探索环境物联网概念和其应用低功耗蓝牙技术的发展
环境物联网（Ambient IoT）是物联网设备发展的下一个阶段，推动了创新外形设计和低维护/免维护设备的发展。本文通过蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）与ABI Research合作制定的环境物联网市场研究报告，来评估了蓝牙技术在实现环境物联网用例中的作用。
环境物联网的定义
环境物联网指主要使用从无线电波、光、运动、热或任何其他可用环境能源中采集环境能量，并以此为驱动的新型物联网设备。
环境物联网是现有物联网的延伸。环境物联网设备具有许多与物联网设备相同的功能，且对标类似的使用场景，但它需要额外的设计选择以满足解决方案的需求。由于此类设备能够从环境中获取能量，因此可以开发出成本更低、体积更小且无需维护的环境物联网设备，提高物联网在现有和待开发用例中的可扩展性。例如，原设备制造商可根据用例和使用场景，来选择制造使用环境能源为自身供电的自给自足型设备，并由电池或电容器辅助；或者他们可以进一步制造出外形尺寸更加灵活、材料成本更低的无电池设备。
从环境能源中采集的能量只能产生极少量的电能，这就要求环境物联网设备更简易且能效更高。解决该问题的办法之一是优化无线电协议以及增加嵌入式智能等功能，以减少设备唤醒和采集或传输数据的频率。
这种新型物联网设备蕴含着巨大的商机。目前，环境能量采集设备主要集中在短距离无线连接，尤其是蓝牙技术。展望未来，各厂商都普遍希望了解并协助开发这种新型设备。监督蜂窝标准的第三代合作伙伴项目、负责Wi-Fi和网络标准的电子电气工程师协会以及负责蓝牙技术标准的蓝牙技术联盟正在与物联网开发商进行磋商，探索促进环境物联网发展的方法。这一合作凸显了跨行业支持与投入对于定义和支持环境物联网的重要性。
我们为什么需要环境物联网？
免维护设备
低复杂性和低成本
可持续设备
下图显示了环境物联网目标市场的一些关键统计数据。
本文转载自蓝牙技术联盟
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产品型号
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品类
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Protocol Stack
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Frequency Band @ Max TX Power(GHz@dBm)
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Flash(kB)
|
RAM(kB)
|
GPIO(个数)
|
Operating Temperature(℃)
|
Storage Temperature(℃)
|
Pin Count
|
AVDD Supply Voltage(V)
|
|
EFR32MG12P433F1024GL125-C
|
Gecko Multi-Protocol Wireless SoC
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Bluetooth LE Zigbee Thread Proprietary, Wi-SUN
|
2.4GHz @ 19dBm, Sub-GHz @ 20dBm
|
1024kB
|
256kB
|
65
|
-40℃~85℃
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-50℃~150℃
|
BGA125
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1.8V~3.8V
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
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产品型号
|
品类
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Protocol Stack
|
MAX TX Power (dBm)
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Flash(kB)
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RAM(kB)
|
GPIO(个数)
|
Secure Vault
|
IADC High-Speed/High-Accuracy
|
Multi Vector Processor
|
Max CPU Speed(MHz)
|
Operating Temperature(℃)
|
Storage Temperature(℃)
|
Pin Count
|
AVDD Supply Voltage(V)
|
|
EFR32MG24B310F1536IM48-B
|
Wireless SoC
|
Matter,Zigbee,Thread,Bluetooth 5.3
|
10dBm
|
1536kB
|
256kB
|
28
|
High
|
IADC High-Speed/High-Accuracy
|
Multi Vector Processor
|
78.0MHz
|
-40℃~125℃
|
-50℃~150℃
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QFN48
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1.71V~3.8V
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
Silicon Labs WIFI 对照表
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产品型号
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品类
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MCU Core
|
Core Frequency (MHz)
|
Flash
|
RAM
|
Secure Vault
|
Bluetooth
|
Bluetooth 5
|
Bluetooth Mesh
|
Cryptography
|
Output Power Range (dBm)
|
GPIO
|
I²C
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SPI
|
I²S
|
Receive Sensitivity
|
ADC
|
Comparators
|
Temperature Range (ºC)
|
Package Type
|
Package Size(mm)
|
|
EFR32BG24B110F1536IM48-B
|
Bluetooth®Wireless SoC
|
ARM Cortex-M33
|
78
|
1536
|
256
|
High
|
5.3
|
Bluetooth 5
|
Bluetooth Mesh
|
AES-128;AES-256;ECC;SHA-1;SHA-2
|
-20 to 10
|
28
|
2
|
3
|
1
|
-97.6DBM(1Mbit/s GFSK)
|
12-bit,SAR,1Msps
|
2
|
-40 to 125
|
QFN48
|
6x6
|
选型表 - SILICON LABS 立即选型
SILICON LABS 8-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 8位MCU选型，MCU Core 8051，频率20MHz~100MHz，Flash存储2kB~120kB，RAM存储0.25kB~8kB。
|
产品型号
|
品类
|
系列
|
Frequency（MHz）
|
Flash (kB)
|
RAM (kB)
|
Vdd min（V）
|
Vdd max（V）
|
Package Type
|
Package Size (mm)
|
Internal Osc.
