Connessione perfetta con le 16 nuove MCU wireless per le bande a 2,4 GHz e Sub-1 GHz

Omdia prevede che le consegne di microcontroller wireless (MCU) a bassa potenza raddoppieranno nei prossimi quattro anni fino a superare i 4 miliardi di unità. Questo corposo afflusso di MCU si tradurrà in maggiori opportunità per la connettività wireless come mai prima d’ora, grazie alla crescita in un’ampia gamma di applicazioni e tecnologie, tra cui Bluetooth® Low Energy, Zigbee®, Thread, Matter, Sub-1 GHz, Wi-SUN e Amazon Sidewalk. Con l’aggiunta di 16 nuovi dispositivi di connettività wireless è ora possibile innovare, scalare e accelerare l’implementazione della connettività wireless, indipendentemente da cosa connettere e come.

Progettare per la connettività wireless

Il primo passo nel processo di progettazione è scegliere una MCU wireless, ossia scegliere sia la piattaforma MCU che la radio, selezionando anche uno dei numerosi protocolli di comunicazione. Non solo sono disponibili diversi protocolli tra cui scegliere, ma essi contengono anche svariate funzionalità, ognuna con centinaia di opzioni, tra cui può essere difficile scegliere. A mano a mano che i requisiti si evolvono o che i prodotti finali si moltiplicano, diventa più difficile aggiornare dispositivi e software per rimanere al passo con il panorama wireless. Pertanto è consigliabile scegliere una MCU wireless che funzioni sia per la prima che per le future generazioni di un prodotto.

Progettare con un occhio al futuro offre la flessibilità per aggiornare o espandere i prodotti riutilizzando gli investimenti già esistenti, riducendo al minimo i tempi del ciclo di progettazione e ottimizzando i costi del prodotto. Le nuove funzionalità tecnologiche, come potenza minore, dimensioni ridotte, integrazione e nuove funzionalità di protocollo, aumentano inoltre il numero di applicazioni wireless. Prodotti come asset tracker, indossabili consumer e sistemi di sicurezza a lungo raggio richiedono una piattaforma MCU con una gamma variabile di funzionalità.

Implementazione di un sistema multiprotocollo

I progetti di connettività wireless richiedono una comunicazione perfetta tra diversi tipi di apparecchiature finali. Ad esempio, in un sistema di sicurezza per un grande condominio, diversi dispositivi wireless collaborano per proteggere i residenti. Se il progetto riguarda una soluzione di sistema completa con sensori semplici e gateway complessi, come mostrato nella Figura 1, è necessaria una gamma di MCU wireless che soddisfi i vari requisiti di memoria, alimentazione e costi del progetto.

Il primo livello di sicurezza nel condominio potrebbe partire da una serratura elettronica intelligente per ogni ingresso dell’appartamento. Una serratura elettronica multiprotocollo utilizza il Sub-1 GHz come protocollo di comunicazione a lungo raggio e Bluetooth Low Energy per il provisioning in modo da fornire controllo e monitoraggio unificati per ogni appartamento attraverso un gateway di sicurezza centrale. In questo ambito, è importante tenere conto della memoria, in particolare nel progettare applicazioni multiprotocollo.

La MCU wireless multiprotocollo SimpleLinkTM CC1352P7 è l’ideale per i protocolli simultanei Sub‑1 GHz e Bluetooth Low Energy, con 704 kB di flash e un amplificatore di potenza integrato per una maggiore portata in modo da coprire edifici di grandi dimensioni. I futuri aggiornamenti per un’applicazione con serratura elettronica potrebbero richiedere della memoria aggiuntiva per consentire gli aggiornamenti del firmware over-the-air o le funzionalità abilitate dalle più recenti specifiche del protocollo, come i livelli fisici codificati per Bluetooth Low Energy che aumentano la portata.

Un altro esempio di applicazione è il sistema di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC) mostrato in Figura 2. Anche in questo caso, diversi tipi di apparecchiature finali devono comunicare tra loro. Si può prendere in considerazione l’idea di utilizzare un termostato e migliorarlo aggiungendo sensori di temperatura a lungo raggio nel sistema in modo che gli utenti possano monitorare e personalizzare le temperature stanza per stanza.

Per un gateway a termostato, le MCU wireless multiprotocollo SimpleLink CC2652P o CC1352P supportano l’uso del protocollo simultaneo con un gestore multiprotocollo dinamico e dispongono di 352 kB di flash e 88 kB di memoria ad accesso casuale protetto per supportare stack Sub-1 GHz, Zigbee o Bluetooth Low Energy. Per ridurre il costo dei sensori di temperatura, TI ha progettato le MCU wireless CC2651R e CC1311R a protocollo singolo SimpleLink per applicazioni semplificate e con un occhio ai costi.

Il termostato e i sensori di temperatura presentano complessità e requisiti diversi per quanto riguarda caratteristiche come memoria, dimensioni e prezzo: ecco perché è fondamentale la scelta di una MCU wireless con il giusto insieme di caratteristiche al giusto prezzo, che offre più libertà sia durante il processo di progettazione iniziale che per le innovazioni future. CC2562R, C2652P e CC2651P dispongono di un’opzione system-in-package pre-certificata che consente di accorciare il time-to-market. Inoltre, la compatibilità software tra le MCU wireless è fondamentale per ottimizzare gli investimenti e per il riutilizzo tra più generazioni di prodotti o unità di stoccaggio.

