MCU综述:工业4.0及以后的新连接选项
多家MCU供应商最近宣布了新的软件、平台和模块,以不断扩大无线连接的范围。2022年11月9日作者:Darshil Patel
世界依赖于无线技术,如物联网,具有无缝的互联网连接和高数据速率。但伴随着无线技术带来的所有好处,也带来了集成和分发方面的挑战。
为了应对这些挑战并满足新兴应用的需求,半导体制造商正在开发最先进的微控制器平台、软件和模块,以加速连接系统的开发。
德州仪器的Matter enabled MCU软件
德州仪器公司(TI)最近宣布了用于Wi-Fi和线程MCU的新的支持物质的软件开发工具包(SDK),如CC3235SF和CC2652R7。这些SDK专为超低功耗设备、安全智能家居设备和工业物联网应用而设计,这些应用需要不同专有生态系统之间的互操作性。
Matter是由连接标准联盟开发的一种物联网协议,运行在Thread和Wi-Fi网络层上,使用蓝牙低能耗在不同的生态系统之间进行通信。Matter提供了一个统一的应用层,因此制造商可以使用这个开源工具来加速他们的物联网系统开发。
CC3235x SimpleLink Wi-Fi解决方案的功能框图。图片由德州仪器提供(点击图片放大)
TI表示,与竞争对手的设备相比,其新型SimpleLink无线MCU在Thread应用程序中可以将待机功耗降低70%。对于远程连接,该芯片集成了一个高效放大器,在+20 dBm增益下仅消耗101 mA。TI声称这是同类芯片中业界功耗最低的。此外,其双频带、多层安全系统使设计人员能够保护设备免受潜在的网络威胁。
STM32工业4.0无线模块
从原型设计到生产,无线网络在制造工作流程的每个阶段都至关重要。它们提供了经济高效的部署选项、全面的资产管理和操作便利性。此外,连接的传感器提供了有意义的数据,有助于提高工业生产力和减少浪费。
STMicroelectronics的新模块STM32WB5MMGH6旨在简化ST新型无线微控制器的部署,以实现完整的无线生态系统。该模块采用流行的标准运行,如蓝牙低能耗、Zigbee、Thread和其他专有协议。
STM32WB5MMG模块的框图。图像由STMicroelectronics提供
该模块集成了芯片天线、匹配电路、开关电源和超低功率模式,以延长电池寿命。由于其高灵敏度的接收器和高输出功率信号,它提供了卓越的RF(射频)性能,使其适合快速成型和低成本开发。
ST的新模块已经在帮助新产品,包括I-Care Group的Wi-Fi传感器,这是一种持续的资产监控系统。当这些传感器与基于云和人工智能驱动的平台相结合时,它们提供了一个完整的工业4.0解决方案。该公司声称,其解决方案可以避免99%的工业故障,并将机器停机时间减少10-20%,维护成本减少35-45%。
Microchip的智能计量平台
智能计量在数字电网中发挥着重要作用,它可以实时测量能源消耗,并促进电表与云的通信。实时能耗数据使分销商能够实时合并其部署和需求,减少浪费。
然而,随着安全和监管要求的提高,智能电表仍在不断发展。为了满足这些需求,Microchip宣布了其32位微处理器PIC32CXMT系列,该系列配备了一个新的MPL460 PLC调制解调器,用于工业物联网以及商业和工业计量应用。
Microchip用于智能计量的新型MCU产品。图像由Microchip提供
该平台可以运行高达200 MHz的频率,并拥有高达560 kB的SRAM(静态随机存取存储器)。它还可以提供收发器解决方案,包括无线电/PHY、PLC/PHY或选择PLC+RF混合解决方案的选项。
PIC32CXMT处理器系列有三个版本:Arm Cortex-M4F内核、双Cortex-M4内核和SoC设备。它们还集成了专有的片上硬件安全功能,以实现高可靠性。新型PLC调制解调器具有用于信号放大的线路驱动器,由于其D类拓扑结构,简化了开发并保持了40%以上的信号注入效率。