|
Dig I/O Pins
|
ADC 1
|
Temp Sensor
|
Timers (16-bit)
|
PCA Channels
|
DAC
|
Comparators
|
UART
|
SPI
|
I2C
|
HS I2C Slave
|
EMIF
|
CAN
|
LIN
|
VREF
|
Debug Interface
|
|
C8051F392-A-GM
|
8位MCU
|
C8051F39x Small Form Factor
|
50
|
16
|
1
|
1.8
|
3.6
|
QFN20
|
4x4
|
±2
|
17
|
10-bit, 16-ch., 500 ksps
|
Temp Sensor
|
6
|
3
|
10-bit, 2-ch.
|
1
|
1
|
1
|
2
|
0
|
0
|
0
|
0
|
VREF
|
C2
|
选型表 - SILICON LABS 立即选型
UG392:将Silicon Labs Green Power与ZigBee EmberzNet Pro配合使用
描述- 本文介绍了如何在Zigbee EmberZNet PRO堆栈中使用Silicon Labs的Green Power组件，并解释了如何启用Green Power网络。内容包括Green Power的基本概念、网络结构、配置和操作模型，以及Silicon Labs Green Power设备、插件和回调函数的描述。
SILICON LABS 32-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 32位MCU选型，频率24MHz~80MHz，Flash存储4kB~2048kB，RAM存储2kB~512kB。
|
产品型号
|
品类
|
系列
|
Frequency（MHz）
|
Flash (kB)
|
RAM (kB)
|
Vdd min（V）
|
Vdd max（V）
|
Package Type
|
Package Size (mm)
|
Internal Osc.
|
Debug Interface
|
Cryptography
|
Dig I/O Pins
|
ADC 1
|
DAC
|
USB
|
Cap Sense
|
LCD
|
Temp Sensor
|
Timers (16-bit)
|
UART
|
USART
|
SPI
|
I2C
|
I2S
|
EMIF
|
RTC
|
Comparators
|
|
EFM32GG290F512-BGA112
|
32位MCU
|
EFM32 Giant Gecko
|
48
|
512
|
128
|
1.98
|
3.8
|
BGA112
|
10x10
|
±2%
|
ETM; SW
|
AES-128 AES-256
|
90
|
12-bit, 8-ch., 1 Msps
|
12-bit, 2 ch.
|
-
|
Cap Sense
|
-
|
Temp Sensor
|
4
|
7
|
3
|
3
|
2
|
1
|
0
|
RTC
|
2
|
选型表 - SILICON LABS 立即选型
世强：Silicon Labs中国区域最大分销商
世强与Silicon Labs合作长达15年，有海量现货供应，且拥有有非常丰富的元器件技术服务经验。
SILICON LABS C8051F31x Small Form Factor Microcontrollers选型表
SILICON LABS 8位MCU选型，基于25MHz Frequency,8~16kB Flash,1.25kB RAM等参数进行选型
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产品型号
|
品类
|
MCU Core
|
Frequency（MHz）
|
Flash (kB)
|
RAM (kB)
|
Dig I/O Pins
|
5 Volt Tolerant
|
ADC 1
|
Temp Sensor
|
Timers (16-bit)
|
PCA Channels
|
Comparators
|
UART
|
SPI
|
I2C
|
HS I2C Slave
|
I2S
|
EMIF
|
CAN
|
LIN
|
Vdd min（V）
|
Vdd max（V）
|
Package Type
|
Package Size (mm)
|
Internal Osc.
