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32位MCU售价跌破30美分,ST剑指低功耗广域网

上网日期: 2016年03月17日 ?? 作者: 邵乐峰 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:32位MCU? MCU售价? 低功耗广域网?

意法半导体(ST)继在2013年将32位MCU STM32F030系列降至32美分之后,日前又为其最新款Cortex-M0+ STM32L0系列微控制器报出了最低29美分的售价。ST大中华与亚太区微控制器市场及应用总监JAMES WIART再次否认了“价格战”的说法,称“这是来自市场和客户的要求。ST希望把超低功耗、引脚少、价格低的特点传递给市场。”此外,ST高调宣布通过支持LoRa协议进军低功耗广域网(LPWAN)领域的举措也让人颇为关注。

ST大中华与亚太区微控制器市场及应用总监JAMES WIART《电子工程专辑》
ST大中华与亚太区微控制器市场及应用总监JAMES WIART

低功耗广域网一夜间成了香饽饽

物联网领域战略市场情报供应商Machina Research最近的研究表明:截止到2015年年底,低功耗广域网(LPWAN)接入设备在全球范围内猛增三倍,直逼2320万个。该公司首席分析师Aapo Markkanen表示,2016年,部署LPWAN的竞赛还将一路延续,LPWAN正成为弥补物联网网络层、M2M连接这一短板的最佳武器。

目前,在专用的低功耗广域网领域,大部分的注意力仍集中在Sigfox和LoRa两大技术方向上。Sigfox成立于五年前,主要打造低攻耗、低成本的无线物联网专用网络。在继2015年年初从几个重量级投资者处获得1亿欧元的融资之后,法国创业公司Sigfox计划打造全球性新网络。目前,Sigfox的网络覆盖法国、西班牙、荷兰和英国的10大城市,并计划在2016年4月以前在美国的十大城市部署物联网。

而LoRa具有高灵敏、低功耗、高穿透性、可靠性强等特点,可以被运用于无线AMR、物联网传感器、烟感、气体检测、交通和门禁等领域。目前,已有至少九家运营商(包括Orange)宣布计划部署LoRa网络。其中,最新的运营商TaTa通信在2015年11月宣布它将在印度全国部署LoRa网络。LoRa联盟作为首个低功耗广域网络联盟,在成立6个月后联盟成员已达到130家,涵盖芯片、模组、软件开发商、OEM厂商和运营商等。

ST STM32超低功耗和网络微控制器市场经理Hakim Jaafar表示,过去确实有很多基于Sub-GHz无线载波协议的芯片问世,但绝大多数都难以满足市场需求,原因在于协议栈太大、芯片工艺陈旧、功耗成本太高,难以满足采用电池供电的模块化应用。但LoRa的优势在于一是协议栈做得比较精致,只有32K;二是LoRa供应商比如Semtech采用了更新的工艺,使之成本更好更低;三是传输距离更远。所以ST非常看好LoRa的发展前景,并加大了在该领域的投资。

ST STM32超低功耗和网络微控制器市场经理Hakim Jaafar《电子工程专辑》
ST STM32超低功耗和网络微控制器市场经理Hakim Jaafar

2015年12月,ST与Semtech公司签订了Semtech Lora远距离无线射频通信技术合作协议,准备利用LoRa技术提升STM32微控制器的市场份额,进军移动运营商物联网和大规模专用网络市场。

但与同行采用集成化SoC方案不同,ST当前采用的是STM32+Semtech RF的分离架构。Hakim Jaafar解释说,SoC产品未来一定会出现在公司的产品路线图内,但不是现在,因为分离方案灵活性更大。“进入一个新兴市场,我们必须首先深入了解客户的真正需求,一开始就贸然定义一颗SoC,风险非常大。”

4G蜂窝技术也想抢口饭吃

与此同时,比起半年前所看到的景象,移动行业最近明显表现出更大的紧迫感,纷纷围绕3GPP标准做文章。因为 根据Machina Research的报告,当前真正承载在移动通信网络上的物与物的连接仅占连接总数的6%,如此低的比重,是移动通信行业不愿意看到的景象。尽管其中某些细节仍未完全解决,但就目前的情况看来, 预计到2016年3月,3GPP对NB-IOT的标准化工作将会冻结。而随着标准化进程完成,NB-IOT技术将走向规模商用。

