مدونة الشركة حول حلول إنترنت الأشياء اللاسلكية من Silicon Labs: SiWx917M، SiWx917Y

توفير مختبرات السيليكون حلول Wi-Fi IoT:SiWx917M،SiWx917Y

شركة شينزين مينغجيادا الإلكترونية المحدودةهي موزع معروف للمكونات الإلكترونية. مع سنوات عديدة من الخبرة في قطاع المكونات الإلكترونية، ونحن نقدم باستمرار المنتجات الإلكترونية الأصلية في المخزون من جميع الأنواع.الالتزام بمبدأ "خدمة عملائنا ومستفادة منهم"، نحن نقدم لعملائنا مجموعة واسعة من المكونات الإلكترونية عالية الجودة.

مزايا خدمة التوريد لدينا

1الأسهم الأصلية

نحن نحافظ على مخزون من الرقائق على مدار السنة من خلال سلسلة مختلفة، جميع مصادر مباشرة من الشركات المصنعة الأصلية.جميع المنتجات أصلية بنسبة 100% وتأتي مع وثائق فحص جودة المصنع الأصلية، لضمان أننا لن نقدم أية أجزاء جديدة أو أجزاء جديدة

2نماذج شراء مرنة

نحن ندعم متطلبات المشتريات لعينات الهندسة الصغيرة ونقدم خدمات التسليم السريع لنماذج البحث والتطوير.نحن نقدم قفل الأسعار على المدى الطويل وجداول الإنتاج المستقرة لتلبية احتياجات المشتريات المتنوعة لكل من الشركات الصغيرة والمتوسطة والمصنعين على نطاق واسع.

3دعم شامل للخدمات اللوجستية و بعد البيع

إرسال في نفس اليوم من مقارنا في شنشن، تسليم سريع عبر الحدود عبر مستودعنا في هونغ كونغضمان الجودة من النهاية إلى النهاية مع إرجاع سريع واستبدال في حالة وجود مشاكل في الجودةويتم ضمان تشغيل خط الإنتاج المستمر من خلال تخطيط التوريد والمخزون على المدى الطويل

نظرة عامة على الحل

وسط اتجاه الصناعة نحو أجهزة إنترنت الأشياء الأخف وزناً ومدة بطارية طويلة وآمنة للغايةأجهزة المنزلية ومحطات الاستشعار تفرض مطالب صارمة على استهلاك الطاقة، استقرار وتوافق البروتوكولات للاتصالات اللاسلكية. حل الـ Silicon Labs® المتكامل لـ Wi-Fi IoT ، يتكون من رقاقة SoC SiWx917M والوحدة القياسية SiWx917Y ،مصممة خصيصًا لسيناريوهات إنترنت الأشياء ذات الطاقة المنخفضة للغايةيدمج الجيل القادم من Wi-Fi 6، بلوتوث LE 5.4 وبروتوكول التشغيل المشترك للمادة. إنه يوازن بين استهلاك الطاقة المنخفض للغاية، والتشفير عالي الأمن،القدرات المتزامنة متعددة البروتوكولات والقدرات السريعة للإنتاج الضخم، مما يجعلها حل الاتصال اللاسلكي المفضل لقطاع إنترنت الأشياء الاستهلاكي وقطاع إنترنت الأشياء الصناعي الخفيف.

يعتمد الحل على بنية منتج ′′شريحة بالإضافة إلى وحدة ′′ متدرجة ، مع خدمة SiWx917M كSoC الأصلي الأساسي ،تقدم حرية لا مثيل لها لتخصيص الأجهزة وإمكانات الأداء؛ SiWx917Y هي وحدة إنتاجية قياسية تستند إلى هذه SoC، وتدمج دوائر RF، ومذبذب بلورية، والدرع والشهادات العالمية،الذي يقلل بشكل كبير من تكاليف العملاء لتصميم الأجهزة، التحليل اللاسلكي وشهادة الامتثال، وتلبي متطلبات العملية بأكملها من تطوير النموذج الأولي إلى الإنتاج الضخم.