|
VREF
|
Debug Interface
|
|
C8051F310
|
Microcontroller
|
8051
|
25
|
16
|
1.25
|
29
|
5 Volt Tolerant
|
10-bit, 21-ch., 200 ksps
|
Temp Sensor
|
4
|
5
|
2
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
2.7
|
3.6
|
QFP32
|
7x7
|
±2
|
VREF
|
C2
|
选型表 - SILICON LABS 立即选型
Silicon Labs Flex SDK 2.6.0.0 GA 19Q2GeckoSDK
描述- Silicon Labs Flex SDK 2.6.0.0 GA 19Q2 Gecko SDK于2019年6月7日发布，是一款针对专有无线应用的完整软件开发套件。该SDK提供两种实现选项：使用RAIL（Radio Abstraction Interface Layer）或Silicon Labs Connect。RAIL支持专有和基于标准的无线协议，而Connect是基于IEEE 802.15.4的联网堆栈，适用于低功耗、简单网络拓扑的专有无线网络解决方案。SDK包含详细文档和示例应用程序，支持多种编译器和开发平台。
型号- EFR32BG12P232F1024IM68-C,EFR32BG12P433F1024IM68-C,EFR32XG13,EFR32BG12P232F512IM68-C,EFR32XG21,EFR32,EFR32BG12
SILICON LABS SUB-G 无线SOC选型表
智能家居、安防、照明、楼宇自动化和计量领域中次GHz“物联网”应用的理想解决方案。高性能的sub-GHz无线电提供远程功能，不受Wi-Fi等技术2.4GHz干扰的影响。
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产品型号
|
品类
|
Protocol Stack
|
Pin Count
|
Frequency Band @ Max TX Power(GHz@dBm)
|
Flash(kB)
|
RAM(kB)
|
GPIO(个数)
|
Operating temperature(℃)
|
Storage Temperature(℃)
|
AVDD Supply Voltage(V)
|
|
EFR32FG1P133F256GM48-C0
|
Flex Gecko Proprietary Protocol SoC
|
Proprietary
|
QFN48
|
2.4GHz @ 19dBm, Sub-GHz @ 20dBm
|
256kB
|
32kB
|
28
|
-40℃~85℃
|
-50℃~150℃
|
1.85V~3.8V
|
选型表 - SILICON LABS 立即选型
SILICON LABS C8051F50x-59x Automotive & Industrial MCUs选型表
SILICON LABS 8位MCU选型，基于25~50MHz Frequency,2~128kB Flash,0.25~8kB RAM等参数进行选型
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产品型号
|
品类
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MCU Core
|
Frequency（MHz）
|
Flash (kB)
|
RAM (kB)
|
Dig I/O Pins
|
5 Volt Tolerant
|
ADC 1
|
Temp Sensor
|
Timers (16-bit)
|
PCA Channels
|
Comparators
|
UART
|
SPI
|
I2C
|
HS I2C Slave
|
I2S
|
EMIF
|
CAN
|
LIN
|
AEC-Q100
|
Vdd min（V）
|
Vdd max（V）
|
Package Type
|
Package Size (mm)
|
Internal Osc.
|
VREF
|
Debug Interface
|
Temperature Range (ºC)
|
|
C8051F500-AM
|
MCU
|
8051
|
50
|
64
|
4.25
|
40
|
5 Volt Tolerant
|
12-bit, 32-ch., 200 ksps
|
Temp Sensor
|
4
|
6
|
2
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
AEC-Q100
|
1.8
|
5.25
|
QFN48
|
7x7
|
±0.5
|
VREF
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C2
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-40 to 125
|
选型表 - SILICON LABS 立即选型
电子商城
品牌：SILICON LABS
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授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
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