不断刷新最低功耗，谁才是无线MCU的性能之王

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，集成一些无线通信功能是物联网应用向的MCU发展的趋势。同时，在物联网市场中，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。

 

上一期TI，ADI，ST的产品可以说各有特色，但三款大厂的无线MCU远不能代表整个无线MCU市场，相比上一期的产品，本期的无线MCU系列可以说只有更强，没有最强。

 

Silicon Labs无线MCU

 

“我们有明确的道路，要成为物联网智能无线连接的纯粹领导者……我迫不及待地想向业界讲这个故事。”Silicon Labs首席执行官Tyson Tuttle曾在LinkedIn中写道。在过去几年中，Silicon Labs看中了庞大的物联网市场，舍弃掉低毛利的业务，向纯物联网公司过渡，在IoT增长（尤其是IoT连接性）方面的愈发具有竞争力。

 

Silicon Labs旗下的32位Sub-GHz无线MCU EZR32系列产品以简化IoT连接著称。在业内单芯片的产品中有着领先的能效和RF性能。

 

（图源：Silicon Labs）

 

EZR32系列产品的目标应用包括智能仪表、无线传感器网络、家居和楼宇自动化、安保系统等等等。EZR32系列整合了EFM32 MCU内核和EZRadio/EZRadioPRO sub-GHz收发器，相比于基于分立MCU和RF芯片的系统设计，这种整合后的设计明显更有优势。这种整合系统不仅电路板设计更简单，信号干扰更小。同时还能减少器件数量，在空间有限的应用中极受欢迎。

 

EZR32系列的sub-GHz连接性无疑是其亮点，该系列提供覆盖所有地理区域的宽广频带，在长传输距离上依然拥有+20dBm输出功率。而且多协议的EZR32芯片支持基于IEEE 802.15.4/4g、Wireless M-Bus、Wi-SUN和各类专有无线协议的无线应用。

 

这个系列下有两个不同内核的产品线，一是基于ARM Cortex-M3内核的EZR32LG芯片，二是基于带有浮点和数字信号处理能力的ARM Cortex-M4内核的EZR32WG芯片。两个类别都支持32kB的RAM和丰富的外设。Silicon Labs的无线MCU可以说是其专精的项目，在业内也是备受关注。

 

Dialog无线MCU

 

Dialog与瑞萨的合并无疑让瑞萨在联网设备上的实力大增。在Dialog尚未与瑞萨合并之前，Dialog在无线MCU领域已经具备极强的实力。

 

（图源：Dialog）

 

上图是Dialog基于FusionHD和SmartBond的超低功耗无线MCU产品组合。FusionHD 非易失性存储配上成名已久的DA1469x系列无线MCU，可以将协同作用发挥到最大。FusionHD NOR 闪存在不牺牲功率和性能的情况下可以极大延长系统的电池寿命，并具有业内极低的低功耗 7nA睡眠模式。

 

就DA1469x本身而言，它也是Dialog旗下无线MCU的主力军，采用了ARM Cortex M33内核。DA1469x具有可配置的MAC，能够部署专有的2.4 GHz和最新的蓝牙协议，从而为实时定位系统（RTL）的精确定位的低延迟通信交换开辟了可能性。此外，为了增强其传感功能，还配备了一个传感器节点控制器（SNC），该控制器可以自主独立地运行，处理来自与其接口相连的传感器的数据。节省BOM和PCB面积也是这个系列的优势之一，与现有无线MCU相比，DA1469x可以节省多达38mm2的PCB空间。

 

在与FusionHD结合后，DA1469x的功耗进一步降低，比同类串行闪存产品低70%。对于物联网这种看重功耗的应用，这样的大突破无疑是具有吸引力的。

 

NXP无线MCU

 

NXP的KW3x系列无线MCU也是行业里极有竞争力的产品，这个系列在长距离传输和信道拓展上有出色的能力。据悉该系列MCU可以支持大于一英里距离的数据通信，并增加了蓝牙信道数量。

 

以KW30Z为例，这个单芯片器件超低功耗的嵌入式系统具备BLE v4.1射频连接。KW30Z无线MCU集成了一个2.4 GHz收发器，一个ARM Cortex-M0+ 的内核，搭配160 KB闪存和20 KB SRAM。同时BLE链路层硬件也集成在其中。

 

（图源：NXP）

 

KW30Z Bluetooth Low Energy无线电功能典型的接收灵敏度-91 dBm，可编程的发射器输出功率高达+3.5 dBm。同时，典型的接收/发射电流分别为6.5 mA和8.4 mA，功耗也控制得不错。而且该系列配置了AES-128加速器，快速加/解密真随机数，用于所支持的网络协议的入网和数据传输所需的算法运算，大幅提高具有ECC能力的512 kB闪存和64 kB SRAM，为应用提供了极其充足的空间。

 

写在最后

 

无线MCU与应用端需求不断磨合，在庞大的物联网市场中做出了一系列大突破。不管是功耗，集成度，又或是RF性能，这些聊到的无线MCU在这些指标很难分个高下。无论如何，在IoT生态系统的构建中，无线MCU都发挥了重要作用。