تحليل الأجهزة الأساسية للمنتج

2.1 SiWx917M Wi-Fi 6 لاسلكي ذو طاقة منخفضة للغاية

الـ SiWx917M هو الجيل القادم من مختبرات السيليكون و Wi-Fi 6 SoC المُحسّنة للطاقة مصممة خصيصاً لـ IoT.يستخدم بنية معالجين مزدوجين تفصل تماما معالجة التطبيقات من مهام الاتصالات اللاسلكية، يوازن بين الكفاءة التشغيلية ومراقبة استهلاك الطاقة ، وتم تطويره خصيصًا لأجهزة إنترنت الأشياء التي تعمل بالبطاريات والتي تتطلب عمر بطاريات طويل.

يحتوي تكوين الأجهزة الأساسية على معالج لاسلكي للشبكة (NWP) بطاقة 160 ميغاهرتز وبرنامج ARM Cortex-M4 (مع FPU) ، مما يتيح المعالجة الفعالة لمجموعات البروتوكولات اللاسلكية ،حسابات بيانات أجهزة الاستشعار ومنطق عمل المحطةيتضمن ما يصل إلى 8 ميغابايت من ذاكرة فلاش وPSRAM ذات السعة العالية لتلبية متطلبات التطبيقات المعقدة ، وتشغيل كومة البروتوكولات المتعددة وتخزين البيانات المحلية.الشريحة تدمج بشكل أصلي Wi-Fi 6 منخفضة الطاقة (2.4GHz في النطاق الواحد) والنظام الفرعي اللاسلكي Bluetooth LE 5.4 للأنماط المزدوجة، يدعم التشغيل المتزامن للبروتوكولات المتعددة دون الحاجة إلى رقاقة RF خارجية،وبالتالي تبسيط بنية الأجهزةكما يحتوي على مركز استشعار مخصص قادر على إدارة أجهزة الاستشعار الطرفية بشكل مستقلتقليل التردد بشكل كبير الذي يتم فيه إيقاف MCU الرئيسي وتحسين استهلاك الطاقة الإجمالي للجهاز.

من حيث تصميم استهلاك الطاقة، يحقق SiWx917M تحسينًا رائدًا في الصناعة لكل من النوم واستهلاك الطاقة النشطة.النوم الخفيف والاستيقاظ السريعتبدأ البرد مع مسح SSID كامل القناة يستغرق فقط 5 ثواني، مع ذروة استهلاك الطاقة أقل من 50 mA،التوازن بين الاستجابة مع انخفاض استهلاك الطاقة وجعلها مناسبة بشكل مثالي لسيناريوهات محطة إنترنت الأشياء التي تنطوي على استيقاظ نادرمن حيث الأمن ، يحتوي على محرك تشفير أجهزة متكامل بشكل أصلي ويدعم آليات أمان متعددة ،بما في ذلك بروتوكول أمن مستوى المؤسسات WPA3، تشفير TLS 1.2 ، ومصادقة PEAP/TTLS ، وبالتالي تخفيف مخاطر التنصت على الإرسالات اللاسلكية والتزوير والهجمات على مستوى الأجهزة.

2.2 SiWx917Y وحدة لاسلكية قياسية للإنتاج الضخم

الـ SiWx917Y هي وحدة بلا سلكية قياسية لـ PCB تستند إلى SoC متكاملة عميقًا SiWx917M مصممة للإنتاج الجماعي السريع ، والحواجز المنخفضة للتطوير والامتثال العالمي ،إنه يعالج نقاط الألم في الحلول اللاسلكية التقليدية، مثل تعديل الصوت الراديوي المعقد، دورات الشهادة الطويلة وفقرة استمرارية الإنتاج الضخم.عامل الشكل الرقيق للغاية للوحدة مثالي للمنتجات ذات المساحة المحدودة مثل الأجهزة الذكية المدمجة، الأجهزة القابلة للارتداء والمستشعرات الدقيقة.

