InnoPhase 將其獲得專利的數(shù)字極地無線電實施設計到 SoC 和開發(fā)套件中，為 Wi-Fi 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)帶來了極低的功耗。

盡管 Wi-Fi 已經(jīng)存在了一段時間，但標準本身的設計從未考慮到低功耗。InnoPhase 采用不同的射頻無線電架構(gòu)方法及其數(shù)字極地無線電實施解決了這個問題。

該公司已將無線電集成到 SoC 和模塊解決方案中，最近還集成到了智能視頻開發(fā)套件中。

在本文中，我們將研究 InnoPhase 的 RF Wi-Fi 無線電設計方法，討論其 SoC 和開發(fā)套件解決方案，并分享我們對 InnoPhase 高級總監(jiān) Rob McCormick 的采訪的觀點。

Wi-Fi 設備的巨大市場增長

Wi-Fi 連接設備的市場機會是巨大的，市場研究公司 IDC預測到 2023 年將有多達 50 億臺支持 Wi-Fi 的設備。隨著新版本 Wi-Fi 協(xié)議的推出，吞吐速度加快不斷增加并添加新功能。

到 2023 年，支持 Wi-Fi 的物聯(lián)網(wǎng)設備預計將增長到 50 億臺。

問題是 Wi-Fi 從未真正解決過低功耗問題。“總的來說，Wi-Fi 并不是因為低功耗而出現(xiàn)的，”McCormick 說。“它只是為無線數(shù)據(jù)通信而設計的。Wi-Fi 的射頻無線電芯片設計沒有考慮基于低功耗傳感器的系統(tǒng)和長達一年的電池壽命問題。”

McCormick 說，確實，功耗正在阻礙幾種類型的消費 Wi-Fi 連接的物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設備。視頻門鈴、安全攝像頭、智能恒溫器、可穿戴設備和其他應用等應用面臨電池壽命短的問題，這主要是由提供 Wi-Fi 鏈接的射頻無線電引起的。

“總的來說，無線電的優(yōu)化是物聯(lián)網(wǎng)和連接設備廣泛采用的關鍵，”他說。

射頻無線電設計的數(shù)字極性方法

為了應對低功耗的挑戰(zhàn)，InnoPhase 開發(fā)了一種新的無線電架構(gòu)。McCormick 說，它的無線電設計被稱為“PolaRFusion”，它在處理無線電信號方面采取了不同的方式。

實施是數(shù)字極地無線電。InnoPhase 沒有使用笛卡爾坐標——X 和 Y，或者更確切地說是無線用語中的 I 和 Q——而是使用角度和幅度。“這是一種獲取數(shù)據(jù)點的不同方式，但正是數(shù)字化實現(xiàn)使我們能夠在低功耗方面發(fā)揮優(yōu)勢，”他說。“這為我們提供了靈活性以及我們在典型 MCU 實施中看到的快速開啟和關閉的地方。

Talaria TWO SoC 的關鍵元素是 PolarRFusion 模塊，它采用專利的低功耗數(shù)字極地無線電設計。（點擊圖片放大）

InnoPhase 采用其 PolaRFusion 無線電設計并將其實施到名為 Talaria TWO（“T2”）的 SoC 上。RF 無線電與物聯(lián)網(wǎng)無線物聯(lián)網(wǎng)設計所需的完整功能一起集成。對于其處理內(nèi)核，SoC 嵌入了 80 MHz Arm Cortex-M3、512 KB SRAM 應用程序處理。它具有 2 MB 的集成堆疊閃存和完整的網(wǎng)絡堆棧。

T2 提供射頻、基帶、PHY 和 MAC 功能，以支持 IEEE 802.11 b/g/n 和藍牙低功耗 (BLE 5.0) 標準。T2 在 DTIM10 處擁有 57 μA 的極低、始終連接的電流。DTIM10 是指傳遞流量指示圖 (DTIM)，指示 Wi-Fi 消息輪詢間隔。無線電的接收 (Rx) 電流額定為 31 mA，而發(fā)射電流在 14-18 dBm 時為 129-178 mA。更多信息請參見 T2數(shù)據(jù)表。

智能視頻實施利用 T2 實現(xiàn)低功耗

作為投入使用的 T2 SoC 平臺的一個例子，InnoPhase 上個月宣布與中國君正半導體合作，共同營銷視覺系統(tǒng)。該視覺系統(tǒng)將 Inginic 的T31 視頻處理器與 InnoPhase 的Talaria TWO INP101x Wi-Fi + BLE 無線模塊集成在一起。

這兩個子系統(tǒng)結(jié)合在 InnoPhase 的智能視頻應用開發(fā)套件(ADK) 中。君正表示，它已成功認證 INP101x 系列 Wi-Fi + BLE 模塊，并將其添加到其批準的供應商列表中。智能視頻 ADK解決方案簡介中提供了更多信息。

智能視頻應用開發(fā)套件 (ADK) 結(jié)合了君正的 T31 視頻處理器與 InnoPhase 的 Talaria TWO INP101x Wi-Fi + BLE 無線模塊。

根據(jù) McCormick 的說法，該設備具有“放置自由”的特點，因為它具有極低的功耗和無線功能。這種基于電池的視頻、Wi-Fi 云連接和人工智能處理的組合有望為新的應用程序和服務打開大門。

示例包括嬰兒監(jiān)視器、安全攝像頭、視頻門鈴、訪問控制和身份驗證，McCormick 說。低功耗 Wi-Fi 連接可以使這些設備的電池持續(xù)使用一年以上。

物聯(lián)網(wǎng)未來的 Wi-Fi 連接

重要的是要記住，當 IEEE 在 90 年代后期推出其 802.11 Wi-Fi 標準時，“物聯(lián)網(wǎng)”一詞并不存在，直到十多年后才存在。創(chuàng)新的 Wi-Fi 射頻無線電設計方法，例如由 InnoPhase 開發(fā)的方法，有助于將無線技術轉(zhuǎn)向更適合長電池壽命物聯(lián)網(wǎng)邊緣設備的解決方案。

所有圖片均由 InnoPhase提供

審核編輯 黃昊宇