模組化設計簡化聯網產品開發時程

2016/10/17 - DIGITIMES企劃

Silicon Labs(芯科科技)資深應用工程師何天仕先生，針對「模組化設計簡化聯網產品開發時程」之議題做演說。因應該公司2016年剛好滿20年，其著重於讓人？物？網之間做緊密連結，朝向以建立各式設計模組，諸如感測類、運算類、連網類、開發環境等領域，以提供不只是單一產品，而是完整的模組化IoT解決方案。協助客戶快速建構智慧聯網終端產品，包括智慧電錶、智慧家居控制、工廠自動化、資產追蹤、穿戴式等相關產品。

模組化方案  簡化IoT產品設計

Silicon Labs在感測類產品部份，有溫度、濕度、磁力線、光線、紫外光、接近接感測、心率等種類。針對不同環境下提供各式完整軟硬體模組，以解決各種可見光？不可見光？強光？反射光？潮濕等環境下的高精度感測需求。

在運算類的部份，則主要是MCU產品。目前有EFM8 Bee系列(8位元)、EFM32 Gecko系列(32位元)，以及Silicon LabsXpress特定功能模組(諸如USB、觸控、LCD控制、語音轉換等)。

以EFM32家族的MCU方面，目前有Gecko、Pearl、Jade Gecko等系列的產品可供選擇，這些產品著重於低功耗，具有不同的休眠設定模式，讓設計師能夠透過精準調整來達到高能效的應用。

而EFM8家族MCU，則是採用功能區分化，其Bee系列的依照不同的應用分成Busy、Sleepy、Universal、Laser等4類，像是Busy Bee表示跑得很快、即時，適合工控應用。Sleepy Bee則重視省電。Universal Bee則不需要外部的電路即有USB功能。Laser Bee則強調高速與ADC，適合光纖與收發器應用。

多樣化連網產品方案  具備超省電能力

在連網產品方面，芯科提供Wi-Fi、Thread、ZigBee、Bluetooth、Bluetooth Smart，與專屬規格(2.4GHz或Sub-GHz)等完整的無線傳輸解決方案，包含Mighty Gecko、Blue Gecko、Flex Gecko等產品，可滿足各種高？低資料量、點對點以及雲端？長距離等無線傳輸需求。

除了產品之外，Silicon Labs也協助客戶克服在設計過程中所遇到的挑戰。如低功耗部份，其Energy Profiler軟體工具，可計算IC的功耗，以及是在哪段程式碼中所耗掉的，可協助客戶在設計過程中加速除錯，以將程式碼做最佳化。而安全性方面，則是MCU硬體即內建加解密功能，免除以軟體加解密所需要的系統負擔。

此外，為降低客戶產品進入市場時所遭遇的風險，Silicon Labs也提供產品參考設計，讓客戶選擇。至於多協定產品部份像是Mighty Gecko，只要燒錄想要的軟體層進去即可使用。因此在硬體設計時只要一組PCB，出貨時再燒錄Thread、ZigBee或藍牙軟體協定層的韌體之後，就可以成為不同協定的產品版本。

此外，Wireless Gecko無線產品，具備PRS、LDMA的設計，皆比一般MCU還省電。Silicon Labs有SoC與Module類的Wireless MCU產品，也通過無線認證程序，滿足客戶在設計時的各種需求。

完整工具與開發者生態圈  加速產品上市

在簡單設計工具方面，Simplicity Studio提供整合開發環境，包含組譯器、針腳功能定義、Energy Profiler、各式參考文件，全部都整合在一套軟體內。而且Silicon Labs為ZigBee、Thread、藍牙低功耗等通訊協定層的領導廠商，提供完整的統包方案，加速客戶設計出照明、家庭自動化、閘道器、遙控器等產品。

例如某智慧燈泡，就採用Silicon Labs無線MCU方案，可同時支援藍牙+ZigBee或藍牙+Thread的多重無線協定，讓用戶可先以手機的藍牙協定來做設定，以加入既有的燈泡控制網路，當燈泡重新啟動時即可切換成Thread/ZigBee協定，讓智慧開關來統一控制開閉。

總之，Silicon Labs完整的感測、MCU、無線MCU產品線，搭配單一整合開發工具，以及無線通訊軟體層，以及各式開發板與模組，協助客戶減少開發時程。


圖說：Silicon Labs(芯科科技)資深應用工程師何天仕。