低功耗RFIC在五个新兴领域的应用前景

上网时间: 2009年06月01日? 作者:萧昭仁,产品行销经理,笙科电子公司? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:低功耗RFIC? 笙科电子?

2009年有哪些RF领域新兴的应用可能会有较高的增长潜力呢?从市场趋势来看,以下应用都具有诱人商机:计算机外设配件,2.4GHz无线鼠标与无线键盘的销售量已超过了传统27MHz的产品;GPS的普及与高油价推升2.4GHz智能运动市场;RFIC与LED结合以及加上太阳能板的智能系统;无线玩具市场,2.4GHz双向遥控器已渗透到玩具飞机与直升机的市场;家庭用三表无线读表系统(AMR),无线医疗设备市场;照明系统,可以减少室内室外施工布线成本,汽车防盗与无线胎压监视系统。低功耗RFIC的应用日新月异,这些新的应用将带来无数新的商机,以下对五个新兴市场的发展前景进行分析:

一、创新的山寨手机与婴儿监控的结合

2009上半年,蓝牙SIG将发表蓝牙3.0新标准,新版标准基于802.11协议,预计传输率增快了十倍,同时基带的复杂度也相对变高。新版标准的TX功率输出亦会增强,目的在于减少因将蓝牙设备放入屏蔽环境中而出现的连接中断现象。蓝牙技术在过去十年持续更新和日渐成熟,搭配手机市场,是SRD(Short Range Device)市场最成功的应用,中国大陆山寨手机的创新应用全球数一数二,除了搭配蓝牙、WiFi以及GPS三项标准的射频应用外,不久的未来,创新的山寨机有可能整合2.4GHz婴儿监控,或433M/915MHz Walkie Talkie、射频遥控器、无线身份辨识,特别是附加了无线影音的婴儿监控配件,如此差异化的手机,可以极大提升产品价值,更好满足现实需求。

二、无线传输高清画质

从2008与2009 CES国际消费电子展上,可以观察到百家齐放的无线视频流新技术。包括60GHz无线技术、数字生活网络联盟(DLNA)、WirelessHD联盟、UWB超宽带技术、Wireless HDMI等。各家厂商也各组联盟,有UWB的系统,有802.11n的技术,有60GHz FSK/ASK调变的系统,各项技术存在着各自的优缺点。由于高清电视大幅降价,数字电视节目播送、数字相机的普及,以及无线视频流正处于战国时代。但很明显的是,谁主导了家中客厅的影音传输,谁就主导了未来庞大的家庭消费电子市场。这样的发展很类似数年前NAND Flash接口标准化的故事(CF/Memory Stick/SD/SDHC各据一方)。

笙科电子针对无线影音市场,提供一项另类选择,只要使用者有2.4GHz婴儿监控器的开发经验,就可以选择越来越常见的H.264压缩技术的基带,配合即将发表的A7126,2.4GHz 6Mbps QPSK调变的RFIC,完成传输720p的无线影像。

三、2.4GHz RF遥控器将终结红外遥控器

有新的规范出现,市场上就有机会出现新的英雄,除了蓝牙3.0及无线影音传输标准大战之外,ZigBee与RF4CE两个联盟正在拟定2.4GHz RF遥控器的标准,在几家主要家电大厂开始协作后,原本壁垒分明的影音家电遥控器市场藩篱势必被打破,进而整合出一个年出货量可达数千万台以上的巨大市场,系统开发成本随之快速降低。一旦RF4CE变为开放标准,我们拥有的802.15.4技术就准备加入该市场,芯片价格迅速下降指日可待。虽然RF4CE的初期应用跟现有的红外线遥控器非常类似,但其双向AES128加密的传输数据达250Kbps,这样的技术未来可以实现红外线达不到的遥控功能。以历史经验来看,有标准的2.4GHz RF遥控器,就会有非标准的2.4GHz RF遥控器,笙科在2008年就设定这两类的RF遥控器为开发要点,RF遥控器的出现无疑为短距离无线技术打了一剂强心针,同时也暗示着红外线在电视遥控器中超过30年的使用即将成为历史,虽然红外线遥控器主宰了市场数十年,拥有低价简易稳定的特色,然而平均电池寿命仅一年半,相对于RF遥控器平均五年的电池寿命,这背后代表着全球电池的消耗量将会大幅降低,可说是另类的绿能产业。