تمتلك الوحدة تصميمًا متكاملًا للغاية ، وتتضمن SoC الأساسي SiWx917M ، ومذبذب بلور عالي الدقة 40 ميغاهرتز ، ودورة مطابقة كاملة للأوتار الراديوية وغطاء الحماية المعدنية.وهي توفر تكوينينين للأجهزة ‬مضمنة الهوائية وبرامج RF الخارجية ‬تسمح بالتكيف المرن مع تصاميم هيكلية المنتج المختلفةتم الانتهاء من شهادات التوافق الراديوي والكهرومغناطيسي (EMC) للمناطق العالمية الرئيسية قبل الشحن ،إزالة الحاجة للعملاء لإجراء عمليات إصلاح الأخطاء المتكررة في الاتصالات الراديوية واختبار الامتثال، مما يقلل بشكل كبير من وقت التسويق ويقلل من تكاليف البحث والتطوير والإنتاج الضخم.

على مستوى البرمجيات والبروتوكول ، هو متوافق تمامًا مع القدرات الأساسية لـ SiWx917M ، حيث يوفر دعمًا أصليًا لـ Wi-Fi 6 ، Bluetooth LE 5.4، بروتوكول المادة ومجموعة كاملة من بروتوكولات شبكة IP.يدعم وضعين تشغيليين: عملية SoC المستقلة ومعالجة NCP مشتركة، ومتوافق مع واجهات الأجهزة الرئيسية مثل UART و SPI.، مما يسمح بالاندماج السريع مع منصات التحكم المختلفة للمضيفين ويقدم قدرة استثنائية على التكيف.

المزايا التقنية الرئيسية للحل

3.1 استهلاك طاقة منخفض للغاية ومدة حياة بطارية طويلة بشكل استثنائي

ويركز الحل بأكمله على متطلبات إنترنت الأشياء الأساسية منخفضة الطاقة. من خلال ثلاثة عناصر تصميم رئيسية: تحسين بنية الأجهزة، وأوضاع استهلاك الطاقة متعددة المستويات،ومركز استشعار مستقل يحقق كفاءة طاقة رائدة في الصناعةبالمقارنة مع حلول الـ Wi-Fi 4/5 IoT التقليدية، تقلل سلسلة SiWx917 من استهلاك الطاقة في وضع النوم بأكثر من 60 في المائة.يدعم عمر البطارية الذي يمتد لأشهر أو حتى سنوات دون إعادة الشحن، مما يجعلها مناسبة على نطاق واسع للاستشعار السلبي الذي يعمل بالبطارية، والمراقبة عن بعد والمحطات الأمنية الذكية.إدارة الحبوب الدقيقة لشجرة طاقة النظام الفرعي تسمح بتفعيل وتعطيل RF بشكل مستقل، وحدة استشعار ومعالجة، وتخصيص موارد الطاقة حسب الطلب والقضاء على استهلاك الطاقة العاطلة.

3.2 التقارب المتعدد البروتوكولات، دعم قابلية التشغيل المشترك للمواد

يدمج الحل بشكل أصلي قدرة بروتوكول ثلاثي تتألف من Wi-Fi 6 و Bluetooth LE 5.4 و Matter ، مما يدعم التشغيل المتزامن والتحويل السلس بين البروتوكولات.الـ Wi-Fi 6 يضمن السرعة العالية، اتصال السحابة المتأخرة والثابتة للغاية ونقل البيانات، مع دعم الاتصال المتزامن لعدد كبير من الأجهزة؛ بلوتوث LE 5.4 يدعم تكوين شبكة محلية سريعة، أجهزة التزاوج والتفاعلات المحلية منخفضة التأخير؛ بروتوكول المسألة يكسر الحواجز أمام التشغيل المشترك بين العلامات التجارية والمنصات المنزلية الذكية،متوافق مع الأنظمة الإيكولوجية الرئيسية للمنازل الذكية، يسهل الاندماج السريع للأجهزة في الأنظمة الذكية للمنازل بأكملها ، ويعالج نقاط الألم في الصناعة مثل التجزئة وضعف توافق أجهزة إنترنت الأشياء التقليدية.

