谋思科技发布新一代蓝牙SoC,让IoT设备更好实现永久续航
作者 | 物联网智库2022-02-09

导读:在上个月的线上发布会中,Atmosic营销及业务拓展副总裁 Srinivas发布了公司的新产品——ATM33。

作为一家持续创新的企业,Atmosic(谋思科技)始终在持续演进的成功解决方案基础上不断地扩展现有的产品组合,谋思科技重点关注超低功耗蓝牙技术,利用这项技术,可以将电池使用寿命提高3到5倍。同时,谋思科技不仅充分发挥了低功耗蓝牙延长电池续航的能力,还将这项技术与其能量收集解决方案相结合,从而更进一步地延长电池使用寿命。

谋思科技的第一代产品ATM2和ATM3已经应用在不同的场景中,并取得了成功。在第一代产品的基础上,谋思科技推出了新一代蓝牙®5.3高性能片上系统(SoC)产品——ATM33

随着市场的发展,用户希望设备具有更强的处理能力、更多的功能,如安全和定位、寻向等,而要获得这些功能,就必须在保证性能的同时保持产品的低功耗运行,以延长产品的电池使用寿命。因此,随着市场的进一步发展成熟,现在已经进入到了第二个阶段。

在这个全新的阶段,谋思科技的产品将进一步迭代和延伸,可以应用于家居智能设备传感器、血糖监测仪、可穿戴设备以及寻向设备等更多领域,而所有这些新的应用都对处理能力有着更高的要求。

谋思科技发布新一代蓝牙SoC,让IoT设备更好实现永久续航

得益于一代ATM2和ATM3在市场上取得的成功,一些共同的技术基础被沿用到了ATM33系列产品上:

第一,超低功耗技术。这是Atmosic的独家专利,没有使用任何其他第三方机构的授权技术,也被用在了自身的芯片设计上。正是由于这项技术,使得Atmosic芯片本身的功耗非常低,而能量收集技术则与超低功耗技术相辅相成,保证所有产品在非常低功耗的情况下运行,以此来延长电池使用寿命,甚至在某些情况下彻底摆脱电池的限制。

第二,受控能量收集,适用于来自射频、光能和动能等各种不同来源的能量收集。只要收集到的外界能量能够实时地保证大于设备运行所需要的超低功耗,理论上就可以实现永久续航,以及无需电池的应用场景。

第三,无需MCU感知操作、射频信号按需唤醒。除了低功耗接收器之外,谋思科技还在芯片上集成了第二个按需唤醒的接收器,它可以让芯片的全部模块进入睡眠模式,只有在接收到特殊的数据包之后才会被唤醒。任何人都可以对这些特殊数据包进行预编程,并且可以从任何形式的任何笔记本电脑、接入点或平板电脑发送。如果采用Atmosic的技术,传感器可以直接将所有的数据写入蓝牙芯片,而不需要唤醒整个芯片,大幅节省所需的功耗。

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这三项功能都已经在ATM2和ATM3上实现,现在已经搭载到了市面上成百上千万台的设备上。在此基础上,全新的ATM33系列也增加了其他额外的高级功能:具备更强的处理能力;采用嵌入式非易失性存储器(NVM);提高全系统的安全性;支持ARM TrustZone技术。

ATM2和ATM3产品支持蓝牙5.0,而ATM33系列已经扩展到支持蓝牙LE 5.1/5.2/5.3,截止到目前为止,Atmosic也是市面上少数几家支持蓝牙5.3的公司。此外,全新的ATM33系列支持AoA以及AoD的室内定位技术,主要用于资产跟踪和寻向,这也是在蓝牙5.1中获得的支持。不仅如此,对光伏和射频能量收集器也进行了增强能够支持不同类型的光伏能量收集器,进一步扩大能够接收的射频能量输入范围

除了在超低功耗技术方向的进一步创新,谋思科技在能量收集领域也不断增加新的技术和功能:进一步强化了Sensor Hub的处理能力,无需MCU即可操作並直接发送BLE数据包。同时,还具备了更高的发射功率,可以让芯片以更高的功率进行信号传输。

