物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷積累與升級,產(chǎn)業(yè)鏈也逐漸完善和成熟,全球物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)整體呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢。物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個新階段。它可以通過各種有線或無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中,也被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。這便推動了市場上多家芯片廠商向該領(lǐng)域進軍,物聯(lián)網(wǎng)連接從場景和方案的角度,經(jīng)歷了三個時代。
Wi-Fi 射頻芯片
最初Wi-Fi是一個射頻器件,需要通過SDIO/USB等接口連接到主控協(xié)同工作,這就是所謂的透傳Wi-Fi,也叫RF Wi-Fi。在強調(diào)高吞吐或者強主控的應(yīng)用場景中,這種方案目前依然是主流。
Wi-Fi SoC芯片
后來隨著物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,Wi-Fi開始向相對低速的物聯(lián)網(wǎng)場景滲透,出現(xiàn)Wi-Fi+MCU的單芯片SoC方案。但實際上,由于MCU場景的碎片化、多樣性和開發(fā)者的使用習(xí)慣等因素,Wi-Fi SoC的MCU處理能力并不高,無法替代主控MCU的功能。除了電工、照明、部分家電等簡單應(yīng)用,在復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)場景中,Wi-Fi SoC僅提供應(yīng)用層的“透傳”功能,需要搭配一個額外的MCU作為主控才能正常使用。
高性能Wi-Fi MCU單芯片方案
隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的進一步發(fā)展,以及智能家居、家電和全屋智能的興起,用戶對端側(cè)方案的要求越來越高。藉由通用MCU的高算力、豐富的外設(shè)接口以及豐富的生態(tài),搭載2.4G射頻基帶的高性能Wi-Fi MCU應(yīng)運而生,可以替代傳統(tǒng)的Wi-Fi 主控MCU雙芯片解決方案,為功耗敏感、體積敏感和成本敏感的客戶帶來創(chuàng)新選擇。
兆易創(chuàng)新為應(yīng)對市場變化和客戶需求,將Wi-Fi無線連接功能集成到MCU內(nèi)部,推出了GD32W515無線產(chǎn)品系列。
耕耘物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)十?dāng)?shù)年,作為主流連接技術(shù)全覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案提供商和制造商,基于GD32W515系列MCU,全新推出IoT Wi-Fi模塊X115Z-RA。
該模組的主控芯片采用GD32W515P0Q6。這是一款真正面向MCU用戶的IoT Wi-Fi模組。它是一顆MCU,具備MCU的豐富資源和基本外設(shè),并完全兼容GD32 MCU開發(fā)環(huán)境和使用習(xí)慣;同時,輕松構(gòu)建Wi-Fi連接方案。使用這款模塊,MCU開發(fā)者不再需要考慮復(fù)雜的串口通訊來和外部Wi-Fi模塊進行異步通訊,不再需要和第三方模塊商進行反復(fù)的溝通和協(xié)議制定,開發(fā)者看到的就是一張LwIP的網(wǎng)卡,只要在你熟悉的開發(fā)環(huán)境下創(chuàng)建socket接口,一切如你所控。
X115Z-RA 2.4GHz Wi-Fi Module(GD32W515P0Q6)
硬件規(guī)格
該模組主控芯片基于180MHz ARM Cortex-M33內(nèi)核,支持TrustZone控制單元TZPCU,外置大容量的存儲資源。特別需要強調(diào)的是接口資源十分豐富:具備USB模塊并支持device/host/OTG full speed模式;支持數(shù)碼相機接口DCI可接攝像頭;支持高性能數(shù)字濾波器HPDF可用于外部Σ-Δ調(diào)制,實現(xiàn)高精度音頻信號處理;支持觸摸感應(yīng)接口TSI;四線制SPI接口QSPI可驅(qū)動VGA分辨率的屏;甚至高級內(nèi)置的高級PWM控制可以跑BLDC/FOC算法來直接驅(qū)動電機。供電電壓為1.6-3.6V,I/O口可承受5V電平,工業(yè)級溫度范圍-40至85℃。射頻性能優(yōu)異,實測吞吐優(yōu)于市面上絕大部分對標(biāo)模組。
安全性能
得益于TrustZone硬件安全架構(gòu)提供的系統(tǒng)隔離特性,該MCU模組能夠支持安全區(qū)域的安全啟動,并可在軟件層面提供安全存儲、初始化認證以及安全日志等服務(wù),嚴格保護了機密代碼和數(shù)據(jù)、核心流程以及關(guān)鍵外圍設(shè)備。還支持Wi-Fi協(xié)議規(guī)定的全新安全特性,如WPA3以及管理幀保護功能,進一步增強了終端設(shè)備通信過程的保密性和安全性。
生態(tài)資源
模組主控MCU GD32W515系列已經(jīng)正式通過Arm平臺安全架構(gòu)PSA Level1、PSA Functional API認證,以提供更高安全保障。還通過了Wi-Fi聯(lián)盟(WFA)授權(quán)的Wi-Fi認證以及RF FCC/CE合規(guī)認證。
模組X115Z-RA支持Keil MDK/IAR EWARM/GCC各種開發(fā)環(huán)境,以及FreeRTOS、COS、RT-Thread和AliOS Things等嵌入式操作系統(tǒng)。