【应用】EFR32MG系列无线SoC满足IO-Link要求，助力革新无线工厂自动化方案，实现长距离输出

时间： 2023-03-24 来源：SiliconLabs公众号

技术问答

Silicon Labs(亦称“芯科科技”)合作伙伴-CoreTigo是专为工厂自动化领域提供无线连接技术的行业先驱之一。CoreTigo的无线解决方案专为恶劣的工业环境而设计，可为全球任何地点的数百万个传感器、致动器(Actuators)和设备提供电缆级别、快速和可扩展的无线连接。CoreTigo采用了芯科科技的EFR32MG 无线SoC系列包括MG13、MG21和MG24，并基于IO-Link无线全球标准实现整个操作技术的实时控制和监控，带来了更强的适应性和模块化优势。IO-Link无线技术可以从一台机器上的数十个传感器，或是数百个不同的机器上捕获可操作的数据，进而优化维护、节能、定制和吞吐量。

制造业意味着由独立机器和系统组成的动态生态系统。换句话说，其作业需要大量的移动。由于电缆限制了设备的移动性和可扩展性，有线技术在资金和空间的限制下将无法更好地发挥可行性。因此，如今的制造商正在拥抱数字化解决方案，以提高工厂效率和灵活性，这也导致机器人、智能传感器和先进的自动化驱动器的需求不断增长。

挑战

面向未来的无线SoC平台，能够支持IO-Link无线标准要求，匹配快速RF通道、无线电状态切换时间，以及高性能无线电灵敏度和超低功耗模式。

解决方案

CoreTigo最初采用芯科科技的EFR32MG13无线SoC，并进一步扩展使用新的EFR32MG21和EFR32MG24无线SoC平台。

开发成果

实现具弹性、高性能和高性价比的无线解决方案，提供长距离、5毫秒(msec)的低延迟和高输出连接，系统PER (Packet Error Rate)为10-9。

IO-Link无线用于最复杂的工业自动化部署

工业应用经常发生在极具挑战性的条件下，例如电磁干扰(EMI)辐射、射频反射、设备振动到极端温度等。生产线过多的电气噪音，是来自快速移动的旋转机械高速运行。在实施先进的制造解决方案时，传统的无线技术无法提供可靠、不间断的连接。因此IO-Link Wireless便应运而生。

IO-Link无线协议针对工业自动化进行了优化，提供了高度健壮的5毫秒低延迟无线通信，具有确定性数据传输(deterministic data transport)并与有线工厂自动化协议兼容。客户报告说，它的可靠性与电缆通信一样，可以通过传感器和致动器在机器上实现最低自动化水平的访问和实时控制。

CoreTigo提升了智能运动控制和状态监测

作为IO-Link无线技术的推动者，CoreTigo为机器制造商、系统集成商和工业设备制造商提供完整的连接解决方案组合，涉及从包装、汽车到物流等各个行业。

它的无线功能将设备级连接到主机，一直连接到可编程逻辑控制器(PLC)和企业应用程序。从传感器到云，CoreTigo将信息技术(IT)和运营技术(OT)结合在一起，实现卓越运营。通过连接以前不可能连接的设备，CoreTigo解锁了先进的自适应制造和动态机械的可靠控制。

通过嵌入连接或改造现有基础设施，CoreTigo为工厂车间的各种应用程序提供支持，包括智能工具、机器人和运输轨道系统。这意味着大规模定制、更高的吞吐量和更好的整体设备效率(OEE)。

EFR32MG系列无线SoC满足IO-Link要求并加快设计速度

在设计无线解决方案时，CoreTigo需要找到最后一块拼图：一个面向未来的无线SoC以支持IO-Link无线协议的性能。为了在2.4 GHz频段实现电缆级可靠连接，IO-Link Wireless结合了频分和时分多址访问方案(F/TDMA)，使用跳频来最大限度地减少信道选择性衰落、阴影和干扰的影响。在选择过程中，大多数候选的SoC产品未能提供所需的灵活性来优化无线电设置并满足IO-Link PHY的要求。

而芯科科技的EFR32MG13、EFR32MG21和EFR32MG24为IO-Link Wireless的快速RF通道和无线电状态切换时间、出色的无线电灵敏度和超低功耗模式提供了优质的选择。从面向未来的角度来看，芯科科技并通过SoC级别的行业最高级PSA Level 3认证物联网安全技术-Secure Vault™缓解了安全漏洞。