3.3 حماية الأمن على مستوى الأجهزة، والتحكم الكامل في الاتصالات

يعمل محرك أمان تشفير الأجهزة المدمج بشكل مستقل عن نواة التحكم الرئيسية ، وبالتالي يتجنب خطر الثغرات المرتبطة بالتشفير القائم على البرمجيات.يدعم بشكل كامل مصادقة WPA3 للأمن الشخصي / على مستوى المؤسسة، تشفير TLS 1.2 لنقل المعلومات وتحقق من هوية المفتاح في الجهاز، والتي تحمي بشكل فعال من مخاطر الأمن السيبراني مثل هجمات القوة الوحشية وهجمات الرجل في الوسط والتلاعب بالبيانات.كما أنه يدعم تحديثات البرمجيات الثابتة الآمنة والتحقق من سلامة البرمجيات الثابتة لمنع الأجهزة من التموج أو اختطافها بشكل خبيث، وضمان التشغيل الآمن للأجهزة النهائية طوال دورة حياتها بأكملها وتلبية متطلبات الامتثال للأمن لأجهزة إنترنت الأشياء الاستهلاكية والصناعية الخفيفة.

3.4 منتجات ذات عامل شكل مزدوج، مناسبة لدورة التطوير بأكملها

ويمكن للعملاء تحسين تخطيط الأجهزة بشكل مستقل، وتبسيط الدوائر الزائدة والتحكم في تكاليف الأجهزة.مما يجعلها مناسبة لمنتجات إنترنت الأشياء المخصصة عالية الجودة؛ الوحدة القياسية SiWx917Y تلغي الحاجة إلى أبحاث وتطوير RF وهي plug-and-play ، مما يقلل بشكل كبير من حاجز الأبحاث والتطوير ؛أنها مناسبة للمنتجات الاستهلاكية القياسية التي تتطلب بدء مشروع سريع والإنتاج الضخميغطّي مزيج من أشكال الشريحة والوحدات العملية الكاملة من التحقق من النموذج الأولي والإنتاج التجريبي للمجموعات الصغيرة إلى الإنتاج الضخم، مع التوازن بين المرونة والكفاءة.

3.5 معالجة فعالة لبيانات الصوت والفيديو والحساس

يحسن هذا الحل مسارات نقل تدفقات البيانات، مما يدعم التشغيل المتوازي المستقر لتدفقات فيديو واحدة وتدفقات صوتية.جنبا إلى جنب مع القدرات السريعة للبدء والإيقاف للنظام الفرعي لصور مزود خدمات الإنترنت، فإنه يسمح بتفعيل سريع لوضع البث الإعلامي ، مما يجعله مناسبًا لأجهزة إنترنت الأشياء المتعددة الوسائط مثل الكاميرات الذكية وأجراس الفيديو والأنظمة السمعية البصرية الذكية.مركز مستشعر مخصص يمكن أن يجمع بشكل مستقل وتخزين بيانات المستشعر دون إيقاظ MCU الرئيسي، مما يعزز بشكل كبير عمر البطارية وكفاءة استجابة محطات الاستشعار.

IV - سيناريوهات تطبيق نموذجية

4.1 أجهزة المنزل الذكي

متوافق مع أجهزة مثل المقابس الذكية، المفاتيح الذكية، أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة، أجهزة استشعار الأبواب والنوافذ، الإضاءة الذكية، أجراس الفيديو وكاميرات المنزل.الاستفادة من بروتوكول المادة لتحقيق التشغيل التشغيلي عبر النظام البيئي، إن استهلاك الطاقة المنخفض للغاية يلبي متطلبات عمر البطارية الطويل للأجهزة التي تعمل بالبطارية ،في حين أن اتصال Wi-Fi 6 المستقر يضمن أن الأجهزة تبقى على الإنترنت في الوقت الحقيقي ويمكن التحكم فيها عن بعد، دعم الاتصال المتزامن لعدد كبير من الأجهزة في سيناريوهات المنزل الذكي بأكمله.

