剖析CC3100/CC3200
CC3100是一款集WiFi、TCP/IP、安全加密為一身的WiFi芯片,僅需一顆額外的MCU便可實現嵌入式WiFi功能,CC3200則除了集成3100外,還集成了包括了Cortex-M4內核,無需額外的MCU。
CC3100、3200示意圖
“現在很多芯片廠商都提供和我們SimpleLink類似的WiFi模塊,同樣是主打簡單化,智能化,幫助嵌入式設備接入互聯網。但從技術上來說,大家的做法還是不同的。很多廠商都是把原來手機或電腦上用的WiFi芯片與MCU或MPU打包銷售模塊的方式運作,這還是我們上一代產品的做法。”吳健鴻說道。
吳健鴻所指的其他友商包括Marvell、MTK、博通、高通等公司,這些公司此前都是TI在手機WiFi芯片市場中的強有力競爭者,然而在TI淡出手機相關市場后,這些公司便和TI沒有任何瓜葛。然而物聯網這片金礦又讓老對手們重新回到了同一擂臺上。
不過吳健鴻對于接下來的戰斗并不感到擔憂,因為一方面這塊市場足夠大,另外則是充滿了對SimpleLink的信心,因為這是唯一一款兩節5號電池就可以驅動WiFi設備運轉長達一年時間的WiFi芯片。
SimpleLink的天時
在退出手機處理器市場后,德州儀器的WiFi芯片面臨著選擇——到底要不要徹底退出。這時德州儀器看到了嵌入式市場的前景,從而成功轉型專注于嵌入式WiFi技術。公司CEO Rich Templeton此前參加大會時經常表示,取暖爐、洗衣機、冰箱等設備加入WiFi功能后,能讓家用設備真正得智能起來。
正因為此,TI于2012年推出了第一代SimpleLink WiFi產品CC3000,這是TI首款模塊化的WiFi產品,集成封裝了DC/DC、模擬前端、晶振等多種常用的WiFi周邊于一身,并且內置了IPv4 TCP/IP協議棧,用戶可以用低速低成本低功耗的MCU便可為嵌入式增加WiFi功能。
近日,TI新推出SimpleLink WiFi產品CC3100、CC3200仍然基于讓WiFi連接變得更簡單的理念,CC3100是全新的WiFi處理器,和CC3000不同,3100將更多的功能集成進芯片中,包括RAM、ROM、處理器、MAC、基帶、射頻、DC/DC等,CC3200更是將主控Cortex M4也整合至芯片中,完全實現了單芯片解決方案。
“現在很多可穿戴設備中都有TI低功耗藍牙產品在其中,而未來隨著智能WiFi芯片的大面積鋪開,智能家居等領域也會出現類似于可穿戴市場的景象,可以說在天時方面,TI是做得最早的。
SimpleLink的地利
吳健鴻強調道,嵌入式WiFi市場有兩塊,一塊是面對高性能高成本大功率的應用,比如路由器、智能電視等,這塊市場仍然是諸如Marvell、MTK、博通等主導傳統WiFi市場的廠商,而對于插座、開關、小家電及可穿戴設備來說,SimpleLink無疑是最佳選擇。
TI作為嵌入式的領導廠商,對于嵌入式應用有著獨特的見解,因此現在TI還是有著主場作戰優勢。
不過光有氣勢肯定不夠,一定要有干貨。
吳健鴻舉例道,CC3100內建了硬件加密模塊,這樣做有三點好處,第一可以保證系統更安全,第二則是令加密解密功耗降低,第三則是令系統功耗降低。
“WiFi設備和路由器之間需要不斷地鏈接,為了節省功耗,WiFi芯片往往處于待機狀態,只是隔段時間就與路由器進行握手通信,如果在沒有硬件加密解密功能的前提下建立握手協議會非常緩慢,一方面功耗會提升,另外系統效率也會大打折扣。而通過硬件加密解密,整個握手速度可以達到0.2s,其他芯片可能需要超過1s的時間。”
除了硬件,吳健鴻特別指出了TI在嵌入式軟件領域的領導地位。