在今年的MWC2016上,爱立信演示了低功耗广域(LPWA)蜂窝IoT解决方案,包括窄带物联网(NB-IoT)、LTE-M (Cat M)和适用于大规模IoT应用的EC-EGPRS/EC-GSM。华为则希望自己的NB-IoT解决方案不仅能助力运营商的家庭宽带业务数字化转型,实现智慧家庭,而且还为运营商打造一张无处不在的蜂窝物联网,在智能抄表、智能停车、物流跟踪、智慧城市等领域开启全新商业机会。华为海思将于今年9月底推出NB-IoT商用芯片,这将会是业内第一款正式商用的NB-IoT芯片。

不过,来自传统物联网行业的观点则认为,NB-IoT并不适合大部分的物联网使用场景,其机遇是在车联网等需要大网覆盖的应用中,而不是传统的物联网领域。因为大部分物联网场景如智能门锁、数据监测等并不需要实时无线联网,仅需近场通信或者通过有线方式便可完成。另一方面,成本价格、功耗也都会成为NB-IoT发展的阻碍。在成本方面,NB-IoT模组成本未来有望降至5美元之内,但目前支持蓝牙、Thread、ZigBee三种标准的芯片价格仅在2美元左右,仅支持其中一种标准的芯片价格不到1美元,巨大的价格差距无疑将让企业部署NB-IoT产生顾虑。

然而Gartner却对此有不同看法。尽管该公司预测低功耗广域网将成为2017-2018年前十大物联网技术之一,但他们却指出,第一批LPWAN可能仍会根据专属技术(proprietary technologies)打造,但从长远来看,NB-IoT等新崛起的标准将成为这个领域的主流。

不服功耗?我们来跑个分

全新STM32L0系列有三个产品线:STM32L0x1基本型产品线、STM32L0x2 USB产品线(无晶体USB2.0 Full Speed)和集成 HMI模块的STM32L0x3 USB/LCD产品线。存储容量范围从8KB到192KB FLASH,20KB SRAM,高达6KB EEPROM。此外,新14引脚封装使其成为最小的STM32微控制器,让32位的性能进入入门级嵌入式应用。

作为面向穿戴式装置、医用监视器、工业传感器、智能生活设备等能源敏感应用的微控制器,STM32L0在ULPMark-C认证测试中取得135分的成绩,配合一个直流转换器,ULPMark-C成绩可达158.7分。此外,STM32L0系列可在125°C时拥有同类最低功耗和稳健性。

超低功耗模式《电子工程专辑》
超低功耗模式

新款的STM32L0产品的主要低功耗外设包括低功耗ADC,在以10000次/秒进行12位分辨率采样时,功耗仅为41μA,以及超低功耗定时器(16位定时器),它在超低功耗模式下可以运行;低功耗模式包括停止模式(Stop),在保留RAM全部数据且能够自动唤醒情形下,仅消耗340nA,从停止模式唤醒可以实现快速唤醒,仅需3.5μs。新系列产品还有一个互连总线矩阵,让系统在CPU待机时继续处理数据,以提升系统效率。

创新的数字功能超低功耗模式《电子工程专辑》
创新的数字功能

丰富的模拟功能《电子工程专辑》
丰富的模拟功能

软件开发工具包括STM32CubeMX和STM32CubeL0中间件以及固件套件。STM32CubeMX初始化代码生成器和微控制器配置器提供简易的使用向导,包括功耗计算器,帮助设计人员评估并微调功耗预算。STM32CubeL0包括硬件抽象层(HAL),用于简化在引脚和代码兼容的STM32产品之间移植应用。此外,STM32Snippet提供优化的代码示例。STM32Cube提供200多个免费的代码示例。STM32Cube工具全都免费使用,ST-Link调试器和DfuSe及Flash Loader工具同样免费,以简化ROM引导程序的使用测试。

板载32引脚MCU的Nucleo-32开发板用于评估16KB至32KB STM32L0微控制器,板载64引脚Nucleo-64开发板 用于评估64KB至192KB STM32L0微控制器, 这些低成本原型板让用户仅需很少的投资,就可以开始性能评估。意法半导体还提供探索套件,包括ePaper显示器和集成电感式感测电路的评估板。每种电路板都板载能够访问微控制器的全部引脚的ST-Link硬件调试器,以及方便扩展主板功能的Arduino兼容连接器。ARM mbed兼容性让开发人员能够免费使用mbed.org的在线工具。

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