4.2 أجهزة الاستشعار الصناعية ذات الطاقة المنخفضة

مناسبة لمحطات إنترنت الأشياء في الصناعات الخفيفة مثل مراقبة درجة الحرارة والرطوبة الصناعية ، والاستشعار لحالة المعدات ، وكشف الغازات البيئية ، وتتبع موقع الأصول.يدعم الاتصال المتقطع، تقارير البيانات منخفضة التردد وتخزين البيانات في الخزانة دون اتصال ؛ تصميم مكافحة التداخل على مستوى الأجهزة مناسب للبيئات اللاسلكية الصناعية المعقدة ؛استهلاك الطاقة المنخفض للغاية يدعم التشغيل الطويل الأجل للأجهزة دون مراقبة؛ والمسح السريع لSSID يمكّن تحديد موقع الأصول بدقة، مما يسمح بتحديث الموقع دون الحاجة إلى الاتصال المستمر.

4.3 الأجهزة القابلة للارتداء والأجهزة الذكية الصغيرة الحجم

باستخدام ميزات الشكل الرقيق للغاية وقيمة الطاقة المنخفضة للوحدة SiWx917Y ، هذا الحل مناسب للأجهزة ذات المساحة المحدودة مثل الأجهزة الذكية القليلة الحجم.أجهزة المراقبة المحمولة وعلامات الاستشعار اللاسلكيةيوازن التصميم المدمج مع الاتصال اللاسلكي المستقر ، ودعم أوضاع الاتصال المزدوجة: التزاوج السريع للشبكة Bluetooth وتحميل بيانات Wi-Fi عالية السرعة.

4.4 أجهزة منزلية ذكية وأجهزة توفير الطاقة

مناسبة للأجهزة المنزلية القائمة على عاكس ، وأجهزة المطبخ الذكية وأجهزة التحكم في درجة الحرارة الموفرة للطاقة ، فإنها تقلل من استهلاك الطاقة في حالة الاستعداد من خلال إدارة الطاقة بكفاءة.يدعم التحكم عن بعد القائم على السحابة، تقارير بيانات الحالة وترقية البرامج الثابتة عن بعد، مما يسهل الترقية الذكية والكفاءة في استخدام الطاقة للأجهزة المنزلية.

V. ملخص الحل

حل Silicon Labs SiWx917M / SiWx917Y Wi-Fi IoT ، مع مزاياه الأساسية من التقارب متعدد البروتوكولات (Wi-Fi 6 + BLE 5.4 + Matter) ، استهلاك الطاقة المنخفض للغاية ،الأمن على مستوى الأجهزة وتبسيط الإنتاج الضخم، يضع نظام بيئي شامل للاتصال اللاسلكي للإنترنت من الشرائح الأساسية إلى الوحدات القياسية، ومن تطوير البرمجيات إلى الإنتاج الضخم.

بالمقارنة مع حلول إنترنت الأشياء اللاسلكية التقليدية، هذا الحل يعالج بفعالية نقاط الألم في الصناعة مثل عمر بطارية الأجهزة القصير، ضعف توافق البروتوكول، الحواجز العالية للتنمية،دورات الإنتاج الضخم الطويلة والأمن الضعيفلا تلبي فقط متطلبات تحسين الأداء للمنتجات المخصصة عالية الجودة، بل تلبي أيضًا احتياجات الإنتاج الضخم السريع لمنتجات المستهلك الموحدة.مما يجعله حلًا فعالًا من حيث التكلفة وموثوقًا للغاية لخيار سيناريوهات IoT مثل المنازل الذكية، الاستشعار الصناعي، الأجهزة الذكية الدقيقة وتتبع الأصول.