Tại hội nghị ảo Works With 2021 diễn ra trong tuần này, Silicon Labs đã mở rộng danh mục đầu tư IoT của mình với việc ra mắt ba phần cứng, phần mềm và dịch vụ, dẫn đến việc vận hành tại nhà cho ngành công nghiệp IoT cần giải quyết các thách thức về phạm vi, mức tiêu thụ điện năng, bảo mật , và hỗ trợ lâu dài. Các giải pháp mới này bao gồm hai SoC sub-GHz cho phép phạm vi không dây hơn 1 dặm và thời lượng pin hơn 10 năm, bộ phát triển phần mềm (SDK) cung cấp các khối xây dựng chung cho khả năng tương tác giao thức và các dịch vụ bảo mật mới mở rộng hỗ trợ SDK cho mười năm và cho phép các nhà phát triển tùy chỉnh chip của họ chẳng hạn như với các tính năng bảo mật nâng cao trước khi rời khỏi nhà máy.
(Nguồn: Silicon Labs)
Tuyên bố các giải pháp không dây sub-GHz đầu tiên kết hợp RF tầm xa và hiệu quả năng lượng với các sản phẩm IoT chạy bằng pin bảo mật Arm PSA Cấp 3 được chứng nhận, Silicon Labs đã mở rộng nền tảng Series 2 với hai thiết bị mới: EFR32FG23 (FG23) và EFR32ZG23 (ZG23) SoC. Các thiết bị này hỗ trợ một loạt các sơ đồ điều chế và công nghệ không dây tiên tiến, bao gồm Amazon Sidewalk, mioty, Wireless M-Bus, Z-Wave và các mạng IoT độc quyền. Điều này cũng có nghĩa là chúng có thể được sử dụng trong một loạt các ứng dụng bao gồm cơ sở hạ tầng thông minh, đo lường, giám sát môi trường, chiếu sáng được kết nối, điều khiển công nghiệp, nhãn kệ điện tử (ESL), tự động hóa tòa nhà và gia đình.
Các giải pháp SoC không dây FG23 và ZG23 mới cung cấp sự kết hợp giữa công suất vô tuyến truyền và nhận cực thấp (13.2 mA TX ở 10 dBm, 4.2 mA RX ở 920 MHz) và RF “tốt nhất trong lớp” (công suất đầu ra +20 dBm và -125.3 dBm RX ở 868 MHz, 2.4 kbps GFSK), giúp các nút cuối IoT có thể đạt được phạm vi không dây hơn 1 dặm trong khi hoạt động trên pin di động đồng xu trong hơn 10 năm. Các SoC này cũng tận dụng Secure Vault, được chứng nhận theo PSA Cấp 3, để bảo vệ các sản phẩm IoT trước các cuộc tấn công phần mềm và phần cứng.
FG23 nhắm mục tiêu Amazon Sidewalk, IoT công nghiệp (IIoT), thành phố thông minh, cũng như các thị trường tự động hóa xây dựng và gia đình thường yêu cầu các nút cuối chạy bằng pin với khả năng phạm vi giao tiếp không dây mở rộng. Nó cung cấp tính năng phân tập ăng-ten linh hoạt để cho phép ngân sách liên kết không dây “tốt nhất trong lớp” là -111.2 dBm RX @ 920 MHz, 50 kbps GFSK. Ngoài ra, tính năng không dây tiên tiến, kết hợp với dòng điện hoạt động thấp (23 µA / MHz) và chế độ nghỉ (26 µA) của SoC SoC làm cho nó phù hợp với giải pháp cho các nút mạng khu vực trường chạy bằng pin, cảm biến không dây và các thiết bị được kết nối gặp khó khăn để tiếp cận các địa điểm.
Sơ đồ khối FG23 của phòng thí nghiệm Silicon (Nguồn: Phòng thí nghiệm Silicon)
ZG23 được cho là sẽ tăng cường Z-Wave Wireless bằng cách bổ sung Secure Vault và cung cấp hiệu suất năng lượng và RF tương tự như chip FG23. Hỗ trợ Z-Wave Long Range và Mesh, Silicon Labs cho biết đây là những SoC đầu tiên được tối ưu hóa cho cả thiết bị đầu cuối và cổng và cũng có thể hỗ trợ tất cả các giao thức FG23. Các ứng dụng mục tiêu bao gồm thị trường nhà thông minh, khách sạn và đơn vị ở nhiều nơi (MDU). Mô-đun SiP dựa trên ZG23 siêu nhỏ gọn (ZGM230S), chỉ hỗ trợ Z-Wave, cũng sẽ có sẵn.