“比如WiFi驅動代碼,已經壓縮到了7K,對于用戶來說只需要一顆很小的CPU就可以驅動CC3100,或者直接用CC3200。而在軟件層,我們提供了標準的BSD的API,包括適合于TCP/IP的底層協議——以前這部分客戶需要寫上百行的代碼,而現在只需要一條簡單的指令即可。”
除此之外,TI的SDK提供了不少應用實例,比如自動發送E-mail、直接變成網絡服務器、或者與Google Talk或微信直接連接。
TI還推出了SmartConfig,這個軟件的作用很容易理解,過去使用手機或電腦進入WiFi時要先輸入密碼然后在和WiFi連接,而對于部分智能家居或工業應用場合時沒有輸入及顯示設備的,可以通過SmartConfig簡單配置WiFi連接。
吳健鴻反復強調,做好嵌入式WiFi非常不容易:“以前WiFi處理器都是要在很大的處理器上運行,而且很多TCP/IP協議棧都是集成到很大的操作系統中,而現在要把所有東西放到小的嵌入式操作系統中,同時配合低性能低功耗的MCU,這不是一般嵌入式廠商能做到的。”
盡管目前無論是物聯網、可穿戴設備還是智能家居,產品大同小異,吳健鴻亦對同質化的產品表示擔憂,但其同時表示:“我們唯有為客戶提供更新的技術,更全的產品,以便讓客戶容易地產生創意和點子。”
作為嵌入式行業的領導者,TI有能力也有責任這么做。
兩種模式下CC3100的系統功耗。
SimpleLink的人和
吳健鴻強調,嵌入式WiFi市場的客戶群與傳統的WiFi市場不同,客戶數量眾多,行業也五花八門,這對于TI來說是最合適的——TI的客戶總數達到了10萬,涵蓋了嵌入式產業的方方面面,同時擁有最廣泛的銷售渠道與最快速反應的本地支持團隊。
“我們的優勢就是人多,所以除了大客戶以外,還有精力照顧小客戶,這是TI區別于眾多對手的重要原因之一。”吳健鴻表示,“尤其是對于物聯網這種創意性很強的產業來說,很多概念都是誕生于中小廠商中。”
以北京奧爾斯科技公司舉例,這是TI的第三方合作伙伴,他們開發出了一整套物聯網教學實驗箱,包括Zigbee、WiFi、藍牙等終端模塊,與同樣是采用TI OMAP的網關配套使用。這套設備未來將主要面向物聯網的教學、培訓等。吳健鴻非常樂意于為大家展示,經常邀請該公司參加TI的研討會、展會等,一方面為了展現TI的實力,同時也會向更多人推薦他們的創意。
當然,像奧爾斯這樣的企業還有很多,他們利用TI的產品不斷實現著關于物聯網的夢想,而TI也不遺余力的將他們推薦給更多人。
實際上早在2014年的四月,TI就已經宣布建立第三方物聯網云服務供應商生態系統,此舉將幫助采用TI技術的制造商更便捷地連接物聯網。該生態系統的首批成員包括2lemetry、ARM、Arrayent、Exosite、IBM、LogMeIn、Spark以及Thingsquare。每個成員都面向TI的一款或多款無線連接、微控制器(MCU) 及處理器解決方案提供云服務支持,這些方案覆蓋廣泛的物聯網應用領域,包括工業、家庭自動化、保健以及汽車等等。物聯網整個產業鏈太龐大了,很難有一家公司可以做完所有項目,更何況TI的不少小客戶沒有能力自行開發云服務。所以當TI聚集起更多的第三方服務商后,可進一步加速中小企業的開發。
如果說一個個物聯網應用像一顆顆珍珠,那么無線就是將所有應用穿起來的那根繩子,雖然不起眼,但又是最重要的環節。TI則作為嵌入式領域最基礎的供應商,把第三方、軟件公司、客戶等穿在一起,構成了一掛最美的珍珠項鏈。
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