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ATM33系列产品包括两款,分别是ATM3330e和ATM3330,前者支持能量收集功能,而后者不支持。在无线功耗上,接收端低至电流0.7mA,功率-97dBm,传输端电流2.1mA,功率0dBm。同时,接收灵敏度达到-97dBm,结合+10dBm的发射输出,可以在覆盖更高范围的同时,实现不错的穿墙效果。

此外,ATM33系列产品采用了全新的ARM Cortex M33F处理器,工作频率达到了64兆赫兹。基于全新的处理器和更高的工作频率,客户可将ATM33系列产品用在更加复杂的应用场景,处理更高工作负载的任务。随着市场的发展,很多家居自动化、工业应用等都对安全和安防性能有着更高的要求,ATM33也支持ARM TrustZone,包括安全启动、安全调试、安全OTA。同时,NVM、RAM以及ROM内存技术的采纳不仅可以帮助客户完成系统层面的解决方案的设计,也可以更好地运行所有设备以及执行工作任务。

最后,为了更好地满足不同应用场景的需求,谋思科技也提供不同的封装解决方案。首先是QFN(方形扁平无引脚封装),包括5×5mm和7×7mm规格,引脚数分别是40和56;另外一种是WLCSP(晶圆级芯片规模封装),适合其他更小体积的应用场景

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目前,ATM33产品主要的应用领域分为以下几种:

首先,ATM33可用于医疗卫生领域,例如市场需求增长非常快的动态血糖监测。采用ATM33可以使动态血糖监测产品的电池尺寸大幅减小,从而让便携式产品变得非常薄,尺寸进一步缩小。这类设备通常是塑料材质、紧贴在人身上的,所以越薄越好。

其次,ATM33也适用于一些可穿戴设备,比如健身智能手环,也可以延伸到智能戒指、首饰等方面同时,谋思科技也在与UEI合作开发其他的控制器产品,几个月前宣布了与UEI达成合作协议,双方将共同开发,把产品用在UEI的遥控器设备上。而由于在处理能力上的提高,ATM33系列还有潜力应用在一些游戏控制器设备上。另外,因为支持蓝牙5.1技术规范,ATM33产品可以实现非常精准的定位和寻向。同样由于处理能力的提高,也可以更好地实现传感器的融合。

最后,ATM33还可用于家庭自动化设备,包括智能门锁等,所需要的并不仅仅是处理能力的提高,同时必须有非常高的安全性能,这也是ATM33非常适合的一个应用场景。

所有以上的应用场景都有一个共同点,就是必须都要使用电池来运行。得益于ATM33的超低功耗技术以及能量收集技术,该款产品可以为客户产品的设计、开发和升级带来明显的收益。

例如遥控器和可穿戴设备,如果采用超低功耗和能量收集技术,就不需要像过去那样频繁地为设备进行充电。在过去,一些遥控器设备使用了其他厂家的蓝牙芯片,可能每个月都需要充电,但采用Atmosic的蓝牙芯片及超低功耗技术之后,可能每6-8个月充电一次即可。

在医疗领域的可穿戴设备,包括之前提到的动态血糖监测仪,通过超低功耗技术可以缩小电池的尺寸,让最终产品变得更薄。而在传感器融合这类场景之下,它对电池的使用寿命及续航能力并不是非常敏感;但可以用同样的电池容量支持更多的传感器,这也是ATM33在传感器融合领域可以带来的优势

同时,取决于整个应用场景以及具体的使用环境如何,在一些特定情况下,通过能量收集技术甚至可以实现永久续航。而在某些资产追踪或者IoT工业互联的场景下,永久续航有着很大的价值。因为在传统的应用场景之下,可能每隔一段时间都需要专门请人过来换电池,导致很高的成本。

Atmosic作为市面上目前唯一一家可以将超低功耗技术与能量收集技术进行结合的公司,也可以将应用场景扩展到需要高计算负荷的应用场景之中。通过推出的ATM33系列新产品,相信通过采用更多创新的技术和解决方案,可以满足更多产品的高性能需求。


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