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Silicon Labs 芯科科技

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【行业趋势】无线SiP模块推动物联网革命

2018-12-27
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过去几年中,物联网行业积极扩展其基于2.4GHz的协议,如蓝牙,Wi-FiZigbee这些协议各有利弊,但有一个共同点——不受远程操作员及其利益控制。公司可以按照他们想要的方式灵活地操作物联网系统,并且其系统的互操作性主要由协议联盟(如蓝牙SIG)管理,从而保证不同供应商之间的互操作性。但协议一致性测试只是物联网设备总成本的小部分。如何应付CEFCC和其他国家或地区规章制度?管理单个设备的全球监管认证非常简单,但如果您的产品组合包括全球销售的数十种设备,那该如何处理?

 

当公司产品组合中大量产品开始具有物联网功能时,工程师们开始意识到离散设计监管认证管理成为负担,对经济,小型,高质量和预认证模块的需求迅速增加。

 

标准物联网设备数量的爆炸式增长

当前,基于标准的物联网协议能够启用成千上万的应用程序,其数量正在迅速扩展。以某种方式启用物联网的电子设备随处可见,这是因为设备都可相互连接,其整合成本非常合理。因此大量公司不习惯雇用和留任电子/ RF工程师或协议专家,也加入了物联网革命这一领域。过去在这一领域中,他们所开发的产品通常不视为技术产品。

 

以建筑设备供应商,农业设备和家庭自动化公司为例,公司主要关注机械或非常简单的电子功能。面向物联网功能的先进射频工程并非其核心专有技术。问题是:在物联网时代,这些公司如何有效并且通过合理的投资转变其产品并满足兼容性要求?同时具备易实施和易管理功能。因此较好的解决方案就是考虑新的系统级封装(SiP)模块,以实现上市时间,预认证,尺寸和成本的完美平衡。

 

物联网生态系统的发展不断拓展

公司正在围绕其物联网设备生成生态系统,同时邀请合作伙伴和分包商加入。这些生态系统构建者面临着互操作性挑战:设备是否能够以最佳性能无缝协同工作?如何确保生态系统中的设备满足终端用户的期望?这些生态系统中一个很好的例子——建筑自动化系统的连接照明,家用电器等。这些公司如何确保物联网生态系统的成功和成功?

 

为什么系统级封装模块(SiP)有利于生态系统的发展?

SiP是先进半导体封装术语,其中IC与无源元件一起组装到基底。 SiP IoT模块的外观和感觉与IC / SoC一样。但与IC不同的是,SiP模块集成了物联网操作所需的所有功能,其尺寸和规模与SoC相同。换而言之,SiP模块是完全集成,经过系统认证,可用于物联网功能。

 

是什么让Silicon Labs SiP模块在物联网生态系统创建方面如此可行?适当的高性能RF设计并非易事,也不易于确保无线电良好性能的方式实施和管理,但是这又是实现强大功能的关键。当设计人员使用完全集成的SiP模块时,就没有RF设计负担。 SiP可以将模块灵活地放置在占地面积小的任何电子设备中。紧凑的尺寸具有优势,可以让工程师灵活设计设备的其余部分。

 

为什么SiP模块如此方便?

我们SiP模块中申请专利的天线位于基板中,其设计使其可以获得70%的天线效率;其另一个好处是它们不会轻易地从频带中脱离。如果确实如此,简单的方法即可轻松修复它,而无需耗时的RF工程。 70%天线效率无人能及,即使是经验丰富的RF工程师也需要大量的时间和测试预算来设计分立元件的系统。 SiP模块已经实现了高性能,并且小尺寸不再需要通过分立设计来实现。

 

利用这种精确设计的SiP模块的生态系统将在兼容性,射频范围,稳健性,上市时间和预认证方面具有显着优势。

 

从物联网设备获得良好的无线范围以确保RF链路稳定至关重要。即使在短距离内,RF设计与其能够承受的干扰量具有相同优秀的性能,并且仍能实现快速数据速率和更低功耗。 SiP模块给生态系统带来的另一个巨大好处是其完整的协议认证,如FCCCE这意味着该模块的终端用户拥有Silicon Labs的认证,可以避免了RF或协议测试。因此我们有责任确保我们的产品符合要求,使物联网开发人员免于法规和定期认证,以遵守不断发展的RF法规。

 

Silicon Labs SiP模块有哪些新功能?

Silicon Labs刚刚发布了其最先进的SiP模块BGM13S该模块具有BG13 DIE功能,具有最先进的蓝牙5.0低功耗和包括远程编码phy的蓝牙网格。该模块内存为512Kb,能够进行无线更新。它的几种电源TX变体提供甚至高达700米的视距范围。从数据表现来看,模块的尺寸仅为6.5 x 6.5mm,其中包括使用客户PCB作为天线结构一部分的天线。这种非常先进的SiP设计使OEMOEM无需任何RF工程即可优化RF范围。我们还将通过使用流行的0.5焊接间距来提高该模块的可制造性。更为宽松的焊接间距使得在成本最低的合同制造商中制造这些器件成为可能。

 

了解有关Silicon Labs SiP模块的更多信息:

  • 蓝牙5.0和蓝牙网状网络-BGM13S
    https://cn.silabs.com/products/wireless/bluetooth/xpress/bgx13s

  • Zigbee/Thread网状网络-MGM13S
    https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/mgm13s-datasheet-cn.pdf

  • 蓝牙5.0BGM11S, BGM121, BGM123
    https://cn.silabs.com/products/wireless/bluetooth/bluetooth-low-energy-modules/bgm13s-bluetooth-sip-module

 

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