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標題: 采用認證模塊,加速物聯網設計 [打印本頁]

作者: 小融1號    時間: 2016-12-28 12:09
標題: 采用認證模塊,加速物聯網設計
為了贏得客戶芳心,物聯網市場正不斷爭先恐后地推出下一代產品。為了避免霧件的發生,滿足無線標準認證,通過監管部門審批,最終將產品成功推向市場已經成為參贏得競爭的先決條件。

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藍牙標準認證

低功耗藍牙 (或稱為智能藍牙) 已成為物聯網產品的普遍無線標準,制造智能藍牙產品的開發人員必須經過藍牙技術聯盟(SIG)根據藍牙4.x標準中的技術規格所指定的的產品測試與認證。成功通過藍牙技術聯盟認證的產品將得到一個認證識別碼(QDID)。另外,如果要宣傳終端產品為智能藍牙產品,則該產品還需要一個聲明識別碼, 才能在產品的包裝盒上加入藍牙標識。


圖一:藍牙技術聯盟的復雜認證流程

圖二:藍牙技術聯盟認證測試與文檔處理流程

圖三:藍牙技術聯盟產品列表與聲明流程


[size=1em]監管機構審批

通過無線官方標準并且完全符合規定的要求后,您還需要獲得各政府監管機構的批準,這些機構決定了您是否可以在特定的國家或地區出售您的產品。比如,在美國負責的監管機構是美國聯邦通信委員會(FCC)。

很多已授權的公司以此盈利,他們可以幫助您獲得FCC所要求的無線認證。整個準備和測試過程至少需要花費8到12個星期,而測試設備、代理費用、測試與審核費用等共計達數十萬美元。

如果您想在其他國家銷售您的產品的話,您還得再重復一遍這個流程,而且加拿大工業部、韓國認證系統、歐洲CE認證等監管機構的要求也不盡相同。

圖四:全球監管機構


>>>>使用已認證的模塊加快上市時間

使用已審核和認證的模塊是解決這一無線產品審核與認證挑戰的一種常用方法。這些模塊一般來自于專業從事此類模塊設計與生產的供應商,它們為您設計自己的無線系統提供了一個靈活的選擇, 并且確保其能通過冗長和昂貴的審核與認證過程。使用這種模塊的一個缺點是,它們的外形與特征有所限制,但需要滿足緊張的時間計劃時,這一點常常被忽略。

大體上,模塊一般包含無線控制器IC、用于正時的晶振、射頻天線以及匹配網絡和電源系統所需的電路。除了提供便于使用、可焊接的集成硬件之外,模塊常常還包含無線IC上的預裝固件,一般是所支持的無線協議棧和一個能夠與無線控制器輕松對接的命令集。

模塊幾乎都帶有無線標準認證,比如[url=]低功耗藍牙[/url]模塊的QDID等。因此,最終產品開發者可以輕松地參考預先認證的ID,無需自行通過認證流程。對于最終產品,仍需要完成產品聲明才能獲得對應的管理標準符號與標識(例如藍牙技術聯盟SIG),但此類聲明的要求一般比認證流程要簡單得多。部分帶有集成射頻天線(各種類型,比如陶瓷天線或板載天線)的模塊包含了附加的監管認證與審核。預先認證模塊如果帶有FCC ID,則就無需擔心您的無線系統是否能夠通過FCC嚴格的測試。您可能仍需要為最終產品系統中的其他輻射部分取得FCC認證,但因為產品主要的無線子系統已預先認證,從長遠來看,這可以為您節省大量的時間與金錢。

>>>> 選擇合適的智能藍牙(低功耗藍牙)模塊

隨著智能藍牙日漸成為物聯網產品低功耗無線系統的普遍選擇,目前市場上已有多款已預先通過該標準認證的模塊可供選擇。

為了幫助開發人員,業內的一些公司目前通過IC設計、軟件開發與模塊制造性能提供內部端對端解決方案。比如賽普拉斯半導體公司最近將其大獲成功的觸摸板模塊制造能力擴展到無線模塊領域,而芯科科技  (Silicon Labs) 則收購了一家熱門的模塊制造商 ——  Bluegiga。其他無線IC供應商,比如 CSRDialog Semiconductor 等則依靠美國微芯科技 (Microchip)或 松下 等第三方模塊制造商為其提供預先認證的模塊解決方案。

圖五:常見的預先認證智能藍牙模塊

模塊供應商提供差異化產品的另一種方法是將更多特征集成到他們的產品中。最常見的模塊有簡單的通信模塊,它們依靠的是自帶微控制器的系統,并且通過UART/SPI/I2C 等標準串行通信接口訪問系統,從而管理系統內的無線通信功能。

松下的暢銷產品PAN1740 使用Dialog半導體的無線控制器IC,并且提供小型(9x9.5x1.8mm)低功耗智能藍牙模塊,但該模塊的特征集成度較低,只提供最基本的功能。Dialog的無線控制器IC包含 16MHz ARM® Cortex®-M0 CPU、適用于 UART/I2C/SPI, 42KB SRAM的串行通信接口、適用于智能藍牙配置文件的32KB OTP (一次性可編程) 以及帶有智能藍牙協議棧的84KB ROM。

隨著行業趨勢向小型的最終產品不斷發展,高特征集成度成為了選擇合適智能藍牙模塊的關鍵。芯科科技的BLE113 模塊包含一個帶8KB SRAM的8位 8051CPU、以及應用固件與智能藍牙配置文件的256KB閃存、用于將模擬傳感器數據轉換成數字格式的ADC,以及驅動LED或簡易蜂鳴器的PWM。為了實現較高的功能集成,該模塊在尺寸上作出了妥協( 15.75x9.15x2.1mm),并且只提供UART接口用于配置和執行無線協議棧,這使其可配置性也受到了一定的限制。

而賽普拉斯半導體的 EZ-BLE PSoC 模塊則很好地平衡了尺寸、功能集成度與可編程性。該模塊的尺寸為11x11x1.8毫米,雖然不是市面上最小的,但單位功能集成度最高。PSoC 4 BLE 集成無線控制器IC包含帶有多種通信接 (UART/SPI/I2C/I2S)  的 48MHz ARM® Cortex®-M0 CPU 以及可編程模擬前端,從而無需通過任何外部IC來連接模擬傳感器 ——該配置滿足了板載傳感器物聯網產品的常見需求。另外,EZ-BLE PSoC模塊還具有賽普拉斯業界領先的CapSense觸摸傳感技術,使您可以輕松地向終端產品添加復雜的用戶界面。正如上文所述,賽普拉斯的模塊還有另一項關鍵優勢:賽普拉斯是業內為數不多的具備自產MCU與無線IC、協議棧軟件以及模塊制造能力的供應商之一。


圖六:賽普拉斯高集成EZ-BLE PSoC模塊

所有上述模塊都提供已認證的智能藍牙QDID并且通過了FC、CE、IC、KC等機構的監管審核。它們支持的無線通信范圍幾乎相同,都符合藍牙技術聯盟(SIG)所規定的標準。因此,工程師可以根據最終產品的特征與尺寸要求,從多款出色的已通過認證與審核的智能藍牙模塊中進行選擇。通過使用這些模塊,設計師可以節省8至12周的產品開發時間和超過10多萬美元的無線審核與認證流程費用。




文章來源:微信公眾號   融創芯城(一站式電子元器件、PCB、PCBA購買服務平臺,項目眾包平臺,方案共享平臺)






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