A mikroelemről működő apró okoseszközök tölthetik fel végre azt a szakadékot, ami a precíz helymeghatározás és a többéves üzemidő között húzódott. A vezeték nélküli technológiák terén ismert Silicon Labs bemutatta a BG2B jelzésű lapkáját, amely a Series 2 Bluetooth Low Energy termékcsalád legújabb és egyben legalacsonyabb fogyasztású tagja. A lapka a helymeghatározási funkciók, az integrált ipari interfészek és a hardveres biztonság terén nyújt újdonságokat anélkül, hogy lemerítené a csatlakoztatott eszközök akkumulátorát.
Az apró IoT-eszközök, nyomkövetők és okosotthon-kiegészítők fejlesztőinek eddig kompromisszumot kellett kötniük: vagy komolyabb funkciókat építettek be a hardverbe, vagy megőrizték a többéves akkumulátoros üzemidőt. A Silicon Labs legújabb lapkája ezt a dilemmát számolja fel azzal, hogy a feldolgozási és rádiós műveleteket szinte a minimális szintre szorítja vissza. Ez a fejlesztés kulcsfontosságú lehet az olyan területeken, mint az elektronikus polccímkék, a digitális kulcsok, a flottakövetés és az ipari szenzorok világa.
Kétkimenetes tápellátás a drasztikusan alacsonyabb áramfelvételért
A BG2B hatékonyságának alapja az új, kétkimenetes DC-DC táparchitektúra. A hagyományos rendszerekkel ellentétben – ahol a digitális logikát gyakran kevésbé hatékony alacsony feszültségesésű szabályozók (LDO) látják el – a BG2B külön kapcsolóüzemű kimenetet biztosít a rádiófrekvenciás és a digitális mag számára is. Ezzel a megoldással az MCU aktív áramfelvétele 14-15 százalékkal csökkent a gyártó korábbi leg takarékosabb Bluetooth SoC-jához képest.
Kiemelkedő mutató az EM2 alvó üzemmódban mért áramfelvétel is: 16 kB RAM megtartása mellett a lapka csupán 1,1 µA-t fogyaszt. Mivel a szenzorok és apró perifériák az idő túlnyomó részét ebben az alvó állapotban töltik, az áramfelvétel mérséklése évekkel hosszabbíthatja meg az egyetlen gombelemmel elérhető üzemidőt.
Precíziós helymeghatározás a Bluetooth Channel Sounding segítségével
A lapka támogatja a Bluetooth 6 szabvány részét képező Bluetooth Channel Sounding technológiát. Ez a megoldás nemcsak a jelerősség becslésével, hanem fázisalapú méréssel teszi lehetővé a centiméteres pontosságú távolságmeghatározást. A BG2B felkészült a Mode 3, a NADM (Normalized Attack Detector Metric) és az Inline PCT eljárásokra is, így ellenállóvá válik a helymeghatározást kijátszó relay-típusú támadásokkal szemben.
A Silicon Labs közvetlenül illesztette a lapkát az Apple és a Google Bluetooth Channel Sounding specifikációihoz. Ezzel a lépéssel a fejlesztők olyan univerzális kiegészítőket és kulcstartós nyomkövetőket tervezhetnek, amelyek az iOS és az Android ökoszisztémákban egyaránt működnek, ráadásul a gyorsabb lépésidőknek köszönhetően a helymeghatározási ciklusok kevesebb energiát igényelnek.
Közvetlen CAN-FD és integrált LED-meghajtók a nyomtatott áramkörökön
A rendszertervezők számára komoly előnyt jelent a külső alkatrészek számának csökkentése. A Silicon Labs a BG2B lapkába közvetlenül beépítette a CAN-FD vezérlőt, így a járműdiagnosztikai, ipari és flottakövető rendszerek külön hídcsip nélkül csatlakozhatnak a járművek belső kommunikációs hálózatához. Emellett a chip integrált LED-feszültségnövelőt és négycsatornás LED-meghajtót is kapott, így az RGBW állapotjelzők plusz áramkörök nélkül működtethetők.
| Paraméter / Funkció | Silicon Labs BG2B Specifikáció |
|---|---|
| Tápellátási architektúra | Kétkimenetes DC-DC konverter az RF és digitális magokhoz |
| EM2 Alvó áramfelvétel | 1,1 µA (16 kB RAM megtartása mellett) |
| Aktivitási energiaigény | 14-15%-kal alacsonyabb MCU aktív áramfelvétel |
| Helymeghatározás | Bluetooth Channel Sounding (Mode 3, NADM, Inline PCT) |
| Biztonsági szint | Secure Vault High (PSA Level 3 támogatás) |
| Integrált perifériák | CAN-FD vezérlő, 4 csatornás LED-meghajtó, duál 12 bites ADC |
Hardveres védelem a felhős és ipari elvárásokhoz
A kiberbiztonsági szabályozások szigorodásával – mint például az Európai Unió Cyber Resilience Act előírásai – az IoT-eszközök védelme elengedhetetlenné vált. A BG2B a Silicon Labs Secure Vault High technológiáját alkalmazza, amely PSA Level 3 szintű védelmet biztosít a kriptográfiai kulcsok, a firmware és az eszközazonosítók számára. Ez a hardveres elkülönítés megakadályozza a fizikai és szoftveres feltörési kísérleteket.
A gyártó a Custom Part Manufacturing Service (CPMS) szolgáltatásán keresztül lehetővé teszi, hogy az chipek már a gyártósoron egyedi tanúsítványokat és titkosítási kulcsokat kapjanak. Ez leegyszerűsíti a biztonságos felhőcsatlakozást és a tömeges gyártást a megrendelők számára.
Piacra lépés és elérhetőség
A Silicon Labs a BG2B vezeték nélküli SoC-t jelenleg az korai partnerségi programjában teszi elérhetővé a kiemelt fejlesztők számára. A lapka köré épülő tömeggyártott hardverek, beleértve a kész vezeték nélküli modulokat és a fejlesztőkészleteket, a tervek szerint 2027-ben jelennek meg a piacon.
