IoT-Gerät integriert CPU, Wireless, Sensoren, KI-Engine

Alle großen Chiphersteller – nämlich Qualcomm, Cypress oder Texas Instruments – die heute den schwer fassbaren IoT-Markt verfolgen, entdecken, dass das Smart-Home-Segment ein Roadrunner ist, und sie sind Wile E. Coyote.

Die Herausforderungen einer fragmentierten Smart-Home-IoT-Grenze sind vielfältig.

Erstens deckt das Smart-Home-Segment eine große Vielfalt vernetzter Geräte ab, von Türklingeln, Türschlössern und Rauchmeldern bis hin zu intelligenten Lautsprechern und intelligenten Kühlschränken. Zweitens bieten sie zu viele Konnektivitätsoptionen (WiFi, Bluetooth, BLE, ZigBee, Z-Wave und Thread). Drittens bieten Smart-Home-Geräte oft wenig Interoperabilität auf Anwendungsschichten (z. B. Apple HomeKit und Samsung SmartThings). Viertens ist die Sicherheitslücke bei IoT-Chips ein tiefes Dilemma. Vor allem der Stromverbrauch behindert weiterhin Smart-Home-Geräte. Wenn die Batterien leer sind, ist das Gerät weder verbunden noch intelligent.

In diese Lücke springt Redpine Signals diese Woche mit einem neuen IoT-Chip namens RS9116N-DBT. Integriert in Dualband-WLAN, Bluetooth 5 und 802.15.4. mit Thread-Stack verfügt der neue IoT-Chip über eine ARM Cortex M4 MCU mit erweiterter Sicherheit. Redpine behauptete, dass dieser Chip nicht nur mit seinen Rivalen gleichziehen, sondern ihnen auch voraus sein wird.

Zu den Vorteilen des neuen IoT-Chips gehören, so Venkat Mattela, CEO von Redpine Signals:a) simultane Multiprotokoll-Wireless-Konnektivität, 2) hohe Sicherheit, 3) die Möglichkeit, Edge Intelligence auszuführen (Redpines hauseigene KI-Engine hinzugefügt .) ) und 4) Abdeckung im ganzen Haus.

Always-on-Sensor mit WLAN
Vor allem verbraucht der RS9116N-DBT von Redpine „weniger als 90 uA im mit Wi-Fi verbundenen Zustand“, behauptet Mattela. Laut Tests, die von Tolly Enterprises im Auftrag von Redpine durchgeführt wurden, entspricht dies dem Stromverbrauch von einem Fünftel bis einem Fünfzehntel des derzeit auf dem Markt befindlichen konkurrierenden Chipsatzes.

Klicken Sie hier für ein größeres Bild IoT-Energieverbrauch:Wi-Fi Standby Associated Mode (Quelle:Tolly Enterprises)

Aber warum besteht Redpine auf einer Wi-Fi-Integration in einen Smart-Home-IoT-Chip? In einer herkömmlichen Smart-Home-IoT-Umgebung werden Wi-Fi-Links oft getrennt von ZigBee-Mesh-Geräten angeboten.

Mattela ist fest davon überzeugt, dass dies nicht mehr der richtige Weg ist.

„Die einzige drahtlose Technologie, die von nativem IP unterstützt wird, ist Wi-Fi“, betonte er. WLAN muss vorhanden sein, um jedem Smart-Home-Gerät einen „interoperablen IP-Zugang“ zu bieten. Wi-Fi-Verbindungen wurden aufgrund des höheren Stromverbrauchs und der höheren Kosten von Wi-Fi als eine Belastung für IoT-Chips angesehen. Mattella behauptet, dass die drahtlose Technologie von Redpine der erste ständig eingeschaltete Sensor der Branche mit Wi-Fi bei geringerer Leistung ist als jede andere drahtlose Technologie, von der er erwartet, dass sie den Widerstand gegen die Verwendung von Wi-Fi in diesen Anwendungen überwinden wird.

One-size-fits-all-IoT-Chip?
In der IoT-Branche ist heute allgemein bekannt, dass es keinen einheitlichen IoT-Chip gibt, insbesondere für Smart Homes. Die für tragbare Geräte, Sicherheitskameras oder Smart Speaker benötigten Funktionssätze unterscheiden sich erheblich.

Mattela ist jedoch anderer Meinung. Er argumentierte, dass jeder System-OEM bei einer Gelegenheit lieber in einer einzigen Softwareumgebung arbeiten würde, anstatt mehrere Softwareentwicklungsteams für verschiedene IoT-Geräte einzusetzen. Die Pflege verschiedener Teams für verschiedene Geräte ist für System-OEMs ein teures Unterfangen, erklärte er.

Klicken Sie hier für ein größeres Bild IoT-Geräte im Smart Home (Quelle:Redpine Signals)

Redpine wirbt daher für die Vorteile eines Chips für alle Geräte. Es wies darauf hin, dass der RS9116N-DBT „die Verwendung von zwei drahtlosen Chipsätzen für Geräte wie Video-Türklingel und Router vermeidet.“

KI-Funktionen am Rande
Der neue IoT-Chip von Redpine verfügt auch über „Edge Intelligence“, die es einer Überwachungsvideokamera ermöglicht, Gesichtserkennung durchzuführen, einen Einbruch durch Bewegungserkennung zu erkennen oder es einem intelligenten Lautsprecher zu ermöglichen, die Stimme eines Hausbesitzers zu erkennen – völlig Fremde werden Das Licht kann nicht ausgeschaltet werden.

Der RS9116N-DBT bietet eine Vielzahl von „energieeffizienten und hardwareunterstützten maschinellen Lernfunktionen“, um die nächste Generation intelligenter Anwendungen zu ermöglichen, während gleichzeitig eine niedrige Betriebslatenz und ein geringer Stromverbrauch beibehalten werden, so das Unternehmen.

Anstatt sich für handelsübliche KI-fähige DSP-Kerne zu entscheiden, die von Unternehmen wie Tensilica lizenziert werden könnten, sagte Mattela, dass Redpine selbst eine KI-Engine und neuronale Netzwerke entwickelt hat.

Klicken Sie hier für ein größeres Bild Blockschaltbild für RS9116N-DBT, Redpines IoT-SoC (Quelle:Redpine Signals)

RS9116N-DBT ist ein einzelner Chip, der mit allen Funktionen einschließlich einer KI-Engine integriert ist. Ein 5-GHz-HF-Transceiver wird jedoch in einem separaten Chip angeboten. Der Single-Chip-BGA enthält zwei Chips im Inneren, sagte Mattela, ein Chip bietet alles und der andere nur 5 GHz RF.

Der RS9116N-DBT wird unter Verwendung einer 40-nmLP-Prozesstechnologie bei GlobalFoundries hergestellt.