Risparmio sui tempi di progettazione e sui costi di investimento

La Tabella 1 contiene ulteriori dettagli sulle 16 nuove MCU wireless (in uscita nel corso del 2021). È quindi possibile passare da 352 kB fino a 704 kB di flash in un prodotto Sub-1 GHz o 2,4 GHz mantenendo lo stesso ingombro del package e le stesse interfacce di programmazione delle applicazioni.

Tabella 1: Nuovi dispositivi nella gamma di MCU wireless SimpleLink

Codice articolo	Descrizione	Tecnologie supportate	Memoria flash	Memoria SRAM + cache
CC1312R7	MCU wireless Sub-1 GHz	Wi-SUN Amazon Sidewalk Stack 15.4 TI Radiofrequenza proprietaria (RF)	704 kB	152 kB
CC1352P7	MCU wireless multiprotocollo e multibanda con amplificatore di potenza integrato	Wi-SUN Amazon Sidewalk Zigbee Thread Bluetooth Low Energy 5.2 Stack 15.4 TI RF proprietaria	704 kB	152 kB
CC2652R7	Maggiore memoria, MCU wireless multiprotocollo	Matter Bluetooth Low Energy 5.2 Bluetooth Mesh Zigbee 3.0 Thread 15.4 proprietario	704 kB	152 kB
CC2652P7	Maggiore memoria, MCU wireless multiprotocollo e multibanda con amplificatore di potenza integrato	Matter Bluetooth Low Energy 5.2 Bluetooth Mesh Zigbee 3.0 Thread15.4 proprietario	704 kB	152 kB
CC2672R3	MCU wireless multiprotocollo e multibanda	Zigbee Sub-GHz Bluetooth Low Energy 5.2	352 kB	88 kB
CC2672P3	MCU wireless multiprotocollo e multibanda con amplificatore di potenza integrato	Zigbee Sub-GHz Bluetooth Low Energy 5.2	352 kB	88 kB
CC2652RSIP	Modulo wireless system-in-package da 7 mm x 7 mm	Bluetooth Low Energy 5.2 Bluetooth Mesh Zigbee 3.0 Thread15.4 proprietario	352 kB	88 kB
CC2652PSIP	Modulo system-in-package con amplificatore di potenza integrato	Bluetooth Low Energy 5.2 Bluetooth Mesh Zigbee 3.0 Thread15.4 proprietario	352 kB	88 kB
CC1311R3	MCU wireless Sub-1 GHz a protocollo singolo, 7 mm x 7 mm, a costo contenuto	Mioty Stack 15.4 TI RF proprietaria	352 kB	40 kB
CC1311R3	MCU wireless Sub-1 GHz a protocollo singolo da 5 mm x 5 mm a costo contenuto in un package più piccolo con 22 ingressi/uscite per uso generico	Mioty Stack 15.4 TI RF proprietaria	352 kB	40 kB
CC1311P3	MCU wireless Sub-1 GHz a protocollo singolo a costo contenuto con amplificatore di potenza integrato	Mioty Stack 15.4 TI RF proprietaria	352 kB	40 kB
CC2651R3	MCU wireless a protocollo singolo da 7 mm x 7 mm a costo contenuto	Bluetooth Low Energy 5.2 Bluetooth Mesh Zigbee 3.0 Thread 15.4 proprietario	352 kB	40 kB
CC2651R3	MCU wireless a protocollo singolo da 5 mm x 5 mm a costo contenuto	Bluetooth Low Energy 5.2 Bluetooth Mesh Zigbee 3.0 Thread 15.4 proprietario	352 kB	40 kB
CC2651P3	MCU wireless a protocollo singolo a costo contenuto da 7 mm x 7 mm con un amplificatore di potenza integrato	Bluetooth Low Energy 5.2 Bluetooth Mesh Zigbee 3.0 Thread 15.4 proprietario	352 kB	40 kB
CC2651P3	MCU wireless a protocollo singolo a costo contenuto da 5 mm x 5 mm con un amplificatore di potenza integrato	Bluetooth Low Energy 5.2 Bluetooth Mesh Zigbee 3.0 Thread 15.4 proprietario	352 kB	40 kB
CC2651R3SIPA	Modulo system-in-package con antenna integrata	Bluetooth Low Energy 5.2 Bluetooth Mesh Zigbee 3.0 Thread 15.4 proprietario	352 kB	40 kB

Quando si sceglie una MCU wireless, non si stanno scegliendo soltanto la piattaforma e la radio per il progetto in corso, ma ci si sta anche preparando per i progetti futuri. Con l’aggiunta di 16 nuovi dispositivi di connettività wireless, la nostra ampia gamma va a coprire tecnologie all’avanguardia con strumenti di sviluppo e software intuitivi e consente di connettere qualsiasi dispositivo con le giuste funzionalità e al giusto prezzo.

Ogni volta che si progetta per il mondo in continua evoluzione della connettività wireless è fondamentale disporre di libertà e flessibilità. La domanda è sempre la stessa: siete pronti ad evolvervi allo stesso passo del nostro mondo connesso o rimarrete indietro?

Risorse supplementari

Per saperne di più sulla piattaforma di MCU SimpleLink.

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