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蓝牙产品三星德仪产品策略及最新低功耗无线连接方案

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日前,德州仪器(TI)在深圳举行了低功耗无线连接解决方案CC2540/CC2570的新闻发布会,TI模拟器件事业部业务拓展经理周翔向与会记者介绍了该公司当前的产品策略和这两款无线连接新品,及其在诸如移动附件、运动等领域的超低功耗短距离无线连接解决方案。下面是《电子工程专辑》记者根据这次采访整理的内容,以飨读者。

TI模拟器件事业部业务拓展经理:周翔

这些年来,TI产品线有什么变化,主要收益又来自哪些产品线?

周翔:首先我想从TI的历史说起。大家也许很惊讶,北美民众对TI的认知竟然是做计算器的公司。TI原来是靠油井探测仪器起家,到50年代发明IC(集成电路),60发明手持式计算器。那么多年来,TI做了很多大手笔的动作,比如90年代末把Memory卖给三星,把计算机给卖掉,但一直保持计算器业务,我觉得这是特别明智的决定。图形计算器业务现在每年大概有5亿美金的收入,很稳定。这和我们做的大学计划一样,实际上做普及教育,是品牌认知。

TI的创新史。

2000年以后TI的变化很大,把重点转为几大块。2008年后TI抛掉很多不相关的业务,,TI已经转型的比较成功,把模拟变成最大的产品线。TI的模拟产品分为三大块。一是HighPerformanceAnalog,包括ADC、DAC,放大器、接口、时钟等,TI内部叫信号链产品。二是电源,三是大规模AnalogLogic,就是指标准的逻辑门电路,还有一些便宜的放大器等等。

在嵌入式处理产品里面,TI的DSP传统很强势,DSP比例可以说处于控制的地位,市场份额超过50%。第二块是MCU上我们投入很大,传统我们只有MPS430,后来把C2000工业用的DSP也划到MCU部门去了。两年前我们收购Luminary,我们开始大规模地做MCU。虽然TI的MCU市场份额并不高,但目标很明确,我们要做到市场头两大。

无线产品包括一些传统的基带产品,主要是一些定制产品。还有OMAP处理器,第三是无线连接产品。今天我们公布的这两个新无线产品都归在这一部分,我们叫Wirelessconnectivitysystem,所以它包括一些低功耗的射频器件,以及像WiFi,Bluetooth这些产品。这些产品的具体营收可以参看饼图。

TI2009年收入及其产品线分布。

TI在中国的营收占到了总收入多少个百分比?最主要来自哪些应用领域?

周翔:如果按国家来分,中国现在已经算TI收入来源最大的一个国家。

因为按地区来分,亚洲地区营收是全球最大的,占63%。而我们在亚洲近一半的生意在中国,因此TI全球接近30%的营收在中国。按产品的分布、工业的分布,TI最大的强项还是在通信领域。最近一年,虽然整体形势不是太好,我们在这一年多都是反向操作,因为很多同行在观望的时候我们加大了投入,无论是从晶圆厂还是封装厂,还包括人的投入。目前我们在亚洲大概有将近1万名的员工,4个封装厂,最近又在成都设立了一个工厂。

今天公布的是什么产品?它的特点是什么?

周翔:今天我们有两款新品发布,一个叫低功耗蓝牙芯(BluetoothLowEnergy),另外一个叫ANT,一种无线网络产品的发布。其中ANT这个产品在12月份才正式量产上市,两个产品放在一起,大家一看可能会问,为什么这两个产品做得这么近似,它有些什么样的区别。

低功耗针对的是蓝牙标准,而ANT也是一种无线网的标准,这两个产品关联度很大。ANT协议网络到现在为止还没有大规模地正式应用。它与现在的产品虽然不与现有的蓝牙兼容,但还有它的发展趋势。有可能这芯片做出来几年都没有销售,但是没有关系,一旦市场起来我们也跟得上。TI毕竟是以产品来取胜,所以我们不想落在后面。

我们是第一个推出低功耗蓝牙芯片的厂家,当时我们推出这两个产品,像蓝牙CC2540的是单模的,TI很快会发布一个双模的,就是低功耗蓝牙和标准蓝牙双模合一的芯片。它支持的应用和场景不像传统的蓝牙,传统的蓝牙应用诸如蓝牙耳机是现在大家见到最多的,它有小的数据传输,甚至可以传比较大的数据量。低功耗蓝牙定位不是这样的,它不传音频这样的数据,因为音频需要连续的,肯定耗电。

现有蓝牙功耗高是协议决定了,它不断打开,校准、搜索。但低功耗蓝牙的握手协议很简单,打开时间很短,工作发出数据很小。你会发现电池寿命因此大大延迟。所以,我们做一些简单的应用,比如同样传输一些简单的数据时,低功耗蓝牙只有现在标准蓝牙的1/10或者更小的功耗,启动时间也会有所改进。

