IoT生態(tài)系統(tǒng)的構建下內卷的無線MCU

在物聯(lián)網應用中，連接是極其重要的一部分。物聯(lián)環(huán)境中的每個環(huán)節(jié)都需要有著足夠可靠的連接。這個連接還不僅僅需要可靠，還需要靈活，同時還要能滿足一系列無線協(xié)議與范圍要求。這樣才能在對信息要求極高的物聯(lián)應用中提供穩(wěn)定的網絡。

無線MCU正是為了解決此類問題而誕生。從物聯(lián)網中無線技術的迅猛發(fā)展不難看出，集成無線通信功能是物聯(lián)網應用向的MCU發(fā)展的趨勢。同時，在IoT生態(tài)系統(tǒng)的構建中，很多設備都對功耗和成本十分敏感。因此此類無線MCU必然是低功耗且成本較低的。絕大多數(shù)MCU廠商都有在無線MCU產品線布局，而且每家的無線MCU也都各具特色，畢竟誰也不愿意在物聯(lián)網這個藍海市場落入下風。因此，在這個細分領域里，大廠小廠無一例外開始了內卷，向更低的功耗，更低的成本，更高的性能一直突破。

Thread是一種基于IPv6的無線個人局域網狀網絡協(xié)議，借助Thread，物聯(lián)網器件能夠與基于云的現(xiàn)有基礎設施無縫集成。SimpleLink就是TI基于Thread平臺的無線MCU。

CC2652R7是SimpleLink系列下的一個多協(xié)議2.4-GHz無線MCU，使用的ARM Cortex-M0 M4F內核，通過動態(tài)多協(xié)議管理器（DMM）驅動程序支持Thread、Zigbee、Matter、藍牙、IEEE 802.15.4g等并發(fā)多協(xié)議。CC2652R7還未正式發(fā)布，但是其性能之強大，功耗之低我們可以先睹為快。

（TI）

這類器件都很注意功耗，CC2652R7也不例外，它具有0.9μa的超低休眠電流，CC2652R7除了M4F處理器外，還配置了一個具有快速喚醒功能的超低功耗傳感器控制器CPU，該控制器能夠在1μA系統(tǒng)電流下進行1Hz 的ADC采樣，為了節(jié)省能耗想盡了辦法。

在2.4GHz的頻段中，CC2652R7能以9.7mA的電流支持+5 dBm的Tx工作模式，而對于125kbps的低功耗藍牙模式，CC2652R7的接收靈敏度為-104 dBm。在各種工作模式下，CC2652R7都能在低功耗下保持很高的性能。

同時CC2652R7具有很低的SER故障時間，在運行壽命上有保障。常開SRAM奇偶校驗也可以最大限度地降低潛在的損壞風險。從器件到器件、器件到移動設備還有器件到云端的無線通信，CC2652R7正式發(fā)布后會將無線通信的水平再次拔高。

（集成SmartMesh IP的無線芯片，ADI）

首先說一下SmartMesh，是ADI的無線傳感器網絡產品。ADI將SmartMesh無線產品在嵌入式芯片和預認證的PCB模塊中進行了集成。因此在物聯(lián)網的傳感應用上，ADI設計的無線芯片實力很強。

上圖中的LTC5800采用了一種高度集成的低功率無線電設計，有一個運行SmartMesh IP嵌入式網絡軟件的ARM Cortex-M3 32位內核。從器件本身來說，它的無線電技術絕對是業(yè)內領先的。在接收端，它有著4.5mA的低功耗，而在發(fā)送端5.4mA的功耗同樣也是極低。這種非常低功率的設計使得節(jié)點可采用多種能量收集器來供電。

在惡劣的RF環(huán)境中，LTC5800有著極大的發(fā)揮舞臺。因為其不同于其他無線解決方案，LTC5800借助SmartMesh內置了數(shù)據(jù)包裕量，在惡劣的RF環(huán)境中依然能保證速率，同時時間同步信道跳變技術也消除了網內數(shù)據(jù)包沖突，數(shù)據(jù)路由的安排更加高效。

ST的雙核多協(xié)議無線STM32WB MCU，也支持Bluetooth LE、Zigbee和Thread這些無線連接標準。STM32WB無線MCU的雙核分別是運行于64 MHz的Arm Cortex—M4核心（應用處理器）和運行于32 MHz的Arm Cortex—M0+核心（網絡處理器）。

（STM32WB系列，ST）

通用的IEEE 802.15.4 MAC層確保了STM32WB可以運行專有協(xié)議或全棧，包括Zigbee和低功耗OpenThread 網絡協(xié)議，給設計人員提供了很多將設備連接到物聯(lián)網的選項。同時提供了不同的認證配置來實現(xiàn)設備尺寸和OTA功能的高自由度。

這些設備都嵌入了高速存儲器（STM32WB55xx的閃存容量高達1 MB，STM32WB35xx的閃存容量高達512 KB，STM32WB55xx的SRAM容量高達256 KB，STM32WB35xx的SRAM容量高達96 KB）。

這里以STM32WB55CG為例看一下它的功耗。待機模式下的功耗是600 nA，同時提供RTC和32 KB RAM。停止模式下，電流僅有2.1μA。當RF和SMPS開啟時，該MCU的電流也小于53μA/MHz。整個STM32WB系列的功耗都是極低的，完全符合無線技術的需求。

同時ST在無線MCU生態(tài)的建設上也是下了很大下功夫 ，不僅面向嵌入式軟件資源的一站式解決方案，配有HAL和LL外設驅動等等資源。

本期盤點了三款無線MCU，各自都在低功耗上做了很大突破。尤其ADI的設計針對惡劣物聯(lián)網環(huán)境做了補足。三款大廠的無線MCU遠不能代表整個無線MCU市場，下期我們將繼續(xù)聚焦無線MCU，看看在IoT生態(tài)構建的過程中還有哪些卷起來的無線MCU系列。