Circuitos integrados

SoC y MCU Bluetooth ideales para dispositivos de pequeño formato

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Silicon ha anunciado dos nuevas familias de circuitos integrados diseñados para los dispositivos IoT de factor de forma más pequeño: la familia xG27 de sistemas en chip (SoC) Bluetooth y la unidad de microcontrolador (MCU) BB50.

Diseñadas para los dispositivos IoT más pequeños, las familias xG27 y BB50 tienen un tamaño que oscila entre los 2 mm cuadrados, aproximadamente la anchura de la mina de un lápiz del número 2, y los 5 mm cuadrados, menos que la anchura de un lápiz del número 2 estándar.

Ofrecen a los diseñadores de dispositivos IoT eficiencia energética, alto rendimiento, seguridad fiable y, en el caso de la familia xG27, conectividad inalámbrica.

El SoC xG27 conecta uno de los dispositivos wearables más pequeños del mundo
La nueva familia de SoCs xG27 comprende el BG27, para conectividad Bluetooth, y el MG27, compatible con Zigbee y otros protocolos propietarios. Construidos en torno al procesador ARM Cortex M33, el BG27 y el MG27 comparten varias características comunes diseñadas para convertirlos en el SoC ideal para dispositivos de pequeño factor de forma, entre ellas:

- Encapsulado a escala de chip a nivel de oblea de tan solo 2,3 mm x 2,6 mm, ideal para dispositivos compactos y discretos como parches médicos, monitores continuos de glucosa, electrocardiogramas portátiles y etiquetas de activos en diversos entornos como el comercio minorista y la agricultura.

- DCDC Boost integrado que permite a los dispositivos funcionar con baterías de hasta 0,8 V, reduciendo así su tamaño, factor de forma y coste.

- Contador de culombios integrado que permite monitorizar el nivel de batería para evitar que se agote durante el uso de las aplicaciones, mejorando la experiencia del usuario y la seguridad del producto.

- Seguridad avanzada con Silicon Labs Secure Vault con Virtual Security Engine (VSE) para un arranque seguro y depuración reforzada contra ataques de glitch, protección contra manipulaciones y funciones adicionales diseñadas para proteger el dispositivo y los datos de sus usuarios frente a ciberamenazas locales y remotas.

- Modo almacenamiento que reduce el consumo de energía a menos de 20 nanoamperios, de modo que los dispositivos pueden transportarse y almacenarse en estanterías manteniendo una duración de la batería casi completa para el usuario final.

Lura Health, fabricante de dispositivos médicos y participante en el programa Alpha para BG27, ya ha seleccionado el nuevo SoC como base de su nuevo wearable inteligente en desarrollo. Pero a diferencia de algunos de los wearables más comunes que se llevan en la muñeca o en la piel externa, el nuevo monitor de Lura Health va en la boca de la persona. En concreto, el dispositivo es tan pequeño que se pega a un diente. Con este dispositivo, los dentistas y otros médicos pueden recoger datos importantes de la saliva, que se utiliza para detectar más de 1.000 afecciones.

"El BG27 es increíble porque es lo suficientemente pequeño como para que podamos desarrollar un sensor IoT más pequeño que un diente, el consumo de energía es lo suficientemente bajo como para eliminar la duración de la batería como una limitación del producto, tiene suficiente memoria para almacenar una sofisticada aplicación de firmware, nos permite realizar el análisis de datos necesario para obtener información perspicaz de lo que estamos monitorizando, y tiene todos los periféricos que necesitamos para interactuar con nuestros sensores", afirma Noah Hill, cofundador y CTO de Lura Health. "Hemos pasado cientos de horas buscando un microcontrolador que satisfaga nuestras necesidades, y el BG27 es la única solución que cumple todos los requisitos".

El BG27 y el MG27 abren y amplían una amplia gama de posibles aplicaciones y casos de uso. Puede leer entradas de blog en las que se detalla cómo la familia xG27 mejora los mercados del hogar inteligente y salud conectada.

Los nuevos MCU BB50 de 8 bits aumentan la flexibilidad del diseño al tiempo que reducen el coste y la complejidad
Aunque el IoT se basa en la conectividad, muchos dispositivos no necesitan estar conectados, y existen versiones no conectadas de dispositivos conectados.

Por ejemplo, en la iluminación comercial, la aplicación puede necesitar un mecanismo sencillo de control de la luz basado en la luz ambiente o en sensores de aforo. En el espacio de los bienes de consumo, muchos fabricantes de cepillos de dientes han incorporado recientemente la conectividad en sus cepillos, lo que proporciona a los usuarios recordatorios amistosos e información sobre sus hábitos de cepillado. Sin embargo, algunos consumidores siguen prefiriendo versiones no conectadas del dispositivo y simplemente quieren un cepillo eléctrico.

Aunque, en teoría, esto parece un problema sencillo de resolver, a menudo puede dar lugar a un desbordamiento del inventario y las referencias, ya que la versión no conectada de un producto se diseña de forma diferente a la versión conectada. Si a esto le añadimos diferentes efectos estéticos, como el color o si el material exterior es metal o plástico, la gestión del inventario y de los distintos diseños se convierte rápidamente en una tarea costosa y compleja. Otros dispositivos, como la iluminación LED, los teclados, los drones, los juguetes y todo lo que tenga luces intermitentes o un motor, siguen necesitando un procesador para controlar esas funciones esenciales, independientemente de si está conectado para añadir funcionalidad.

El nuevo MCU BB50 y la familia de MCUs BB5x de mayor tamaño ayudan a afrontar estos retos con lo siguiente:

- Herramientas y software comunes para 8 y 32 bits, como Silicon Labs Simplicity Studio y un compilador de 8 bits con todas las funciones.

- Un núcleo de alto rendimiento optimizado para un gran número de instrucciones de ciclo único con el fin de mejorar la eficiencia operativa.

- Amplios voltajes de funcionamiento y modos de bajo consumo para aplicaciones de batería con el fin de mejorar la eficiencia energética para una gran variedad de tamaños de batería.

- Varias opciones de encapsulados, desde 2 mm cuadrados hasta 5 mm cuadrados, para optimizar las necesidades de tamaño.

- Cientos de ejemplos de firmware que permiten a los clientes añadir fácilmente funcionalidad a un producto existente con poco o ningún esfuerzo adicional de desarrollo de firmware.

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