业界领先的连接和电源解决方案供应商Qorvo聚焦“消费电子、物联网和汽车”三大主题,不仅推出高度集成化的射频前端模块、无线BMS方案、高性能PMIC,还包括今年讨论度居高不下的Sensor Fusion、Wi-Fi 7、Matter系统、UWB技术的应用。Qorvo的技术专家也从专业角度解读了Qorvo在消费电子、智能汽车、智能家居、工业物联网等领域的创新应用以及技术优势。
高度集成化的无线BMS系统
随着消费电子、新能源车等应用端需求日益旺盛,能够保障电池安全、可靠、长使用寿命的BMS系统逐渐成为厂商关注的焦点。据介绍,Qorvo推出的BMS系统具有高集成化特点,将MCU和模拟前端(AFE)整合在单个芯片中,内置Qorvo独有的电量计、SOC、SOH算法,简化了系统结构,能够有效提高数据采集计算的精度与速度。此外,通过将现有的BLE方案集成到BMS系统中,实现对电芯的远程监控,通过无线协议将所需的电芯数据直接传输出去,可以规避传统BMS的线缆系统在维护过程中可能产生的成本。
在Qorvo推出的业界首个单芯片支持20串电芯精确管理的BMS解决方案中,BMS与BLE仍是两颗分立芯片。但据Qorvo高级客户经理张亦弛透露,Qorvo下一代无线BMS产品将会把两颗芯片合二为一,同时提供完整的软件相关算法和代码,帮助客户提升研发效率,显著降低成本,增加系统可靠性,在业内将具备一定的领先优势。
Sensor Fusion多元应用 刷新交互体验
Qorvo的Sensor Fusion产品具有灵敏度高、体积小、功耗低三大优势,芯片包括两部分:一是基于MEMS工艺的Sensor芯片,可以将力转换成电信号;二是CMOS工艺的ASIC芯片,这部分主要对处理传感器受力转化的模拟电压信号,包括信号放大、模数转换以及内部集成的算法。据工程师演示,Sensor Fusion可免除大多数环境因素的影响,对输入信号的材质和形状均不设限,且能与产品做到一体化,不仅外形美观大方,还能有效做到防水防尘。
关于3D touch,Qorvo高级客户经理Renado Lei则以典型应用压感屏为例进一步生动解读:“通过X、Y坐标,我们可以识别用户按的位置,而Z就是识别用户按压的力度大小,这样就形成了一个3D的信息。”这项技术目前在消费电子、智能汽车、3C等领域均已有所应用,相对于传统的电容触控,与压力传感的结合能够提供一些更加多维的输入。但随着智能表面的应用愈发多样化,Renado Lei也指出,器件数量的增加可能会带来设计难度的增加,振动反馈、光学等技术的融合也是一项技术挑战。Qorvo的竞争优势就在于,不仅能提供传感器,还能集成相应的信号处理算法,简化客户的设计开发流程。不仅有电子和软件,Qorvo还能够提供仿真支持,帮助客户优化产品性能。
无线网络已大步迈入Wi-Fi 7时代
今年初,Wi-Fi 联盟正式推出Wi-Fi 7高级无线标准认证,宣告无线通信迈入又一全新发展阶段。业界将2024年称为Wi-Fi 7的爆发元年,Qorvo作为射频和无线通信领域的资深专家,早在2021年就已前瞻性地布局了Wi-Fi 7相关的前端射频器件设计。据Qorvo高级市场经理Jeff Lin介绍,为了适应不同国家地区用户的频段使用习惯,Qorvo不仅有独立的2.4Ghz、5Ghz、6Ghz的FEM(Front End Module,前端模块),也推出了覆盖5Ghz到7Ghz的宽频FEM,同一颗芯片即可完成多种频段的切换。Jeff Lin还在活动中透露,目前,Qorvo已经开始着手第二代Wi-Fi 7 的产品设计。除了考虑从规格、材料、设计角度尽可能降低成本,还考虑直接将滤波器集成在FEM中,进行高度集成化设计。至于是否会有Wi-Fi 7的第三代产品面世,要看Wi-Fi 8的进度和一些市场因素。
反观市场面,Jeff Lin表示从供应商角度看,已经没有客户回头再做Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E的案子,今年Wi-Fi 7已经进入大规模部署的阶段。“但由于国内暂时没有开放6Ghz频段,目前在中国销售的Wi-Fi 7路由器大多会选择性地舍弃一些功能(譬如三频聚合),从而降低成本,因此也被称为中国标准的Wi-Fi 7。”Jeff Lin认为,中国对Wi-Fi 7而言是比较特殊的市场,未来厂商可能更倾向于根据用户不同的使用场景,去推出更加多样化的版本。
Matter生态加速万物互联
为了解决智能家居兼容互通的问题,Matter协议应运而生。Qorvo特有的ConnectConcurrent技术可基于单芯片同时运行Zigbee、BLE和Matter等多个物联网协议,不仅降低了成本,还避免了两颗射频芯片发生同频干扰的问题。“Qorvo的技术优势就在于通过硬件实现多种协议的无缝切换,相对于软件实现的动态多协议技术,硬件切换的速度更快、网络延时更低、也降低了丢包的风险。”Qorvo高级现场应用工程师Jason Hou强调,“若客户使用Qorvo的方案,我们将提供从硬件到软件的全方位支持,帮助客户缩短产品上市的时间。”
目前Matter协议仍处于起步阶段,且相较于传统协议更复杂,成本更高。在Matter的应用前景方面,Jason认为还是比较乐观的,不仅有苹果、谷歌、亚马逊、三星等头部厂商在推动发展,且统一标准实现的互联互通,对于制造商而言也方便维护,未来可能会看到越来越多使用Matter协议的产品出现。
UWB高精度定位走向车规应用
说到UWB(Ultra Wide Band,超宽带无线通信)技术,似乎最早是从苹果公司发布的设备追踪器AirTag开始走进大众视野。近年来,UWB技术不仅在资产追踪、测距测向等方面有所应用,在汽车电子领域也推动着车辆安全和便捷性的提升,其中的典型应用就包括UWB数字钥匙和UWB雷达。Qorvo高级现场应用工程师Jesen Chen告诉我们,在车规级UWB方面Qorvo起步较晚,但很快将会推出富有竞争力的第二代产品,主要体现在对附加功能的支持。
如今,UWB技术的应用场景越来越多元化。但Qorvo高级销售总监Locker Jiang指出,UWB技术目前在工业领域、汽车领域的发展相对比较快,反观消费类电子和智能家居似乎要慢一些。很多厂商现在使用的UWB采用Qorvo的方案,但是目前还没有形成连带的效应。我们相信接下来还是会一步一步往前走。UWB在多领域的普及,不仅需要像FiRa这样的组织去持续推进技术规范制定,还需要同步基础设施建设,多方面发力来共同促进生态的形成。