隨著新一代裝置開始超越點對點的連接,智慧家庭和商業建築物等應用不再只是建立於單一無線網路的基礎上,內建多協定支援的物聯網(IoT)晶片可望迅速發展成為主流。

芯科科技(Silicon Labs)在今年的台北國際電腦展(Computex 2018)上展示如何透過內建於其硬體的最新動態多協定(dynamic multiprotocol;DMP)軟體解決方案,協助開發人員為新一代物聯網設計提升無線連接能力,打造最適合智慧照明、智慧家庭和商業建築的無線連接技術。

物聯網的無線連接方案越來越多,其中許多服務都與手機或其他行動應用密不可分。芯科科技亞太區高級市場經理陳雄基引用IDC的調查報告指出,全球智慧家庭裝置市場正以18%的速度成長,預計將在2022年達到9.4億台裝置的規模。此外,還有越來越多支援多種無線標準的生態系統需求崛起。

為了協助開發人員打造更易於部署和使用的下一代物聯網應用,芯科科技透過其動態多協定軟體解決方案,將藍牙低功耗(Bluetooth low energy;BLE)功能加入Zigbee網狀網路——在一顆Wireless Gecko SoC上同時支援Zigbee和BLE,並為物聯網應用提供兩種協定的關鍵優勢,而無需面對採用雙晶片架構的複雜性和硬體成本,從而使無線子系統物料清單(BOM)成本和尺寸降低達40%。

智慧型手機使用者則能以其裝置APP透過BLE直接對Zigbee網狀網路進行部署、更新、控制和監控,還可透過BLE信標(beacon)擴展基於Zigbee的智慧照明和建築自動化系統,輕鬆部署基於室內行動定位服務的基礎設施。

陳雄基解釋,這種動態多協定方案以芯科的單晶片支援多種無線協定,並結合兩年前收購Micrium的RTOS作為底層技術,用於管理收發機的即時切換以及更有彈性地調整時間間距,讓開發人員根據實際的應用需求進行編程與調整,靈活地分配不同RF的使用時間。

Silabs 在單一無線SoC整合時間切分ZigBee和BLE,支援Zigbee路由、藍牙連接以及BLE beacon,並因應不同的應用需求提供可配置的連接方案(來源:Silicon Labs)

他以智慧照明為例表示,透過多協定支援Zigbee搭配BLE beacon,能夠更有效率地使用beacon,例如將店家的每一盞燈設為一個beacon,實現更準確的定位以及訊息推送,還可以為熱銷貨架進行大數據分析,在後台進行貨源管理等,「對於營運商來說,這比起以往僅支援單一功能的應用更具優勢」。

芯科科技台灣區總經理寶陸格並強調,「相較於支援兩種無線協定的雙晶片設計,透過一顆SoC支援2或3種協定進行切換,其成本與功耗都更低。」他說,這種動態多協定軟體目前可因應客戶的應用需求支援2或3種無線協定,但從技術上來說,其軟、硬體均已到位,甚至可支援3種以上或更多的無線協定,但重點取決於是否存在這樣的應用需求。

當然,作為手機部份的連接方案可以採用Wi-Fi或BLE,但是,芯科科技更強調BLE連接多協定支援的重要性。陳雄基說:「透過手機Wi-Fi等於是跑到雲端再傳回來,甚至可能因為營運商網路問題而中斷服務。相較之下,BLE採用的是本地連接,也不至於發生斷線問題。」

在單晶片上支援多協定Zigbee和BLE連接,除了降低設計成本、簡化軟體開發以及加速產品上市,芯科科技並期望藉由Wireless Gecko SoC和模組以及動態多重協定軟體,協助開發人員打造智慧且自主的新一代裝置,加速智慧裝置普及並支援更多IoT無線連接功能。

在佈局智慧家庭與物聯網的道路上,芯科科技除了持續投入內部研發,近年來也採取外部收購的策略。繼2016年收購即時作業系統(RTOS)供應商Micrium後,今年四月完成了收購Sigma Design旗下Z-Wave部門,進一步強化芯科在智慧家庭網狀網路技術的部署。