標(biāo)題: 采用認(rèn)證模塊,加速物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì) [打印本頁]

作者: 小融1號    時(shí)間: 2016-12-28 12:09
標(biāo)題: 采用認(rèn)證模塊,加速物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)
為了贏得客戶芳心,物聯(lián)網(wǎng)市場正不斷爭先恐后地推出下一代產(chǎn)品。為了避免霧件的發(fā)生,滿足無線標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,通過監(jiān)管部門審批,最終將產(chǎn)品成功推向市場已經(jīng)成為參贏得競爭的先決條件。

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藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證

低功耗藍(lán)牙 (或稱為智能藍(lán)牙) 已成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的普遍無線標(biāo)準(zhǔn),制造智能藍(lán)牙產(chǎn)品的開發(fā)人員必須經(jīng)過藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)根據(jù)藍(lán)牙4.x標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)規(guī)格所指定的的產(chǎn)品測試與認(rèn)證。成功通過藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟認(rèn)證的產(chǎn)品將得到一個(gè)認(rèn)證識別碼(QDID)。另外,如果要宣傳終端產(chǎn)品為智能藍(lán)牙產(chǎn)品,則該產(chǎn)品還需要一個(gè)聲明識別碼, 才能在產(chǎn)品的包裝盒上加入藍(lán)牙標(biāo)識。


圖一:藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的復(fù)雜認(rèn)證流程

圖二:藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟認(rèn)證測試與文檔處理流程

圖三:藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟產(chǎn)品列表與聲明流程


[size=1em]監(jiān)管機(jī)構(gòu)審批

通過無線官方標(biāo)準(zhǔn)并且完全符合規(guī)定的要求后,您還需要獲得各政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn),這些機(jī)構(gòu)決定了您是否可以在特定的國家或地區(qū)出售您的產(chǎn)品。比如,在美國負(fù)責(zé)的監(jiān)管機(jī)構(gòu)是美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)。

很多已授權(quán)的公司以此盈利,他們可以幫助您獲得FCC所要求的無線認(rèn)證。整個(gè)準(zhǔn)備和測試過程至少需要花費(fèi)8到12個(gè)星期,而測試設(shè)備、代理費(fèi)用、測試與審核費(fèi)用等共計(jì)達(dá)數(shù)十萬美元。

如果您想在其他國家銷售您的產(chǎn)品的話,您還得再重復(fù)一遍這個(gè)流程,而且加拿大工業(yè)部、韓國認(rèn)證系統(tǒng)、歐洲CE認(rèn)證等監(jiān)管機(jī)構(gòu)的要求也不盡相同。

圖四:全球監(jiān)管機(jī)構(gòu)


>>>>使用已認(rèn)證的模塊加快上市時(shí)間

使用已審核和認(rèn)證的模塊是解決這一無線產(chǎn)品審核與認(rèn)證挑戰(zhàn)的一種常用方法。這些模塊一般來自于專業(yè)從事此類模塊設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的供應(yīng)商,它們?yōu)槟O(shè)計(jì)自己的無線系統(tǒng)提供了一個(gè)靈活的選擇, 并且確保其能通過冗長和昂貴的審核與認(rèn)證過程。使用這種模塊的一個(gè)缺點(diǎn)是,它們的外形與特征有所限制,但需要滿足緊張的時(shí)間計(jì)劃時(shí),這一點(diǎn)常常被忽略。