此外,西方国家正积极应用压电材料,配合超低功率RF发射器,可以创新地提供一种无需电池的遥控器产品,将微小的机械能施予压电材料,其短暂储存的电荷可供给超低功率RF发射器将讯号成功发射出去,家用电灯开关是此类应用的最佳战场,预期未来照明系统的布线将更节省线材,便于进行更有效率地施工与维护,这又是一种另类的绿能产业。

四、RFIC搭配LED实现情境灯控

提起照明系统,不得不提LED照明与显示,RFIC搭配LED,甚至太阳能板,简直就是绝配。此类应用可以延伸到情境灯光控制,是一个极为有趣的市场,人们要的不只是亮与不亮,按照人们心理的需求,着重于简易好用,依不同控制开关,表现出不同情境的光线,此类家庭自动化市场已越成显学。另外,室外照明的楼宇外墙、广告等应用,如何利用无线技术使布线工程不复杂,既节省线材又不影响美观,可说是另类的眼球革命。

五、RFIC将内建MEMS,成跨领域研究热点

现有先进的RFIC均已内建VCO、PLL、LNA、PA、混频器、频率合成、FIFO、 RSSI、自动校正等功能,目前在2.4GHz/Sub 1GHz的RFIC几乎是CMOS工艺的天下,通过高端CMOS工艺,我们正在设计5.8GHz TRx。新的CMOS MEMS工艺与RFIC的结合也是业界关心的焦点,未来的RFIC极有可能无需外挂石英震荡器,取而代之的是内建MEMS震荡器,同时可利用MEMS技术制作出高Q值的电感。此外,MEMS技术还可提供RFIC设计出内建温度、压力、3D重力等感知器。低成本感知器网络的热潮已由科研院所转往企业界,此类跨领域跨系所的研究(生物,机械,医学,电子,环境工程,土木建造等)正变成大学里最热门的话题。

高集成、高灵敏度RFIC

笙科电子的RFIC也集成了如上所述的多种功能。使用者可自行选择熟悉的MCU透过SPI接口控制RFIC,针对Sub 1GHz的市场,笙科的A7103提供硬件设定模式就能完成无线控制,MCU或编译码芯片只需要专注于数据的传输与接收。笙科电子第二代开发套件强调发射器与接收器的互动模式,使用者不需要累积复杂的RF知识,只需透过计算机设定,十分钟内即可完成两个RF模块的数据传输,并将RFIC的设定值存成档案,提供MCU作无线控制时使用,这个开发平台亦可协助使用者量测各种RF效能。

我们将于今年提供第三代Sub 1GHz TRx与第四代的2.4GHz TRx,这些RFIC很适合使用者开发SRD(Short Range Device)相关应用产品。SRD的全球市场规模即使扣除蓝牙出货量不算,年出货量也将超过7亿部,其应用超过数万种,确实超乎想象。以历史的经验来看,市场存在着标准的蓝牙、WiFi,就一定会有对应的非标准化产品,非标准化产品的特色在于协议自定,可灵活增加各种附加功能,以及可简可繁的系统复杂度,因此,系统制造商可把SRD视为最佳的创新平台,实现跨产业的系统整合应用,从节能减炭,绿能产业,汽车电子等思维出发。简单的说,SRD市场的应用主要靠创意,产品五花八门,这些主题一直是笙科电子的发展重心。

笙科电子产品的特色就是高接收灵敏度,特别适合无线感知器网络,A7105(-107dBm@2Kbps, 2.4GHz)、A7125(-90dBm@2Mbps, 2.4GHz)的灵敏度性能在2.4GHz TRx市场处于领先地位,A7102(-120dBm@2Kbps, 433MHz)更是直接挑战国际知名品牌的Narrow Band TRx,A7103(-112dBm@2.4Kbps, 868MHz)则可提供各类低成本的应用。

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  • 笙科电子股份有限公司
  • 笙科电子位于台湾新竹科学园区,2005年11月由联笙电子独立出来,于2007年5月获得日本三菱商事会社旗下亚洲商菱投资顾问有限公司及台湾益鼎创业投资管理公司共同投资。
    笙科电子是一家专注于无线通讯领域的晶片设计公司,致力于整合型晶片的设计、制造与行销,营运项目包含无线数据传输、移动通信卫星通信等三大产品线。

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