Sơ đồ khối Z-Wave ZG23 của Silicon Labs (Nguồn: Silicon Labs)
Matt Johnson, chủ tịch của Silicon Labs, cho biết các giải pháp SoC không dây mang lại bảo mật tiên tiến nhất của ngành cho IoT với thời lượng pin 10 năm trở lên và phạm vi hoạt động một dặm trở lên, Matt Johnson, chủ tịch của Silicon Labs, cho biết trong một bài thuyết trình ảo. “Đây không phải là một dặm hoặc đến mười năm. Đó là một dặm hoặc hơn và mười năm trở lên và với bảo mật mới nhất của chúng tôi, dẫn đầu trong ngành và từng đoạt giải thưởng trong không gian không dây IoT ”.
Tại sao điều này là một vấn đề lớn? “Trước hết có những sự kết hợp đó thực sự mạnh mẽ. Hãy tưởng tượng một thiết bị có kích thước 2.4 x 5 mm và có thể tồn tại lâu như vậy và hoạt động trong phạm vi đó với mức độ bảo mật đó. Nếu bạn nghĩ về ngành của chúng tôi, không gian 6 GHz, XNUMX và XNUMX GHz thu hút tất cả sự chú ý và bạn không thường xuyên nghe về tần số phụ như một quy tắc chung và có rất nhiều lợi ích về phạm vi và độ tin cậy và mạnh mẽ có thể đi kèm với tần số sub-GHz. ”
Johnson đã chứng kiến sự trỗi dậy trong các ứng dụng và trường hợp sử dụng tần số dưới GHz, được thúc đẩy bởi các ứng dụng gia đình như máy dò khói, thiết bị mở cửa nhà để xe và cảm biến an ninh hoặc báo động. Đồng thời trong các thị trường công nghiệp, thương mại và bán lẻ, tần số sub-GHz đang đạt được rất nhiều động lực, điều này dựa ít hơn vào tâm lý của người tiêu dùng và nhiều hơn vào “chỉ cần ROI vững chắc”, ông nói.
“Điều đó có nghĩa là bạn có thể sử dụng Amazon Sidewalk, Z-Wave, mioty, Wireless M-Bus mới nhất và tất cả các giao thức không dây độc quyền mà khách hàng của chúng tôi có và vận hành chúng trên giải pháp này,” Johnson nói. “Đã lâu rồi kể từ khi ngành công nghiệp có một giải pháp cập nhật xung quanh tần số sub-GHz, đặc biệt là mang tất cả hiệu suất, tính năng và khả năng của một nền tảng như Series 2 lại với nhau.”
Các SoC FR32FG23 trong các gói QFN5 5 × 40 mm QFN6 và 6 × 48 mm QFN23 và bộ dụng cụ phát triển FG39.99 hiện có sẵn với giá bộ bắt đầu từ $ 32. Các SoC EFR23ZG230, mô-đun ZGM4S và các bộ phụ kiện đi kèm sẽ có sẵn cho ngành công nghiệp nói chung vào quý 2021 năm XNUMX.
Hợp nhất SDK
Lần ra mắt sản phẩm thứ hai là một thiết kế sản phẩm phần mềm để giúp giải quyết một số thách thức xung quanh kết nối không dây IoT với các khối xây dựng chung cho cổng, điểm truy cập không dây (Aps) và sản phẩm cuối IoT. Bộ phát triển phần mềm thống nhất (SDK) cho phép các thiết bị IoT và cổng kết nối tương tác giữa các giao thức không dây hiện tại và mới nổi, bằng cách cung cấp các bản dịch theo giao thức cụ thể cho Z-Wave và Zigbee ngày nay và sau này cho Bluetooth, Thread, OpenSync và Matter. (Các bản tải xuống có sẵn qua GitHub.)
Johnson cho biết Unify SDK sẽ đơn giản hóa đáng kể khả năng tương tác của mạng không dây IoT với khả năng “thiết kế một lần, hỗ trợ tất cả”.
