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物联网市场RTL8710深度剖析

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博安通RTL710|  楼主 | 2016-5-25 14:22 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
根据分析机构预测,2016年物联网wifi芯片出货有望突破市场1亿片,同时分析师预测单在智能家居市场价值将超过万亿。面对如此庞大的市场,摆在我们面前的是突破物联网芯片的性能与功耗这样的瓶颈,因此,不管是上游的国际芯片厂商高通、Gainspan、Ti、BROADCOM,还是国内瑞昱Realtek、Rockchip、乐鑫Espressif等厂商针对IoT市场都推出了高集成、超低功耗的解决方案新品。

面对物联网应用风潮带动高性能、高集成、超低功耗芯片设计的新战局,多种新芯片厂商乘势大展拳脚,并提出整合MCU、无线通讯、嵌入式**体、射频(RF)、感测器及电源管理的物联网系统单晶片(SoC)解决方案,瑞昱顺势而为于2016年初推出了RTL8710,谋求更有利的市场立足点,进而占领更广阔的物联网芯片市场。一、技术核心
瑞昱RTL8710内置了一颗主频为主166 MHz,并可兼做应用处理的超低功耗32位微型CPU,并且支持RTOS。同时内置了存储控制器,包含 ROM 和 SRAM。MCU 可以通过 iBus、dBus 和 AHB 接口访问存储控制器。这些接口都可以访问 ROM 或 RAM 单元,存储仲裁器以到达顺序确定运行顺序。在搭载应用并作为设备中唯⼀的应⽤处理器时,能够直接从外接闪存中启动。背内部集成 1MB SPI Flash高速缓冲存储器有利于提⾼系统性能,并减少内存需求。

RTL8710采用QFN-48进行封装, 尺寸:6mmx6mm。贴片式模组的外观尺寸为 18mm*23.7mm *3mm。模组使用的是 3 DBi 的 PCB 板载天线RTL8710作为2016年针对物联网市场推出的WiFi网络解决方案,能够独立运行,也可以作为从机搭载于其他主机 MCU 运行。内置的高速缓冲存储器有利于提⾼系统性能,并减少内存需求。 其主要优势如下:面向低功耗进行了有针对性的优化,实现了深度低功耗状态,同时降低了正常工作时的功耗,适用于各种应用场景;
• 高度集成,内部集成 1MB  SPI Flash闪存和3 DBi的PCB 板载天线
• 支持全套I/O接口,其中包括HSPI 、UART、I2C、I2S、PWM、GPIO ,易于与传感器、起动器以及其他组件连接,同时可以减少组件和缩小PCB面积;
• RTL8710内置了存储控制器,包含 ROM 和 SRAM。MCU 可以通过 iBus、dBus 和 AHB 接口访问存储控制器。这些接口都可以访问 ROM 或 RAM 单元,存储仲裁器以到达顺序确定运行顺序。
• 目前 WiFi 协议栈只⽤了 20% 的 MIPS,其他的都可以用来做应用开发。MCU 可通过以下接口和芯片其他部分协同工作:
     连接存储控制器、也可以用来访问外接闪存的编码 RAM/ROM 接口 (iBus)
     同样连接存储控制器的数据 RAM 接口 (dBus)
     访问寄存器的 AHB 接口二、功耗:
由于在IOT设备实际开发过程中受到硬件空间限制,以及便携的要求,例如:四轴飞行器、可穿戴设备、WiFi音箱等设备,对整机功耗有较高的要求。如果再考虑设备的持久续航能力,就要求设备本身的功耗做到极致,所以WiFi芯片的功耗不能成为额外的负担。

瑞昱RTL8710高度片内集成,包括天线开关 balun、电源管理转换器,因此仅需极少的外部电路,且包括前端模组在内的整个解决⽅案在设计时将所占 PCB空间降到最低。 瑞昱RTL8710的系统表现出来的领先特征有:节能在睡眠/唤醒模式之间的快速切换、配合低功率操作的自适应无线电偏置、前端信号的处理功能、故障排除和无线电系统共存特性为消除蜂窝/蓝牙/DDR/LVDS/LCD 干扰。 为避免一直处于满负荷状态,RTL8710采用四种工作模式:Modem-Sleep、Light-Sleep、Deep-Sleep、Power Off:
①:Modem-Sleep ⽤于需要 CPU一直处于工作状态,如 PWM 或 I2S 应⽤等。在保持 WiFi 连接时,如果没有数据传输,可根据 802.11标准 (如 U-APSD),关闭WiFi Modem电路来省电
②:Light-Sleep 用于 CPU 可暂停的应用,如 WiFi 开关。在保持 WiFi 连接时,如果没有数据传输,可根据 802.11标准 (如 U-APSD),关闭WiFi Modem电路并暂停CPU 来省电。
③:Deep-Sleep不需一直保持WiFi连接,很长时间才发送一次数据包的应用,如每100 秒测量⼀次温度的传感器。
④:Power Off,几乎关闭状态下,电流0.5uA。三、软件
面向瑞昱RTL8710在软件设计方面具备以下主要优势:
• 通过RTL8710专有配置工具,可实现对Wi-Fi headless设备简单、快速的配置与部署;
• 支持WPA/WPA2安全机制,采用WEP/TKIP/AES等加密类型,多层安全机制能够实现安全部署,防止用户隐私泄漏;
• 固件升级,支持本地串⼝烧录 / 主机下载烧录/云端升级,仅需几行代码即可在任何应用使用;
软件开发   支持客户自定义服务器 提供 SDK 给客户二次开发
• 支持业界标准Web协议,包括IPv4, TCP/UDP/HTTP/FTP,以实现与云服务的有效集成;
• 用户配置   AT+ 指令集, 云端服务器, Android/iOS APP随着物联网范围的不断扩大,不同用途联网设备和功能的不断涌现,未来WiFi模块将会承担更多的职能,比如与云平台、语音控制进行深度的协同整合。
正是物联网应用的个性化、多样化需求,RTL8710作为整合MCU、无线通讯、嵌入式**体、射频(RF)、感测器及电源管理的物联网系统芯片(SoC)解决方案,从而满足更多的分布式智能需求。

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