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SoC和传感器模块为物联网设计通捷径

Franklin Zhao?? 2015年10月29日 ?? 收藏3
物联网时代到2020年,将会有750亿个产品挂到网络上。那么,我们怎样在未来的5到10年寻找商机,推出合适的产品?对于这个话题,合泰半导体(Holtek)日前在深圳举办的2015新产品发布会上发布的很多产品就是围绕物联网这个概念展开的。

在发布会上,合泰半导体业务总经理蔡荣宗介绍道,物联网半导体的产值在2014年大概是39亿美元,到2018年预计会达到115亿美元。2014年,智慧城市相关的物联网占53%;到2018年,这一占比会下降到37%,但是仍会继续成长。物联网其他比较大的部分包括工业、可穿戴、移动物联网和智慧家庭等部分。

图1:合泰半导体业务总经理蔡荣宗
图1:合泰半导体业务总经理蔡荣宗

图2:合泰发布会现场展示了很多面向物联网的新方案
图2:合泰发布会现场展示了很多面向物联网的新方案

体脂测量专用SoC大幅减低设计方案复杂度

首先介绍的是智能手环。蔡总谈道,现在很多人都有手环产品。小米手环目前全球销售占第二位。合泰现在采购了蓝牙IP,今后可以用在可穿戴设备上。该公司现在在与客户交流手环等可穿戴产品的规格。“之所以介绍小米手环,是因为小米也是我们客户。”他表示。

合泰的一家客户采用该公司BS83A02A-4 MCU设计了一款智能手环。该芯片待机电流为3μA@3V,封装为SOT23-6。它包含两个触控按键,因此可以用于手环的触摸按键和当滑条来使用。“右边的演示板显示,虽然它只有两个触摸按键,但是可以当滑条使用。”蔡总说。该客户设计的手环除了监测睡眠和健康状况外,还结合了公交车付费系统,是相对比较高端的产品。

图3:基于BS83A02A-4 MCU设计了一款智能手环
图3:基于BS83A02A-4 MCU设计了一款智能手环

另外一个介绍的产品是小米体重秤。蔡总介绍说,虽然小米体重秤称重的MCU不是合泰的,但是其显示部分——包括161个高亮度LED,采用的是合泰HT1632C驱动芯片。这个产品,合泰今年出货了2KK给小米,数量还在成长。小米的下一代体脂秤(可测量体脂和体重)采用的是合泰HT45F77方案。它和小米手环是共用的同一个APP——该APP可以把手环的计步睡眠和体重变化记录下来和分享。

图4:小米体重秤
图4:小米体重秤

然后是体脂秤。有品(PICOOC)的体脂秤采用的是HT45F75方案,该方案今年出货是300K。它同样可以搭配智能手机来做个人数据的测量、计算和分析。“现在这款产品售价为99元人民币,利润不高,但该公司着重的是将来连接到云,做大数据分析。现在有很多公司都有做体脂秤的意向,明年估计将会有很大成长。”蔡总表示。

图5:有品体脂秤采用HT45F75方案设计
图5:有品体脂秤采用HT45F75方案设计

fitbit的手环在全球排名第一,它同样在推体脂秤。该体脂秤用的不是蓝牙,而是WiFi方案。该产品经拆解后发现,其液晶部分采用的是HT16C23,该芯片今年出货量为500K。“它采用的方案比HT45F77复杂很多,没有用于体重、体脂测量的专用芯片,而采用合泰的SoC则可以用一颗芯片来替换多颗(图)。”蔡总说。

图6:fitbit智能体脂秤
图6:fitbit智能体脂秤

图7:fitbit的体脂秤若采用合泰SoC解决方案设计会简单得多

图7:fitbit的体脂秤若采用合泰SoC解决方案设计会简单得多
图7:fitbit的体脂秤若采用合泰SoC解决方案设计会简单得多

HT45F77 Flash MCU是一款高集成度的体脂、体重解决方案。它集成了LCD驱动、模拟开关、正弦波生成器、20位Σ-Δ ADC、EEPROM、I2C接口等功能。再结合WiFi或蓝牙连接方案,就可以构成一台完整的体脂秤产品(图8)。

图8:体脂秤产品设计方框图
图8:体脂秤产品设计方框图

体脂检测原理是有一个参考电阻,通过人体导电产生正弦波,一只脚进一只脚出,对照参考电阻计算出人体阻抗,再经放大调理和算法计算,就可以检测出人体的体脂率并显示出来。这个方案已经非常成熟。

图9:体脂检测原理
图9:体脂检测原理

HT45F75和HT45F77的差别如图所示。HT45F75的程序存储器为4K×16,I/O数为27个,内置LED驱动,封装为48LQFP。HT45F75的程序存储器为8K×16,I/O数为36个,内置36×4 LCD驱动,封装为80/64 LQFP。

图10:HT45F75和HT45F77规格差异
图10:HT45F75和HT45F77规格差异

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