多協議無線連接與網狀網絡加速物聯網應用落地

　　物聯網作為電子行業最強的風向之一，已成不爭的事實。在各種研究機構眼中，2020年物聯網市場都將達到相當的量級。SpeakerLabs預測到2020年，將有54億個B2B物聯網設備投入使用;BusinessInsider預測到2021年，物聯網解決方案的總支出將達到6萬億美元;IHS預計到2020年，互聯設備的數量將增長到307億個……

　　此外，各種國內外巨頭在物聯網相關領域的投入上限不斷被刷新。保守估計，2018年物聯網連接的設備數量至少能夠翻番，因此連接技術在推動物聯網應用的過程中再次凸顯其重要意義。

　　根據Gartner的最新數據，到2025年所有物聯網連接中的72%將使用BLE、WIFI和Zigbee等短距離傳輸技術，另外包含Sigfox、LoRa和NB-IoT等技術在內的低功耗廣域覆蓋網絡，也將在2025年占據11%的物聯網連接。與此同時，無線連接技術的面臨著功耗、多協議、安全穩定性和可擴展性等問題也影響著物聯網落地進程。

　　近日，SiliconLabs亞太區資深市場拓展經理陳雄基先生在深圳接受記者采訪時也表示，2018年是物聯網應用落地至關重要的一年，公司通過可應用于其SoC和模塊產品的多無線協議軟件和藍牙Mesh產品等無線連接技術創新，來實現物聯網技術整體布局及創新應用支持策略。

　　SiliconLabs亞太區資深市場拓展經理陳雄基先生

　　陳雄基一步分析到，SiliconLabs的WirelessGeckoSoC為IoT應用提供了大量的連接選擇，包括能夠在2.4GHz和Sub-GHz頻率上運行Thread、zigbee、BluetoothLowEnergy、BluetoothMesh和許多專有協議，所有這些功能都可以在同一個無線SoC器件上實現。這些SoC也支持多協議運行，允許一臺聯網設備在運行時于不同協議之間的動態切換，從而給予應用開發人員極大的自由度去設計具有良好互操作性和連接性的設備。

　　新的動態多協議軟件可同時在單一SoC上運行zigbee和低功耗藍牙，匯集了這兩種協議的關鍵應用優勢。這種多協議解決方案可實現物聯網(IoT)應用的高級功能，且不會帶來雙芯片架構的額外復雜性和硬件成本，從而將無線子系統物料清單(BOM)成本和尺寸降低達40%。

　　動態多協議軟件一個重要特征就是可實時切換操作系統(PTI)，該技術是早期SiliconLabs通過收購Micrium公司獲取，PTI可對功能節點進行實時跟蹤，支持Zigbee路由，藍牙連接和藍牙信標，在單一無線電的Zigbee和藍牙通信上執行時間分隔，提供可配置的連接間隔以符合應用要求。

　　經SiliconLabs調度的動態多協議

　　“開發者可以通過這個應用做更靈活的設計，也可以自己調節時間。我們也計劃把這個OS放到下一代的SDK里面。”陳雄基表示，開發者購買多節點入門工具包后，使用SimplicityStudio下載包含認證堆棧和示例代碼的SDK，使用VisualEnergyProfiler優化能耗，利用獲得專利的數據包跟蹤調試網絡性能，啟動及運行演示和移動應用程序。

　　啟動多協議ZigBee和藍牙開發的SDK

　　動態多協議軟件允許用戶使用智能手機APP通過藍牙直接對Zigbee網狀網絡進行部署、更新、控制和監控。該軟件還可以通過藍牙信標擴展基于Zigbee的可連接照明和樓宇自動化系統，更輕松地部署可擴展的室內基于位置的服務基礎設施。通過向Zigbee網狀網絡添加低功耗藍牙功能，開發人員可以創建更易部署、使用和更新的下一代IOT應用。

　　可以預見，物聯網的市場發展趨勢是對于網狀網絡的需求會越來越多，隨著藍牙5標準的頒布，Bluetoothmesh也成為智能家居、照明、信標和資產跟蹤應用的理想選擇。網狀網絡使能源設備，例如可連接燈等，可以部署到距離集線器或網關更遠的地方。隨著每個燈的不斷部署，通信范圍增加了，這允許單個網關覆蓋區域遠大于僅由星形網絡拓撲覆蓋的區域。在零售營銷和資產跟蹤應用中，Bluetoothmesh技術簡化了信標的部署和管理。通過將低功耗藍牙與網狀網絡相結合，新功能和新價值被引入到諸如可連接燈等設備，也可以用作信標或信標掃描儀。

　　總的來看，網狀網絡的優勢是可利用路由的多跳(multi-hop)通信功能來擴展網關或移動設備的連接范圍，降低設備傳輸間距并獲得更好的功耗，以單一子網支持100多項設備來提高系統規模，以自愈網絡解決節點故障,來提高系統可靠性，利用設備之間的通信提供最佳的響應能力。

　　SiliconLabs近期也推出了藍牙網狀網絡整體解決方案。與現有的無線開發工具和技術相比，SiliconLabs專利的網絡分析工具和智能手機Bluetooth網狀網絡協議棧的組合，使得IoT開發人員縮短產品上市時間長達六個月。

　　藍牙網狀網絡整體解決方案

　　陳雄基具體介紹說，這個方案可以從各種SiliconLabs認證的無線模塊和SoC中選擇合適型號，包括世界上最小的Bluetooth系統級封裝(SiP)模塊(BGM11S)和最新的EFR32BG13BlueGeckoSoC解決方案。內部集成天線的模塊提供了一種快速、經濟的方法去設計Bluetooth網狀網絡產品。而BlueGeckoSoC提供了大量的內存選項來支持空中(OTA)更新以及高級功能，例如硬件安全加速、電容感應、低功耗傳感器接口和增強的RF性能。

　　SiliconLabs為智能手機提供的移動應用程序允許設計人員使用商業支持的Bluetooth網狀網絡庫和源代碼來驗證基于Bluetooth網狀網絡實現的操作，可簡化設計。

　　利用SiliconLabs的SimplicityStudio軟件工具優化網狀網絡設備設計，這包括專利技術的網絡分析和數據包跟蹤技術、能耗分析和可視化應用配置。SiliconLabs無線SoC和模塊產品系列的軟件兼容性實現廣泛的軟件重用、減少開發時間并降低成本。

　　陳雄基也為記者展示了一個利用多協議設備改善家庭自動化的案例，例如通過智能手機，用戶可以利用藍牙連接發送信息直接打開門鎖，門鎖利用Zigbee解鎖并發送信息打開客廳燈并調節燈光，同時臥室燈也可以發送信息到電話并利用藍牙信號開燈。

　　利用多協議設備改善家庭自動化體驗