Jack Gao,,e絡盟電子全球技術中心中國
WiFi已經廣泛用于許多領域,;除了在筆記本電腦中得到大量使用外,還延伸到了WiFi電話和VoIP應用中,。根據國際分析機構ABI Research日前發(fā)布報告稱,,由于無線設備需求旺盛,以及企業(yè)級應用需求的提升,,2010全球Wi-Fi芯片出貨量將達7.7億個,,同比增長33%。到2015年,,支持Wi-Fi功能的消費電子設備總出貨量將達到5.3億臺,,年復合增長率將為26%。在未來5年內,,手機將是最大的Wi-Fi芯片消費主體,,到2015年普及率將達到40%,年復合增長率將為25%,。
隨著WiFi應用越來越普及,,WiFi網絡的覆蓋范圍也變得越來越寬。更多的WiFi應用將會出現在后勤管理,、家庭自動化,、建筑物自動化管理以及其他便攜式設備當中。便攜式移動電子設備被譽為WiFi應用增長的動力之一,,因而對于更長電池壽命的需求將成為這些應用中的一個關鍵因素,。
如何提高WiFi應用中的電池壽命,?
有三種方法可以延長電池壽命:即增加電池容量,降低WiFi產品的功耗,,以及借助可行的控制方式,。增加電池容量非常簡單;然而,,由于技術上的限制,這樣做可能會使成本和電池體積急劇增加,。因而另外兩種方法 – 降低WiFi產品功耗和增加電源控制功能也就相對比較可行,。要實現WiFi產品的低功耗,甚至超低功耗,,我們就必須選擇超低功耗的SoC,。表1列出了業(yè)界比較有影響力的三款超低功耗WiFi芯片的主要特點。
產品編號 |
GS1010 |
BCM4328 |
STLC4560 |
供應商 |
Gainspan |
BroadCom |
ST-NXP |
單芯片 |
是 |
是 |
是 |
內核 |
ARM7 |
ARM7 |
ARM9 |
接收功率 (mW) |
- |
295 |
275 |
發(fā)送功率 (mW) |
- |
425 |
715 |
睡眠功率 (mW) |
0.018 |
5 |
1.5 |
智能電源 |
支持 |
支持 |
支持 |
電池壽命增強技術 |
支持 |
不支持 |
不支持 |
射頻電路 |
簡單 |
復雜 |
復雜 |
藍牙 |
不支持 |
支持 |
支持 |
封裝 |
QFN102(10 x 10 x 0.85 mm) |
FPGA(10 x 10 mm) |
LFBGA240(8.5x8x1.4 mm) |
軟件支持 |
GREENHILLS,,Keil,,MDK,ARM |
WinCE,,Linux,,WinXP |
Symbian,WinCE,,Linux |
表1
GS1010的射頻電路設計非常簡單(僅需要一個0805封裝的器件),,因此即便是不具備射頻經驗的系統(tǒng)設計者也能夠輕松完成設計。而且得益于其優(yōu)秀的電池壽命增強功能,,GS1010在睡眠模式下僅消耗18µW的電量,。Gainspan宣稱GS1010能夠在單節(jié)AA電池供電的情況下持續(xù)工作5年或10年(視應用情況而定)。
BCM4328和STLC4560兩種產品都能提供許多高級功能,,并且能得到軟件的良好支持,。因此在設計一種需要支持多種軟件的復雜系統(tǒng)時(例如WiFi手機),BCM4328和STLC4560無疑更加適用,。但是對于向無線傳感器網絡這樣的簡單的低成本應用,, GS1010則是一種更好的選擇。
如表1和圖1中所示,,工作模式和待機模式的功耗值有很大的差別,。基于這種現象而提出的節(jié)能方法是延長待機的時間而縮短工作周期的時間,。這需要設計者根據系統(tǒng)性能的需求精確的設定響應條件,,較少系統(tǒng)錯誤的將待機模式激活到工作模式的可能性,并且確保系統(tǒng)在完成所有任務后回到待機模式,。
低功耗技術能夠極大的延長電池壽命,,而良好的設計方案則是實現這一目標的關鍵,。
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圖1