Ultra low power wifi

DA16200

Ultra-Low Power Wi-Fi SoC for Battery-Powered IoT Devices

Wireless Connectivity

featured_play_list Overview

Description

The DA16200 system-on-chip (SoC) is the world’s first Wi-Fi SoC to deliver year-plus battery life for always-connected Wi-Fi IoT devices. DA16200 is a low power Wi-Fi networking SoC that delivers a dramatic breakthrough in battery life even for devices that are continuously connected to the Wi-Fi network. In most applications, one year plus battery life is achievable. There is no tradeoff in output power or range, as the SoC’s range is industry-leading. The chip also features very strong IoT security, including WPA3 and TLS for authentication and encryption at Wi-Fi and higher stack layers. The DA16200 is a full offload device, meaning the entire Wi-Fi and TCP/IP networking stack and even end product application code can run on-chip with no external CPU or MCU required. Alternatively, a small inexpensive MCU can send the DA16200 commands and the SoC will still perform the full offload networking stack functions.

The DA16200 modules are the perfect complement to the DA16200 ultra-low power Wi-Fi SoC.

Benefits

• Low power Wi-Fi
• Enables year-plus battery life for most applications
• Superior range
• Strong security at the Wi-Fi layer
• Strong security at upper stack layers
• Long battery life even when continuously connected
• Full offload, runs entire stack on chip
• Run without any external CPU or MCU
• Optionally can run with an external MCU
• Multiple sleep modes for different applications
• Available as SoC or module
• Processes analog or digital sensor information on chip

Packages

Wi-Fi AT Command Set

Access the industry-leading low power features of the DA16200/DA16600 family simply, quickly and without having to develop any complex software on the Wi-Fi side. To learn more, visit the DA16200 Wi-Fi AT Command Set page.

Источник

Top 5 Things You Should Know About Ultra-Low-Power Wi-Fi Modules for the IoT

The “Internet of things” (IoT) is becoming an increasingly growing topic of conversation in the Wi-Fi industry. It’s a concept that not only has the potential to impact how we live but also how we work. Simply put this is the concept of basically connecting any device with an on and off switch to the Internet (and/or to each other). The Wi-Fi solution providers like us have different products to offer as connectivity options for this new IoT Market. The two most important factors for an IoT Wi-Fi device are low cost and low power.

Silex Technology’s latest module designed for these low cost and power applications for the IoT is the SX-ULPAN. The SX-ULPAN is an ultra-low-power Wi-Fi module with dual-band 802.11 a/b/g/n support with enterprise reliability based on Qualcomm’s 4004 Wi-Fi chipset. It offers a list of features that makes it a viable candidate for the IoT market. A device manufacturer should understand a few things regarding our latest SX-ULPAN and these ultra-low-power Wi-Fi modules in general.

1. What is the difference between the so-called “Ultra-Low Power Wi-Fi” and traditional Wi-Fi?

The ultra-low power Wi-Fi allows the use of a much smaller and lower power host CPU or even no host CPU, creating an overall smaller power draw for the system. So, ultra-low power Wi-Fi refers to the whole system power, and not just the Wi-Fi.

What makes SX-ULPAN different from «traditional» Wi-Fi is driver, supplicant and protocol (TCP/IP) offload feature. Traditional Wi-Fi requires Linux-class OS and several megabytes of memory on host system to run driver/supplicant. In the case of QCA400x/SX-ULPAN, minimum memory requirement is as low as 128KByte for code and 16KByte for data. Thus, it can reduce power requirement as whole system.

GreenTX is Qualcomm-Atheros proprietary function and only works when connected to a GreenTX capable Access Point. This feature allows the device to save power when communicating with a nearby station or access point when high output power is not required to sustain reliable communications. In such cases, the transmitter will reduce the transmit power to obtain current saving, while maintaining its high uplink throughput.

The QCA400x supports this function, but we at Silex have not tested the SX-ULPAN for this feature. Cannot comment how much power saving is expected with this function.

AllJoyn is one of proposed standard protocol for IoT, provided from AllSeen Alliance, which is mainly driven by Qualcomm. AllJoyn code for QCA4004 is provided by Qualcomm; however we have not tested this feature and do not claim support.

An external CPU or MCU is needed for the SX-ULPAN hardware with the driver version 3.0.2. However, our next version of the hardware will use v3.2 driver which will support host-less mode which will allow the Wi-Fi module to function as a complete autonomous system, without the need for an external CPU.

It is not trivial. It depends on a number of factors including:

• If we previously have ported to that CPU/RTOS or not
• If not, similarity between existing system and new system
• Memory capacity and BSP support is another factor

If target system already has running RTOS BSP with working SPI driver, it is definitely easier than porting to a new platform.

Источник

ESP8266: Что внутри «народного wi-fi»?

