Pada konferensi virtual Works With 2021 minggu ini, Silicon Labs memperluas portofolio IoT-nya dengan meluncurkan tiga kali lipat perangkat keras, perangkat lunak, dan layanan, yang mengarah ke industri IoT yang dijalankan sendiri yang perlu menyelesaikan tantangan seputar jangkauan, konsumsi daya, keamanan , dan dukungan jangka panjang. Solusi baru ini mencakup dua SoC sub-GHz yang memungkinkan jangkauan nirkabel 1+ mil dan masa pakai baterai 10+ tahun, kit pengembangan perangkat lunak (SDK) yang menyediakan blok pembangun umum untuk interoperabilitas protokol, dan layanan keamanan baru yang memperluas dukungan SDK ke sepuluh tahun dan memungkinkan pengembang untuk menyesuaikan chip mereka seperti dengan fitur keamanan canggih sebelum meninggalkan lantai pabrik.
(Sumber: Silicon Labs)
Mengklaim solusi nirkabel sub-GHz pertama yang menggabungkan RF jarak jauh dan efisiensi energi dengan produk IoT bertenaga baterai keamanan Arm PSA Level 3 bersertifikat, Silicon Labs telah memperluas platform Seri 2 dengan dua perangkat baru: EFR32FG23 (FG23) dan EFR32ZG23 (ZG23) SoC. Perangkat ini mendukung berbagai skema modulasi dan teknologi nirkabel canggih, termasuk Amazon Sidewalk, mioty, Wireless M-Bus, Z-Wave, dan jaringan IoT eksklusif. Ini juga berarti mereka dapat digunakan dalam berbagai aplikasi termasuk infrastruktur cerdas, pengukuran, pemantauan lingkungan, pencahayaan terhubung, kontrol industri, label rak elektronik (ESL), otomatisasi bangunan dan rumah.
Solusi SoC nirkabel FG23 dan ZG23 yang baru menawarkan kombinasi daya radio transmisi dan penerimaan ultra rendah (13.2 mA TX pada 10 dBm, 4.2 mA RX pada 920 MHz) dan RF “terbaik di kelasnya” (+20 dBm daya output dan -125.3 dBm RX pada 868 MHz, GFSK 2.4 kbps), yang memungkinkan node akhir IoT mencapai jangkauan nirkabel 1+ mil saat beroperasi pada baterai sel berbentuk koin selama 10+ tahun. SoC ini juga memanfaatkan Secure Vault, bersertifikat PSA Level 3, untuk melindungi produk IoT dari serangan perangkat lunak dan perangkat keras.
FG23 menargetkan Amazon Sidewalk, IoT industri (IIoT), kota pintar, serta pasar otomatisasi gedung dan rumah yang seringkali membutuhkan node akhir bertenaga baterai dengan kemampuan jangkauan komunikasi nirkabel yang diperluas. Ini menyediakan fitur keragaman antena yang fleksibel untuk mengaktifkan anggaran tautan nirkabel “terbaik di kelasnya” sebesar -111.2 dBm RX @ 920 MHz, GFSK 50 kbps. Selain itu, nirkabel canggih, dikombinasikan dengan arus aktif rendah SoC FG23 (26 A/MHz) dan mode tidur (1.2 A) membuatnya cocok untuk solusi untuk node jaringan area medan bertenaga baterai, sensor nirkabel, dan perangkat yang terhubung di tempat yang sulit. untuk mencapai lokasi.
Laboratorium silikon Diagram blok FG23 (Sumber: Silicon Labs)
ZG23 dikatakan meningkatkan Z-Wave Wireless dengan menambahkan Secure Vault dan menawarkan kinerja RF dan daya yang sama dengan chip FG23. Mendukung Z-Wave Long Range dan Mesh, Silicon Labs mengatakan ini adalah SoC pertama yang dioptimalkan untuk perangkat akhir dan gateway dan juga dapat mendukung semua protokol FG23. Aplikasi target termasuk pasar rumah pintar, hotel, dan multi-dwelling unit (MDU). Modul SiP berbasis ZG23 ultra-kompak (ZGM230S), yang hanya mendukung Z-Wave, juga akan tersedia.
Diagram blok Silicon Labs Z-Wave ZG23 (Sumber: Silicon Labs)
Solusi SoC nirkabel menghadirkan keamanan paling canggih di industri untuk IoT dengan masa pakai baterai 10 tahun atau lebih dan jangkauan satu mil atau lebih, kata Matt Johnson, presiden, Silicon Labs, selama presentasi virtual. “Ini tidak sampai satu mil atau sampai sepuluh tahun. Ini adalah satu mil atau lebih dan sepuluh tahun atau lebih dan dengan keamanan terbaru kami yang terdepan di industri dan pemenang penghargaan di ruang nirkabel IoT.”