它支持的带宽是很高的,可以达到1M,因此以1M的模式传1K就是很短的时间。有那么宽的带宽,是可以传一些大的数据,但如果传大的数据,它的功耗优势有,但不会体现得很好。举个例子来说,标准蓝牙可能1/3时间花在握手协议上,大概一半时间花在中间传输数据。低功耗蓝牙是在握手协议上简化,时间短了,第二结尾也短了,中间如果传一样的东西,功耗显然不会降太多。如果大家都传很窄的数据时,会发现两边的握手协议占的份额就很大了。这时候握手的简化,就会大大降低功耗。

所以你可以看到它针对的领域,消费类医疗,比方说检测心跳简单的医疗产品,移动的辅件,比如手机上做一些辅件,运动和保健应用的超短距离应用等。

例如国外很多人喜欢戴个表,记录他一天卡路里,走多少路,心跳状况等。还有摇控器的接收器,它一不在范围内,就嘀嘀嘀叫,我就可以马上找到它。大概这样一些小的应用,毕竟芯片刚刚出来,也许将来还有更多很酷的应用。将来双模蓝牙定位的是手机和主设备,我们的定位是“从设备”。但从芯片角度来讲,从设备需要的量可能要大很多倍,十倍甚至更大。

Wibree和蓝牙低功耗有什么区别?

周翔:根据这个协议,之前蓝牙也做了优化,最后还是选择了蓝牙低功耗的环境。ULP叫超低功耗,但它没有实际的应用,所以我们做出BLE其实也就是针对超低功耗,其实应该没有ULP蓝牙的东西。

低功耗SoC它实际上是一个标准的射频收发模块以后还有一个小的MCU嵌入在里面,所以它把低功耗蓝牙协议已经内嵌,对客户来讲,它的协议都有,你只要加一些控制操作,不用在乎底层蓝牙协议如何设置,如何去写,相关的协议都已经全部放在里面了。芯片是6×6封装的PLM封装的,所以尺寸并不是很大。内嵌FLASH,它留一些程序空间可以让你做一些个性化的应用,你做一些简单的外设根本不用加MCU。MCU底层写好了以后,它还有一定的空间给你,你可以加一些自己的想法,比如传一些数据、控制命令或显示一些东西都可以。这是嵌入式的单模式协议栈都在里面,配置文件以及所有应用全部都有。

针对于RF性能,它整个链路的余量高达97dB,发出功率以后,它的接受灵敏度大概在97dB,有足够的余量。因为2.4G的环境里,80W的带宽里有很多相关的应用,比如WiFi是最强的,通路也是最大的,蓝牙以及其它2.4G的器件,经常大家都会做一些算法,把干扰减少到最低。同时保证在周围无线环境比较嘈杂的情况保证你的信号不丢失。

蓝牙已经推出了3个版本。TI又是Zigbee发起人。所以现在发布蓝牙低功耗产品是否会有矛盾?

周翔:低功耗蓝牙和Zigbee竞争,我觉得其实竞争不太大,因为Zigbee的强项是现在的网络做得很好,可以做很多动态网络,它的优势在,比如今天哪一个节点不影响,会自主网络协议都会有,管理会做得很好,可能功耗确实比低功耗蓝牙高,但你要喜欢这个网络就必须消耗功耗。

很多应用来讲,让Zigbee做低功耗它做不了,因为握手协议很大,很简单的网络他也放不下,所以低功耗蓝牙适用某些应用。还有低功耗蓝牙在PC和手机外设是我们的定位,Zigbee可能做一些楼宇自动化,物联网管理是可以的,但很难和PC或手机终端应用挂在一起。基本上这个产品定位就是在一些低功耗应用里,一节点电池用一年以上。

以前有一些厂商也在做基于RP协议支持鼠标等应用,这些产品你觉得以后的前景会是怎样的?

周翔:我们叫HID,其实今后蓝牙有一块针对这个,明年你们会看到类似于针对无线HID人机界面的产品。

今后蓝牙在PC都是默认装置之后,外头用蓝牙做一款就可以期待了。当年有蓝牙,但功耗太大,如果你用低功耗(蓝牙)的时候会好很多,因为这个鼠标的数据量不是很大,放一个电池可能用的时间久,这是我们看的领域。明年手机和这个东西都有的时候,什么样的外设都想得出来。这毕竟是新产品发布,整个市场起来可能要在一年以后。所以,在中国我们做发布,相信国内很多公司还没有这块,而且我也建议普通的中国公司也不要着急。因为中国生产能力强,跟的速度会很快,等起来以后再跟,来的及,因为市场起来后中间还有很长的一段发展时期。


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