Atmel：庞大物联网应用的MCU构想

“到2020年，全球预计将有数百亿件物联网设备，其中，几乎每个设备都将配一个微控制器（MCU）。”日前，在接受本刊记者专访时， Atmel公司微控制器事业部高级副总裁兼总经理Reza Kazerounian博士表示，“MCU正迎来重要的发展机遇，物联网的众多垂直应用市场可提供巨大的增长潜力。于此同时，作为全球微控制器解决方案领域的领导者，我们关注到了为满足多样化的产业需求、多样化的产品定位、多样化的客户群体以及多样化的终端用户，所带来的巨大设计挑战。这也是Atmel进一步开发与完善微控制器产品庞大布局的动因。”

Atmel公司微控制器事业部高级副总裁兼总经理Reza Kazerounian博士
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边缘节点处理能力，应用说了算 在对位于物联网边缘节点（Edge-Node）上的各类产品进行设计时，这些节点需要具备怎样的处理/计算能力是设计师们所率先考虑的重点。对此，Reza博士表达了他的观点，“我们所面对的是多样化的产业需求，从最简单的控制需求到具有一定处理能力（如视频处理）的高端需要，从简单的I/O接口需求到多I/O接口多功能的实现，都需要广阔的微控制产品线来支持。对此，Atmel基本设立了两条产品线，基于Atmel自身AVR架构的MCU和基于ARM架构的MCU/MPU，处理能力也覆盖由低到高，从8位AVR微处理器到32位基于AVR或基于ARM Cortex-M0+、M3 & M4内核的低功耗MCU，同时还提供32位基于ARM9或A5内核的MPU，从简单控制到复杂运算满足各类应用需要。 这些MCU产品以及其所延伸的嵌入式处理解决方案正被广泛采纳于工业自动化与M2M、消费电子与家电、楼宇与家庭控制、能源计量、汽车、可穿戴与医疗等各个领域。在这些领域中，设计师可以找到他们所需要的嵌入式解决方案，也可以按应用的需要调整方案。在如此庞大的应用范围面前，Atmel希望提供的就是丰富与灵活，不断帮助设计师们适应新应用需求，如来自更低功耗或更高集成度要求，同时协助客户，尤其是物联网领域的新新公司，降低设计难度。” MCU也能完美低功耗 功耗和处理性能是MCU在应对物联网应用时所面临的关键挑战，也是驱动MCU产品不断发展的重要趋势之一。为此Atmel在2014年特别设立了基于Atmel SMART品牌的系列MCU产品，以此来驱动物联网市场的发展。对于这个新品牌，Reza博士介绍道，“在物联网的环境下，市场需要功耗更低、不会增加电网负荷或无需频繁更换电池的MCU。这对电池供电型市场尤为如此，很多物联网边缘节点的产品是采用电池供电的，智能手表就是一个很好的例子，设计人员已不再满足于将电池续航时间延长至一年，而是期待着看到能够将其延长至十年或更长时间的技术。为此，Atmel | SMART平台中最新推出的32位MCU平台SAM L21，功耗就仅为市场上同类产品的三分之一。”Reza博士进一步介绍道，“SAM L21采用Atmel专有的picoPower技术，并基于32位ARM Cortex-M0+的MCU，已为业界树立了低功耗MCU的新标杆，其在活动模式下的功耗只有40 μA/MHz，在32kB RAM记忆保存以及实时时钟和日历的情况下仅消耗不到900nA的电能，在深度睡眠模式下仅消耗200nA的电能。这不仅对于MCU产品，对于市场基于其它技术的同类型方案而言也有明显的功耗优势。除了Cortex-M0+本身的低功耗外，SAM L21也得益于Atmel专有的picoPower技术。该技术创新的让定时器、串行通信、电容触控传感等外设保持运行状态，同时将系统的其它部分置于低功耗模式，从而进一步降低众多永续运行应用的功耗。很多节点设备在大部分时间内都处于不活跃状态，PicoPower技术改善其不活跃状态下的功耗，从而可使产品的电池寿命延长几年。” Reza博士补充道，“在低功耗的同时，性能也是不容忽视的方面，新的平台同时具备全速USB主机与设备、事件系统与Sleepwalking、12位模拟、AES、电容触控传感等特性，适合于物联网、消费、工业、便携医疗设备等领域的手持设备和电池供电型设备开发。未来，Atmel | SMART会继续在更低功耗和更高性能两方面进行改进，发布后续MCU产品。” MCU+无线组合，专为降低设计难度 “除了满足多样化市场应用和产品设计需求外，对于MCU厂商而言，面向物联网领域也意味着Atmel需要面对多样化的客户群体，而不仅仅服务于一线大厂。很多物联网公司是初创型企业，或初涉物联网领域的企业，他们可能缺乏嵌入式系统设计的经验，或希望能有类似“即插即用”的软硬件方案来简化设计流程，实现产品的快速上市，” Reza博士进一步表示，“持续发布MCU与无线连接相结合的片上系统（SoC）或模块化解决方案，将是Atmel在提供高性能MCU的基础上，进一步为简化设计所做的努力。在几个月前，Atmel就宣布斥资1.4亿美元收购低功耗Wi-Fi 和蓝牙解决方案提供商Newport Media，为进军物联网领域提供必要的无线技术支持。收购后不久，Atmel就扩展了其SmartConnect无线产品组合，新增两款成套SoC，WILC1000和WINC1500，及多款基于这些SoC的新型模块，其中就无缝集成了来自NMI的Wi-Fi解决方案。这些SoC也是专为电池供电型物联网应用而优化的解决方案，可扩展连接任何一款面向广泛应用领域的Atmel MCU或eMPU，既可被用在模块中，用于加快设计人员将产品推向市场的速度，也可以被用作独立的SoC，以实现最大的设计灵活性。” Reza博士补充道，“如Atmel最新发布的SmartConnect SAM W25模块，就是一款通过FCC认证、内置同一厂商的MCU、硬件安全引擎的全集成型Wi-Fi模块。该模块包含一个基于2.4GHz IEEE 802.11 b/g/n Wi-Fi 的WINC1500 SoC以及一个基于ARM Cortex M0+的SAM D21 MCU和Atmel的ATECC108A优化型CryptoAuthentication引擎，设计人员即便没有太多无线或加密知识也能开发出物联网产品。该模块同时经过成本优化，也可降低产品设计的物料成本，既经济又方便。” Reza博士同时表示，“下一步，Atmel会推出更多基于MCU和无线组合的SoC或模块化解决方案，包括基于蓝牙技术的类似计划都已在准备当中。”（麦迪） 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载