MCU融合無線技術加速物聯網產品開發設計

電子發燒友網報道（文/李寧遠）在現在萬物互聯的時代里，連接是極其重要的一部分。萬物互聯中的每個環節都需要有著足夠可靠的連接。這個連接還不僅僅需要可靠，還需要靈活，同時還要能滿足一系列無線協議與范圍要求。

無線MCU，通過高度集成的方案將射頻無線電與軟件定義的數字控制相結合，解決了此類連接問題。無線MCU可以集成或提供相關的通信協議棧，簡化了物聯網無線產品的開發設計。

從MCU到無線MCU

MCU是我們熟悉的一種集成電路芯片，有著廣闊的應用。它是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、計數器、USB、A/D轉換、UART等等功能集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，在不同的應用場合可以提供不同的控制功能。

近年來全球MCU出貨數量和市場規模保持穩定增長，MCU廠商紛紛布局各種應用的MCU產品線。

隨著物聯網技術的快速發展，無線聯網的節點數量正在以驚人的速度增長，每個節點都有著可靠連接的需求，這個可靠不僅僅要求連接穩定且快速，還需要足夠靈活滿足一系列無線協議與范圍要求。

以往一個不帶MCU的無線模塊僅僅是無線前端模塊，不能單獨拿出來使用，需要用戶編寫程序來驅動此模塊。在物聯網設備上量迅速的現今，這種離散地使用MCU和無線模塊的辦法費時費力，還要求一定的開發經驗。

而無線MCU將無線模塊中的控制程序寫好并燒錄進MCU中了，無線MCU可以直接進行通訊收發，不用借助其他工具來完成，簡化了物聯網無線產品的開發設計。無線MCU為無線連接帶來比以往更多的機會，并越來越多地用于各種應用和技術中。

無線MCU中的MCU與無線技術

無線MCU和通用MCU一樣，8位、16位和32位的內核均有使用。在通訊協議越來越多和功能越來越復雜的趨勢下，32位無線MCU無疑占據了絕大部分市場并統治了高端復雜應用。如果只是簡單的無線收發，8位無線MCU也可以實現，低功耗和低成本讓8位無線MCU占據了一定的市場地位。

介于二者中間的16位就有些尷尬了，在32位無線MCU成本的下探加上8位無線MUC簡單耐用的發展趨勢下，16位無線MCU目前僅僅只有少數廠商做了相應的產品規劃。

從無線頻率來看，2.4GHz和Sub-1GHz是無線MCU使用的兩個主要頻段，極少部分用的是Sub-1GHz&2.4GHz。我們熟悉的藍牙、Zigbee等無線技術都工作在2.4GHz頻段上。Sub-1GHz&2.4GHz全頻段的產品目前還比較少。

無線MCU自然少不了其中無線技術，Bluetooth、Zigbee、Thread、Matter、Sub-1GHz、Wi-SUN、Amazon Sidewalk等等從點到點和網狀網絡到廣域網的多種通用標準或專用協議都有相應的無線方案。非通用標準協議的專用無線技術在無線MCU里占比很高，比如TI SimpleLink系列無線MCU中基于低功耗藍牙編制的專有無線協議。通用標準協議里藍牙技術的應用是占比最高的，藍牙低功耗的所有優點現在都可以集成到無線MCU中，有效地為互聯應用提供簡單的單芯片方案。

除了協議能力，在物聯網這個場景中，很多設備都對功耗和成本十分敏感。所以功耗、成本一直都是無線MCU內卷最嚴重的性能，各廠商的無線MCU也都在通信能力，集成度上不斷做出差異化。

小結

更低功耗、更小尺寸、更高集成和新協議特性等全新的技術功能正在增加無線應用的數量，無線MCU與應用端需求不斷磨合，在龐大的物聯網市場中做出了一系列大突破，在物聯網無線產品的開發設計中扮演著重要角色。