Sơ đồ thống nhất SDK của Silicon Labs (Nguồn: Silicon Labs)
Với ngành công nghiệp IoT đã sẵn sàng chấp thuận Matter, một tiêu chuẩn kết nối thống nhất trong ngành, các nhà phát triển IoT có thể sử dụng Unify SDK để tiếp tục phát triển các sản phẩm và nền tảng trên các giao thức không dây hiện có như ZigBee và Z-Wave, sau đó cho phép giao tiếp không dây đa nền tảng với Matter các thiết bị. Các thiết bị IoT sẽ có thể tải xuống Unify SDK để kích hoạt Matter và chạy hai giao thức đồng thời. Những người ủng hộ Matter bao gồm Apple, Amazon, Comcast, Google và Schneider Electric.
Johnson cho biết vật chất tiếp tục đạt được động lực. “Thật sự là duy nhất trong ngành của chúng tôi khi có các công ty trước đây không phải lúc nào cũng hoạt động tốt với nhau, và thậm chí có thể là sự cạnh tranh, đến với nhau vì một mục đích và sự nghiệp chung và hợp tác. Nó mất nhiều thời gian hơn những gì mọi người muốn lý tưởng nhưng đó là bởi vì chúng tôi đang làm đúng và đó là bởi vì chúng tôi đang làm và dành thời gian để đảm bảo rằng thiết bị này bền và mang lại trải nghiệm đó về tính dễ kết nối và mạnh mẽ mà mọi người muốn và đang tìm kiếm."
Các giải pháp không dây Sê-ri 1 và Sê-ri 2 của Silicon Labs sẽ tương thích với Vật chất sau khi nó được phê duyệt để đưa ra thị trường. Silicon Labs là người đóng góp mã nguồn lớn nhất trong số các Semiconductor Johnson nói.
Unify SDK sẽ cho phép dịch giữa các giao thức. Một ví dụ điển hình là nếu một khách hàng hoặc nhà phát triển muốn hỗ trợ Matter nhưng có thiết bị Zigbee hoặc Z-Wave mà cổng đó cần hỗ trợ, Johnson nói. Giải pháp sẽ cho phép bản dịch đó cho mạng Vật chất nói chuyện thông qua cổng vào mạng ZigBee hoặc mạng Z-Wave và giữ cho các thiết bị đó liên lạc và mạng khả thi và hữu ích, ông nói thêm.
Phần mềm nằm trên các cổng và AP. “Trong không gian IoT, mọi thứ cần phải nói chuyện với một thứ gì đó và thường thì đó là các cổng hoặc điểm truy cập mà các thiết bị nói chuyện với nhau. Vấn đề là với rất nhiều hệ sinh thái, công nghệ và giao thức khác nhau, các cổng và điểm truy cập đó đang trở thành trung tâm cho rất nhiều giao thức khác nhau và rất phức tạp, ”Johnson nói.
Hãy tưởng tượng một người tiêu dùng có mạng ZigBee hoặc Z-Wave trong nhà của họ và đây là sản phẩm Matter hoặc các sản phẩm mà họ đang chờ đợi và nó sẽ không hoạt động với các thiết bị hiện có trong nhà, anh ấy nói. "Điều đó sẽ không giúp ích gì cho ngành của chúng tôi."
Ông Johnson cho biết, SDK sẽ giúp các nhà phát triển phát triển phần mềm của họ một cách dễ dàng và hiệu quả hơn cho các cổng kết nối của họ và nó cung cấp trải nghiệm người dùng tốt hơn trong ngành. “Chúng tôi đã phát triển các mô hình dữ liệu API và các bản dịch giao thức giữa các thiết bị và chúng tôi đang cung cấp nó cho ngành vì chúng tôi nghĩ rằng điều này thực sự sẽ giúp ngành phát triển về phía trước”.