大體上,模塊一般包含無線控制器IC、用于正時(shí)的晶振、射頻天線以及匹配網(wǎng)絡(luò)和電源系統(tǒng)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(yù)裝固件,一般是所支持的無線協(xié)議棧和一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,比如[url=]低功耗藍(lán)牙[/url]模塊的QDID等。因此,最終產(chǎn)品開發(fā)者可以輕松地參考預(yù)先認(rèn)證的ID,無需自行通過認(rèn)證流程。對于最終產(chǎn)品,仍需要完成產(chǎn)品聲明才能獲得對應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)符號與標(biāo)識(例如藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟SIG),但此類聲明的要求一般比認(rèn)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(jiān)管認(rèn)證與審核。預(yù)先認(rèn)證模塊如果帶有FCC ID,則就無需擔(dān)心您的無線系統(tǒng)是否能夠通過FCC嚴(yán)格的測試。您可能仍需要為最終產(chǎn)品系統(tǒng)中的其他輻射部分取得FCC認(rèn)證,但因?yàn)楫a(chǎn)品主要的無線子系統(tǒng)已預(yù)先認(rèn)證,從長遠(yuǎn)來看,這可以為您節(jié)省大量的時(shí)間與金錢。

>>>> 選擇合適的智能藍(lán)牙(低功耗藍(lán)牙)模塊

隨著智能藍(lán)牙日漸成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品低功耗無線系統(tǒng)的普遍選擇,目前市場上已有多款已預(yù)先通過該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的模塊可供選擇。

為了幫助開發(fā)人員,業(yè)內(nèi)的一些公司目前通過IC設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)與模塊制造性能提供內(nèi)部端對端解決方案。比如賽普拉斯半導(dǎo)體公司最近將其大獲成功的觸摸板模塊制造能力擴(kuò)展到無線模塊領(lǐng)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(yīng)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(yù)先認(rèn)證的模塊解決方案。

圖五:常見的預(yù)先認(rèn)證智能藍(lán)牙模塊

模塊供應(yīng)商提供差異化產(chǎn)品的另一種方法是將更多特征集成到他們的產(chǎn)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(tǒng),并且通過UART/SPI/I2C 等標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口訪問系統(tǒng),從而管理系統(tǒng)內(nèi)的無線通信功能。

松下的暢銷產(chǎn)品PAN1740 使用Dialog半導(dǎo)體的無線控制器IC,并且提供小型(9x9.5x1.8mm)低功耗智能藍(lán)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(lán)牙配置文件的32KB OTP (一次性可編程) 以及帶有智能藍(lán)牙協(xié)議棧的84KB ROM。

隨著行業(yè)趨勢向小型的最終產(chǎn)品不斷發(fā)展,高特征集成度成為了選擇合適智能藍(lán)牙模塊的關(guān)鍵。芯科科技的BLE113 模塊包含一個(gè)帶8KB SRAM的8位 8051CPU、以及應(yīng)用固件與智能藍(lán)牙配置文件的256KB閃存、用于將模擬傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式的ADC,以及驅(qū)動LED或簡易蜂鳴器的PWM。為了實(shí)現(xiàn)較高的功能集成,該模塊在尺寸上作出了妥協(xié)( 15.75x9.15x2.1mm),并且只提供UART接口用于配置和執(zhí)行無線協(xié)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(dǎo)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(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的常見需求。另外,EZ-BLE PSoC模塊還具有賽普拉斯業(yè)界領(lǐng)先的CapSense觸摸傳感技術(shù),使您可以輕松地向終端產(chǎn)品添加復(fù)雜的用戶界面。正如上文所述,賽普拉斯的模塊還有另一項(xiàng)關(guān)鍵優(yōu)勢:賽普拉斯是業(yè)內(nèi)為數(shù)不多的具備自產(chǎn)MCU與無線IC、協(xié)議棧軟件以及模塊制造能力的供應(yīng)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(rèn)證的智能藍(lán)牙QDID并且通過了FC、CE、IC、KC等機(jī)構(gòu)的監(jiān)管審核。它們支持的無線通信范圍幾乎相同,都符合藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。因此,工程師可以根據(jù)最終產(chǎn)品的特征與尺寸要求,從多款出色的已通過認(rèn)證與審核的智能藍(lán)牙模塊中進(jìn)行選擇。通過使用這些模塊,設(shè)計(jì)師可以節(jié)省8至12周的產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間和超過10多萬美元的無線審核與認(rèn)證流程費(fèi)用。




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






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