Наша первая статья о Wi-Fi-чипе ESP8266 была тепло встречена хабра-сообществом. Не смотря на то, что содержала мало конкретной информации. Тому была веская причина — NDA, подписанное нами для получения SDK от производителя решения, компании Espressif. Именно поэтому мы просто рассказали, «вот, есть такое решение». Чтобы заинтересованные имели возможность обратить внимание.

На днях мы (проект COOLRF, не забудьте подписаться на наше ВКонтакт-сообщество, если вы еще не состоите в нём) получили разрешение производителя чипа на публикацию в наших статьях информации, ранее попадавшей под условия соглашения о неразглашении. Всех, кого интересовали подробности — welcome под кат.

Типовые сценарии использования

ESP8266 создан для использования в умных розетках, mesh-сетях, IP-камерах, беспроводных сенсорах, носимой электронике и так далее. Одним словом, ESP8266 появился на свет, чтобы стать мозгом грядущего «Интернета вещей».

Предусмотрено два варианта использования чипа: 1) в виде моста UART-WIFI, когда модуль на базе ESP8266 подключается к существующему решению на базе любого другого микроконтроллера и управляется AT-командами, обеспечивая связь решения с инфраструктурой Wi-Fi; 2) реализуя новое решение, использующее сам чип ESP8266 в качестве управляющего микроконтроллера.

Первый сценарий был кратко описан в нашей прошлой статье. Реализуется он с помощью любого из недорогих китайских ESP8266-модулей. Хорошо подходит любителям ардуино и тем, у кого уже есть в руках готовая схематика и отлаженная прошивка на базе чего-то своего, горячо любимого.

Второй вариант сценария предусматривает написание индивидуальной прошивки для управления чипом «изнутри». В данный момент прошивка должна быть написана для фирменного компилятора. С чем, в основном, и связаны требования к неразглашению информации вокруг этого решения. В обозримом будущем производитель планирует перейти на использование GCC и эти ограничения будут сняты.

Сценарий использования чипа в качестве управляющего микроконтроллера интересен тем, что позволяет создать устройства, действительно небольшие и реально долго работающие от батарей. Для работы с периферией на борту ESP8266 есть все необходимые возможности.

Ключевые характеристики

Чип ESP8266 является одним из самых высокоинтегрированных решений для работы с WiFi. Внутри чипа уместилась куча всего того, что в конкурирующих решениях часто является частью внешней обвязки:

В итоге типовая обвязка чипа состоит всего из нескольких элементов. Меньше элементов = меньше цена компонентов, меньше стоимость пайки, меньше площадь размещения, меньше стоимость печатной платы. Что прекрасно подтверждается актуальными ценами модулей на базе героя нашего сегодняшнего обзора.

Управляет всем этим интегрированным хозяйством расширенная версия 32-битного процессора Tensilica’s L106 Diamond series. Что же интересного внутри?

• 802.11 b/g/n protocol
• Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP
• Integrated TCP/IP protocol stack
• Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network
• Integrated PLL, regulators, and power management units
• +20.5dBm output power in 802.11b mode
• Supports antenna diversity
• Power down leakage current of < 10uA
• SDIO 2.0, SPI, UART
• STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO
• A-MPDU & A-MSDU aggregation & 0.4μs guard interval
• Wake up and transmit packets in < 22ms
• Standby power consumption of < 1.0mW (DTIM3)

Ultra Low Power Technology

Энергопотребление — одна из самых важных характеристик решения, претендующего стать мозгом миллиардов устройств Интернета вещей. С чем связана популярность BLE и различных собственных реализаций радиоинтерфейсов? Ведь в конечном счете все устройства на базе этих реализаций все равно стремятся попасть в обычный Wi-Fi с помощью специальных устройств-мостов.

Секрет прост — сложно создать устройство, подключенное к WiFi, достаточное время работающее на автономном питании. Потребители не готовы менять батареи в датчиках каждые два-три месяца. Поэтому «выход в сеть» приходилось обеспечивать мостами, подключенным к постоянному электричеству. ESP8266 должен решить эту проблему. Теперь Wi-Fi можно использовать даже в автономных датчиках, работающих на небольших батареях. Благодаря использованию продвинутых механизмов управления энергопотреблением решения.

Если бегло посмотреть на характеристики потребления чипа, можно остаться в неведении. 215mA в режиме передачи — ничего особенного? Да, но стоит вчитаться в даташит и начинаешь понимать перспективы решения. ESP8266 потребляет около 60uA в режиме глубокого сна (с работающими часами реального времени) и меньше 1.0mA (DTIM=3) или меньше 0.5mA (DTIM=10) в режиме поддержания связи с точкой доступа Wi-Fi.

Что дальше?

Сегодня мы разместили в нашей группе ВКонтакте оригинальный даташит самой свежей версии. В нем есть полные характеристики решения и примерами схематических решений. Смотрите раздел «Документы» (справа, внизу). Скоро там же появится документы с описаниями AT-протокола моста UART-WIFI и фирменного API программирования чипа. Следите за нашей деятельностью, будущее обещает быть интересным.

Источник