Johnson nói “đây là một vấn đề lớn. Nó hiện hỗ trợ ZigBee và Z-Wave và chúng tôi sẽ sớm bổ sung hỗ trợ Bluetooth, Thread, Matter và OpenSync vì chúng tôi nghĩ rằng đó thực sự là sự kết hợp phù hợp của các bản dịch cần thiết ban đầu để cung cấp trải nghiệm lý tưởng cho nhà phát triển và người tiêu dùng. "
Dịch vụ an ninh
Phòng thí nghiệm Silicon cũng đã công bố Dịch vụ bảo mật mới để hỗ trợ việc triển khai các kiến trúc bảo mật Zero Trust, bao gồm chứng chỉ tiêm nhận dạng thiết bị IoT và hỗ trợ SDK 10 năm. Các dịch vụ bảo mật mới bổ sung cho công nghệ Secure Vault của công ty với Dịch vụ sản xuất linh kiện tùy chỉnh (CPMS) “đầu tiên của loại hình này” dành cho các mô-đun và SoC không dây.
Các dịch vụ mới - CPMS và Dịch vụ hỗ trợ Bộ phát triển phần mềm dài hạn (SDK) (LTSSS) - cung cấp các dịch vụ bảo mật cho các sản phẩm IoT trong suốt vòng đời của chúng.
CPMS là dịch vụ cung cấp bảo mật giúp các nhà phát triển IoT tùy chỉnh các sản phẩm IoT của họ với các tính năng bảo mật nâng cao. CPMS được truy cập thông qua một cổng web an toàn cho phép các nhà phát triển cung cấp các mô-đun và SoC không dây của Silicon Labs một cách an toàn với Secure Vault công nghệ các tính năng như Khởi động an toàn và Gỡ lỗi an toàn, cũng như bộ tải khởi động OTA an toàn, khóa dành riêng cho khách hàng, lập trình flash tiêu chuẩn và nhận dạng tùy chỉnh cho kiến trúc Zero Trust. Secure Vault đã đạt được trạng thái Chứng nhận PSA Cấp 3 trong năm nay.
Johnson cho biết, các dịch vụ sản xuất tùy chỉnh lần đầu tiên cho phép khách hàng sử dụng IoT và IoT không dây truy cập vào phần cuối của chu kỳ sản xuất để lập trình các thiết bị. “Một khách hàng có thể truy cập vào một trang web an toàn và tác động đến các thiết bị trước khi họ thoát khỏi quá trình sản xuất của chúng tôi. Cụ thể, họ có thể thay đổi những thứ như số bộ phận, chèn khóa - khóa công khai hoặc khóa cá nhân - cũng như đưa chứng chỉ vào sản phẩm. Họ cũng có thể lập trình flash cũng như bật / tắt và định cấu hình các tính năng bảo mật khác nhau như bảo vệ giả mạo, khởi động an toàn và gỡ lỗi an toàn - tất cả các tính năng này hiện đều có sẵn cho khách hàng cho silicon cụ thể của họ. "
Điều này có nghĩa là khách hàng là người duy nhất đang lập trình bảo mật vào thiết bị của họ và họ sẽ an toàn khi rời dây chuyền sản xuất từ đó trở đi, Johnson nói. “Đây là một sự thay đổi trong ngành của chúng tôi là cần thiết và là tất yếu. Nó không có sẵn ngày hôm nay [trong ngành] và chúng tôi đã đưa nó vào ngành vì đó là thứ cần thiết trong tương lai. "
LTSSS, là một phần của các dịch vụ bảo mật, giảm thiểu nhu cầu kiểm tra lại và chứng nhận lại do thay đổi mã, đồng thời hỗ trợ các bản phát hành GSDK lên đến 10 năm với các bản vá bảo mật và sửa lỗi.
Johnson cho biết: “Chúng tôi có một chu kỳ SDK, nơi chúng tôi phát hành các bản cập nhật phần mềm của mình một vài lần mỗi năm cũng như nhiều công ty khác, nhưng chúng chỉ được hỗ trợ trong khoảng một năm. “Chúng tôi nhận thấy nhu cầu về tuổi thọ và độ bền của các SDK đó vì nếu chúng được cập nhật, khách hàng của chúng tôi phải chứng nhận lại và đủ điều kiện lại và điều đó tốn thời gian, công sức, đầu tư và chi phí cho cơ sở khách hàng của chúng tôi.”
Các dịch vụ mới hỗ trợ các tiêu chuẩn truyền thông và an ninh mạng toàn cầu, chẳng hạn như lệnh hành pháp của Hoa Kỳ yêu cầu thực hiện các kiến trúc bảo mật Zero Trust, cũng như các yêu cầu của Matter và Wi-SUN đối với danh tính an toàn.
về Phòng thí nghiệm Silicon