Silicon Labs公司推出采用能量收集系统供电的无线网络解决方案

摘要：  高性能模拟与混合信号IC领导厂商Silicon Laboratories (芯科实验室有限公司， Nasdaq: SLAB)宣布推出业界最节能的采用太阳能收集系统供电的无线传感器节点解决方案。

关键字：  芯科实验室有限公司，  无线传感器，  微控制器

高性能模拟与混合信号IC领导厂商Silicon Laboratories (芯科实验室有限公司， Nasdaq: SLAB)宣布推出业界最节能的采用太阳能收集系统供电的无线传感器节点解决方案。这项新的参考设计使开发人员能实现自维持的、超低功耗的无线传感器网络，适用于家居和楼宇自动化、安全系统、工业控制应用、医疗监视装置、财产跟踪系统以及基础设施和农业监视系统。

近十年来，能量收集装置的市场保持着指数级增长。 IDTechEx预测到2019年将有超过100亿的能量收集装置推向市场 – 这是2009年5亿出货量的20倍。虽然采用能量收集系统供电已经存在多年，但是在以超低功耗实现无线感应节点上，开发人员仍面临许多挑战。Silicon Labs公司通过创建基于其Si10xx无线微控制器(MCU)产品系列的无线能量收集系统克服了这些设计挑战。该设计方案是业内最节能的单芯片MCU和无线收发器解决方案，能够以超低功耗实现控制和无线界面功能。

除了环保和取之不尽的优点，在许多应用中(例如无线网络系统)可收集型能量也是一种具有经济效益的、便利的电池替代方案。在大规模无线传感器节点的应用中，电池成本高且替换麻烦，并且在极端温度条件下也不十分稳定。无线传感器节点使用电池供电是因为它们的放置点通常不可能或不方便由主电源供电，而可收集型能量通过消除更换电池的麻烦，简化了这些应用的设计，同时也减少了废旧电池的回收或填埋处理。

Silicon Labs公司完整的能量收集参考设计包括无线网络和USB软件，以及完整的RF布局、物料清单(BOM)、原理图和Gerber文件的电路设计。该设计由三个部分组成：

· 一个太阳能供电的无线传感器节点，用于测量温度、亮度和充电量。使用一颗Si10xx无线MCU来控制传感器系统和无线传输数据，一块薄膜电池用于储存收集的能量。

· 一个无线USB适配器，用于连接传感器节点到PC端以显示感测数据;该适配器由Silicon Labs公司的Si4431 EZRadioPRO®收发器和运行USB-HID类软件和EZMac®无线协议栈软件的MCU组成。

· 一个无线传感器网络图形用户界面(GUI)，用于显示多达四个传感器节点的数据。

能量收集参考设计中使用的薄膜电池具有0.7mAh的容量，在日光直射下，电池仅需2个小时即可充满电;而在休眠模式下，无线传感器节点能维持供电7，000小时。​​若无线系统不间断发射，可持续供电3个小时，然而薄膜电池会不断的自行充电，维持一定电量以避免完全断电。

Silicon Labs公司嵌入式混合信号产品线副总裁Mark Thompson 表示：“作为我们对绿色技术全球承诺的一部分，Silicon Labs公司拥有先进的能量收集使用技术，使得无线网络系统可以从根本上摆脱传统电池高成本、更换麻烦和污染环境的影响。通过结合超低功耗无线MCU技术和最先进的能量收集系统，Silicon Labs公司实现了业界最节能和自维持的无线网络解决方案。”

Silicon Labs公司的能量收集参考设计支持广泛能源，板上旁路连接器使得开发人员可以灵活使用旁路太阳能电池，连接其它能量来源，例如动能(压电式)、热能和RF。