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市场上的主流WiFi芯片组或模块调研报告

2014年3月

By Cym

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物联网应用的蓬勃发展也带来了新一轮的无线通信技术商机，越来越多的芯片(如处理器和微控制器MCU)厂商开始厉兵秣马，加快了WiFi/BT/ZigBee等技

术的研发，以卡位物联网市场。从2013年至今，整合无线的单芯片MCU、集成MCU和无线功能的模块、整合嵌入式处理器和无线的单芯SOC等产品和方案全线开花。本报告重点针对WIFI无线芯片或模块，对市场上各主流芯片商所推出的主打的或最新的芯片进行比较。

TI新型WiFi芯片

日前，德州仪器（TI）宣布推出其面向物联网（IoT）应用的新型 SimpleLink WiFi CC3100和CC3200平台。这一新型片上互联网系列使得客户能够轻松地为

众多的家用、工业和消费类电子产品增添嵌入式WiFi和互联网功能。

该产品系列的特性包括：拥有业界最低的功耗（适用于电池供电式设备），以及低功耗射频和高级低功耗模式；高度的灵活性，可将任何微控制器（MCU）与CC3100解决方案配合使用，或者利用CC3200的集成型可编程ARM Cortex-M4 MCU，从而允许客户添加其特有的代码；可利用快速连接、云支持和片上WiFi、互联网和稳健的安全协议实现针对 IoT 的简易型开发，无需具备开发连接型产品的先前经验；能够采用某种手机或平板电脑应用程序或者一种具有多种配置选项简单且安全地将其设备连接至 WiFi。

CC3100和CC3200采用 QFN封装并具有全集成型射频（RF）及模拟功能电路，因而允许开发人员通过将器件直接布设在 PCB上来创建一种低成本、紧凑

的易用型系统。SimpleLink WiFi系列通过TI的IoT云生态系统成员拥有了云

连接支持能力。凭借其低成本LaunchPad评估套件和 BoosterPack插入式模块

的MCU生态系统，TI为开发人员提供了一种设计和评估WiFi及互联网应用的简易方法。

什么是SimpleLink Wi-Fi？

CC3100与CC3200 Internet-on-a-chip™平台在六月初推出，凭借多种特性支持全新的IoT产品：

‒业界功耗最低，适合具有低功耗射频和高级低功耗模式的电池供电型设备。

‒高度的灵活性，可将任何微控制器（MCU）与CC3100解决方案配合使用，或通过CC3200的集成式用户专用可编程ARM® Cortex®-M4 MCU，允许客户添加

自己的代码。

‒可通过快速连接、云支持与片上Wi-Fi、互联网和稳健的安全协议进行轻松开发，无需任何WiFi经验即可实现产品连接。。

‒可通过手机、平板电脑应用或包括SmartConfig™技术、WAC、WPS和AP

模式等具有多个配置选项的Web浏览器安全便捷地将设备连接到Wi-Fi。

“现在很多芯片厂商都提供和我们SimpleLink类似的WiFi模块，同样是主打简单化，智能化，帮助嵌入式设备接入互联网。但从技术上来说，大家的做法还是不同的。很多厂商都是把原来手机或电脑上用的WiFi芯片与MCU或MPU打包销售模块的方式运作，这还是我们上一代产品的做法。”吴健鸿说

不过吴健鸿对于接下来的战斗并不感到担忧，因为一方面这块市场足够大，另外则是充满了对SimpleLink的信心，因为这是唯一一款两节5号电池就可以驱动WiFi设备运转长达一年时间的WiFi芯片。

SimpleLink的天时

在退出手机处理器市场后，德州仪器的WiFi芯片面临着选择——到底要不要彻底退出。这时德州仪器看到了嵌入式市场的前景，从而成功转型专注于嵌入式WiFi技术。公司CEO Rich Templeton此前参加大会时经常表示，取暖炉、洗衣机、冰箱等设备加入WiFi功能后，能让家用设备真正得智能起来。

正因为此，TI于2012年推出了第一代SimpleLink WiFi产品CC3000，这是TI首款模块化的WiFi产品，集成封装了DC/DC、模拟前端、晶振等多种常用的WiFi周边于一身，并且内置了IPv4 TCP/IP协议栈，用户可以用低速低成本低功耗的MCU便可为嵌入式增加WiFi功能。

近日，TI新推出SimpleLink WiFi产品CC3100、CC3200仍然基于让WiFi 连接变得更简单的理念，CC3100是全新的WiFi处理器，和CC3000不同，3100将更多的功能集成进芯片中，包括RAM、ROM、处理器、MAC、基带、射频、DC/DC 等，CC3200更是将主控Cortex M4也整合至芯片中，完全实现了单芯片解决方案。

“现在很多可穿戴设备中都有TI低功耗蓝牙产品在其中，而未来随着智能WiFi芯片的大面积铺开，智能家居等领域也会出现类似于可穿戴市场的景象，可以说在天时方面，TI是做得最早的。

SimpleLink的地利

吴健鸿强调道，嵌入式WiFi市场有两块，一块是面对高性能高成本大功率的应用，比如路由器、智能电视等，这块市场仍然是诸如Marvell、MTK、博通等主导传统WiFi市场的厂商，而对于插座、开关、小家电及可穿戴设备来说，SimpleLink无疑是最佳选择。

吴健鸿举例道，CC3100内建了硬件加密模块，这样做有三点好处，第一可以保证系统更安全，第二则是令加密解密功耗降低，第三则是令系统功耗降低。

WiFi设备和路由器之间需要不断地链接，为了节省功耗，WiFi芯片往往处于待机状态，只是隔段时间就与路由器进行握手通信，如果在没有硬件加密解密功能的前提下建立握手协议会非常缓慢，一方面功耗会提升，另外系统效率也会大打折扣。而通过硬件加密解密，整个握手速度可以达到0.2s，其他芯片可能需要超过1s的时间。”

除了硬件，吴健鸿特别指出了TI在嵌入式软件领域的领导地位。

“比如WiFi驱动代码，已经压缩到了7K，对于用户来说只需要一颗很小的CPU就可以驱动CC3100，或者直接用CC3200。而在软件层，我们提供了标准的BSD的API，包括适合于TCP/IP的底层协议——以前这部分客户需要写上百行的代码，而现在只需要一条简单的指令即可。”

除此之外，TI的SDK提供了不少应用实例，比如自动发送E-mail、直接变成网络服务器、或者与Google Talk或微信直接连接。

TI还推出了SmartConfig，这个软件的作用很容易理解，过去使用手机或电脑进入WiFi时要先输入密码然后在和WiFi连接，而对于部分智能家居或工业应用场合时没有输入及显示设备的，可以通过SmartConfig简单配置WiFi连接。

两种模式下CC3100的系统功耗。

SimpleLink的人和