Mengapa ini masalah besar? “Pertama-tama memiliki kombinasi itu sangat kuat. Bayangkan sebuah perangkat berukuran lima × lima milimeter dan dapat bertahan selama itu dan beroperasi pada rentang tersebut dengan tingkat keamanan tersebut. Jika Anda berpikir tentang industri kami, ruang 2.4 GHz, 5- dan 6-GHz mendapatkan semua perhatian dan Anda tidak terlalu sering mendengar tentang sub-GHz sebagai aturan umum dan ada banyak manfaat dalam hal jangkauan dan keandalan dan kekokohan yang bisa datang dengan sub-GHz.”
Johnson telah melihat kebangkitan dalam aplikasi dan kasus penggunaan sub-GHz, didorong oleh aplikasi rumah seperti detektor asap, pembuka pintu garasi, dan sensor untuk keamanan atau alarm. Pada saat yang sama di pasar industri, komersial, dan ritel, sub-GHz mendapatkan banyak momentum, yang kurang didasarkan pada sentimen konsumen dan lebih pada "ROI yang solid," katanya.
“Ini berarti Anda dapat menggunakan Amazon Sidewalk, Z-Wave, mioty, Wireless M-Bus terbaru, dan semua protokol nirkabel milik pelanggan kami dan mengoperasikannya pada solusi ini,” kata Johnson. “Sudah lama sejak industri memiliki solusi terbaru di sekitar sub-GHz terutama yang menyatukan semua kinerja, fitur, dan kemampuan platform seperti Seri 2.”
SoC FR32FG23 dalam paket QFN5 5 × 40 mm dan QFN6 6 × 48 mm serta kit pengembangan FG23 tersedia sekarang, dengan harga kit mulai dari $39.99. SoC EFR32ZG23, modul ZGM230S, dan kit yang menyertainya akan tersedia untuk industri umum pada Q4 2021.
Menyatukan SDK
Peluncuran produk kedua adalah desain produk perangkat lunak untuk membantu memecahkan beberapa tantangan seputar konektivitas nirkabel IoT dengan blok bangunan umum untuk gateway, titik akses nirkabel (Aps), dan produk akhir IoT. Unify Software Development Kit (SDK) memungkinkan perangkat dan gateway IoT untuk beroperasi di seluruh protokol nirkabel saat ini dan yang sedang berkembang, dengan menyediakan terjemahan khusus protokol untuk Z-Wave dan Zigbee hari ini dan nanti untuk Bluetooth, Thread, OpenSync, dan Matter. (Unduhan tersedia melalui GitHub.)
Johnson mengatakan Unify SDK akan secara dramatis menyederhanakan interoperabilitas jaringan nirkabel IoT dengan kemampuan "desain sekali, dukung semua".
Diagram Silicon Labs Unify SDK (Sumber: Silicon Labs)
Dengan industri IoT yang siap menyetujui Matter, standar konektivitas pemersatu industri, pengembang IoT dapat menggunakan Unify SDK untuk terus mengembangkan produk dan platform pada protokol nirkabel yang ada seperti ZigBee dan Z-Wave, dan kemudian mengaktifkan komunikasi nirkabel lintas platform dengan Matter perangkat. Perangkat IoT akan dapat mengunduh Unify SDK untuk mengaktifkan Matter dan menjalankan dua protokol secara bersamaan. Pendukung Matter termasuk Apple, Amazon, Comcast, Google, dan Schneider Electric.
Materi terus mendapatkan momentum, kata Johnson. “Ini benar-benar unik dalam industri kami untuk memiliki perusahaan yang secara historis tidak selalu bekerja sama dengan baik, dan bahkan mungkin persaingan, datang bersama untuk tujuan dan tujuan bersama dan berkolaborasi. Ini membutuhkan waktu lebih lama dari yang diinginkan orang secara ideal, tetapi itu karena kami melakukannya dengan benar dan itu karena kami membuat dan meluangkan waktu untuk memastikan ini tahan lama dan memberikan pengalaman itu dalam hal kemudahan konektivitas dan ketahanan yang diinginkan semua orang dan sedang mencari."
Solusi nirkabel Seri 1 dan Seri 2 dari Silicon Labs akan kompatibel dengan Materi setelah disetujui untuk ketersediaan pasar. Silicon Labs adalah kontributor kode sumber terbesar dari semua Semikonduktor perusahaan, dan kontributor kode terbesar ketiga dengan lebih dari 20 persen kode sumber untuk Matter [di GitHub], kata Johnson.
Unify SDK akan memungkinkan terjemahan antar protokol. Contoh yang baik adalah jika pelanggan atau pengembang ingin mendukung Matter tetapi memiliki perangkat Zigbee atau Z-Wave yang perlu didukung oleh gateway, kata Johnson. Solusinya akan memungkinkan terjemahan itu untuk jaringan Matter untuk berbicara melalui gateway ke jaringan ZigBee atau jaringan Z-Wave dan menjaga perangkat tersebut tetap berkomunikasi dan jaringan tetap layak dan berguna, tambahnya.
Perangkat lunak ini berada di gateway dan AP. “Di ruang IoT, semuanya perlu berbicara dengan sesuatu dan paling sering itu adalah gateway atau titik akses yang digunakan perangkat untuk berbicara. Masalahnya adalah dengan begitu banyak ekosistem, teknologi, dan protokol yang berbeda, gateway dan titik akses itu hanya menjadi hub untuk begitu banyak protokol yang berbeda dan begitu banyak kompleksitas, ”kata Johnson.
