IoT生态系统的构建下内卷的无线MCU

在物联网应用中，连接是极其重要的一部分。物联环境中的每个环节都需要有着足够可靠的连接。这个连接还不仅仅需要可靠，还需要灵活，同时还要能满足一系列无线协议与范围要求。这样才能在对信息要求极高的物联应用中提供稳定的网络。

 

无线MCU正是为了解决此类问题而诞生。从物联网中无线技术的迅猛发展不难看出，集成无线通信功能是物联网应用向的MCU发展的趋势。同时，在IoT生态系统的构建中，很多设备都对功耗和成本十分敏感。因此此类无线MCU必然是低功耗且成本较低的。绝大多数MCU厂商都有在无线MCU产品线布局，而且每家的无线MCU也都各具特色，毕竟谁也不愿意在物联网这个蓝海市场落入下风。因此，在这个细分领域里，大厂小厂无一例外开始了内卷，向更低的功耗，更低的成本，更高的性能一直突破。

 

TI SimpleLink无线MCU

 

Thread是一种基于IPv6的无线个人局域网状网络协议，借助Thread，物联网器件能够与基于云的现有基础设施无缝集成。SimpleLink就是TI基于Thread平台的无线MCU。

 

CC2652R7是SimpleLink系列下的一个多协议2.4-GHz无线MCU，使用的ARM Cortex-M0 M4F内核，通过动态多协议管理器（DMM）驱动程序支持Thread、Zigbee、Matter、蓝牙、IEEE 802.15.4g等并发多协议。CC2652R7还未正式发布，但是其性能之强大，功耗之低我们可以先睹为快。

 

（TI）

 

这类器件都很注意功耗，CC2652R7也不例外，它具有0.9µa的超低休眠电流，CC2652R7除了M4F处理器外，还配置了一个具有快速唤醒功能的超低功耗传感器控制器CPU，该控制器能够在1µA系统电流下进行1Hz 的ADC采样，为了节省能耗想尽了办法。

 

在2.4GHz的频段中，CC2652R7能以9.7mA的电流支持+5 dBm的Tx工作模式，而对于125kbps的低功耗蓝牙模式，CC2652R7的接收灵敏度为-104 dBm。在各种工作模式下，CC2652R7都能在低功耗下保持很高的性能。

 

同时CC2652R7具有很低的SER故障时间，在运行寿命上有保障。常开SRAM奇偶校验也可以最大限度地降低潜在的损坏风险。从器件到器件、器件到移动设备还有器件到云端的无线通信，CC2652R7正式发布后会将无线通信的水平再次拔高。

 

ADI 无线MCU

 

（集成SmartMesh IP的无线芯片，ADI）

 

首先说一下SmartMesh，是ADI的无线传感器网络产品。ADI将SmartMesh无线产品在嵌入式芯片和预认证的PCB模块中进行了集成。因此在物联网的传感应用上，ADI设计的无线芯片实力很强。

 

上图中的LTC5800采用了一种高度集成的低功率无线电设计，有一个运行SmartMesh IP嵌入式网络软件的ARM Cortex-M3 32位内核。从器件本身来说，它的无线电技术绝对是业内领先的。在接收端，它有着4.5mA的低功耗，而在发送端5.4mA的功耗同样也是极低。这种非常低功率的设计使得节点可采用多种能量收集器来供电。

 

在恶劣的RF环境中，LTC5800有着极大的发挥舞台。因为其不同于其他无线解决方案，LTC5800借助SmartMesh内置了数据包裕量，在恶劣的RF环境中依然能保证速率，同时时间同步信道跳变技术也消除了网内数据包冲突，数据路由的安排更加高效。

 

STM32WB系列无线MCU

 

ST的双核多协议无线STM32WB MCU，也支持Bluetooth LE、Zigbee和Thread这些无线连接标准。STM32WB无线MCU的双核分别是运行于64 MHz的Arm Cortex—M4核心（应用处理器）和运行于32 MHz的Arm Cortex—M0+核心（网络处理器）。

 

（STM32WB系列，ST）

 

通用的IEEE 802.15.4 MAC层确保了STM32WB可以运行专有协议或全栈，包括Zigbee和低功耗OpenThread 网络协议，给设计人员提供了很多将设备连接到物联网的选项。同时提供了不同的认证配置来实现设备尺寸和OTA功能的高自由度。

 

这些设备都嵌入了高速存储器（STM32WB55xx的闪存容量高达1 MB，STM32WB35xx的闪存容量高达512 KB，STM32WB55xx的SRAM容量高达256 KB，STM32WB35xx的SRAM容量高达96 KB）。

 

这里以STM32WB55CG为例看一下它的功耗。待机模式下的功耗是600 nA，同时提供RTC和32 KB RAM。停止模式下，电流仅有2.1µA。当RF和SMPS开启时，该MCU的电流也小于53µA/MHz。整个STM32WB系列的功耗都是极低的，完全符合无线技术的需求。

 

同时ST在无线MCU生态的建设上也是下了很大下功夫 ，不仅面向嵌入式软件资源的一站式解决方案，配有HAL和LL外设驱动等等资源。

 

小结

 

本期盘点了三款无线MCU，各自都在低功耗上做了很大突破。尤其ADI的设计针对恶劣物联网环境做了补足。三款大厂的无线MCU远不能代表整个无线MCU市场，下期我们将继续聚焦无线MCU，看看在IoT生态构建的过程中还有哪些卷起来的无线MCU系列。