Bayangkan seorang konsumen yang memiliki jaringan ZigBee atau Z-Wave di rumah mereka dan inilah produk Matter atau produk yang mereka tunggu-tunggu, dan itu tidak akan bekerja dengan perangkat yang ada di rumah, katanya. "Itu tidak akan membantu industri kita."
SDK akan membantu pengembang mengembangkan perangkat lunak mereka dengan lebih mudah dan efisien untuk gateway mereka dan memberikan pengalaman pengguna yang lebih baik di industri, kata Johnson. “Kami telah mengembangkan model data API, dan terjemahan protokol antara perangkat dan kami membuatnya tersedia untuk industri karena kami pikir ini akan benar-benar membantu industri bergerak maju.”
Johnson berkata, “Ini masalah besar. Saat ini mendukung ZigBee dan Z-Wave dan kami menambahkan dukungan Bluetooth, Thread, Matter, dan OpenSync segera karena kami pikir itu benar-benar kombinasi terjemahan yang tepat yang akan diperlukan pada awalnya untuk memberikan pengalaman pengembang dan konsumen yang ideal.
Layanan keamanan
Silicon labs juga mengumumkan Layanan Keamanan baru untuk mendukung implementasi arsitektur keamanan Zero Trust, yang mencakup sertifikat injeksi identitas perangkat IoT dan dukungan SDK 10 tahun. Penawaran keamanan baru melengkapi teknologi Secure Vault perusahaan dengan Layanan Manufaktur Suku Cadang (CPMS) "pertama dari jenisnya" untuk SoC dan modul nirkabel.
Layanan baru – CPMS dan Layanan Dukungan Perangkat Lunak Jangka Panjang (SDK) Support Service (LTSSS) – menyediakan layanan keamanan untuk produk IoT di sepanjang siklus hidupnya.
CPMS adalah layanan provisi aman yang membantu pengembang IoT menyesuaikan produk IoT mereka dengan fitur keamanan tingkat lanjut. CPMS diakses melalui portal web aman yang memungkinkan pengembang menyediakan SoC dan modul nirkabel Silicon Labs secara aman dengan Secure Vault teknologi fitur-fitur seperti Boot Aman dan Debug Aman, serta bootloader OTA Aman, kunci khusus pelanggan, pemrograman flash standar, dan identitas khusus untuk arsitektur Zero Trust. Secure Vault meraih status PSA Certified Level 3 tahun ini.
Layanan manufaktur kustom memungkinkan pelanggan untuk pertama kalinya di IoT dan IoT nirkabel untuk mengakses akhir siklus manufaktur ke perangkat program, kata Johnson. “Pelanggan dapat masuk melalui situs yang aman dan memengaruhi perangkat sebelum mereka keluar dari pabrik kami. Secara khusus, mereka dapat mengubah hal-hal seperti nomor bagian, memasukkan kunci – kunci publik atau kunci pribadi – serta melakukan injeksi sertifikat ke dalam produk. Mereka juga dapat melakukan pemrograman flash serta mengaktifkan/menonaktifkan dan mengonfigurasi berbagai fitur keamanan seperti perlindungan tamper, boot aman, dan debug aman – semua fitur ini sekarang tersedia bagi pelanggan untuk silikon spesifik mereka.”
Ini berarti pelanggan adalah satu-satunya yang memprogram keamanan ke dalam perangkat mereka dan mereka aman begitu mereka meninggalkan jalur manufaktur mulai dari sana, kata Johnson. “Ini adalah pergeseran dalam industri kita yang dibutuhkan dan tidak bisa dihindari. Ini tidak tersedia hari ini [di industri] dan kami telah membawanya ke industri karena itu adalah sesuatu yang akan dibutuhkan untuk bergerak maju.”
LTSSS, sebagai bagian dari layanan keamanan, meminimalkan kebutuhan untuk pengujian ulang dan sertifikasi ulang karena perubahan kode, sekaligus mendukung rilis GSDK hingga 10 tahun dengan patch keamanan dan perbaikan bug.
“Kami memiliki siklus SDK di mana kami merilis pembaruan perangkat lunak kami beberapa kali setiap tahun serta seperti banyak perusahaan, banyak tambalan di sepanjang jalan, tetapi itu hanya didukung secara umum selama sekitar satu tahun,” kata Johnson. “Kami melihat perlunya umur panjang dan daya tahan SDK tersebut karena jika mereka diperbarui, pelanggan kami harus melakukan sertifikasi ulang dan kualifikasi ulang dan itu membutuhkan waktu, tenaga, investasi, dan biaya untuk basis pelanggan kami.”
Layanan baru mendukung keamanan siber global dan standar komunikasi, seperti perintah eksekutif AS yang mengamanatkan penerapan arsitektur keamanan Zero Trust, serta persyaratan Matter dan Wi-SUN untuk identitas yang aman.
tentang Silicon Labs