SILICON LABORATORIES INC. Silicon Labs kündigte seine neue xG22E-Familie von Wireless-SoCs an. Es ist die erste Familie von Silicon Labs, die für den Betrieb innerhalb des ultra-niedrigen Stromverbrauchs ausgelegt ist, der für batterielose Energy Harvesting-Anwendungen erforderlich ist. Die neue Familie besteht aus den Modellen BG22E, MG22E und FG22E. Als die bisher energieeffizientesten SoCs von Silicon Labs ermöglichen alle drei SoCs den Herstellern von IoT-Geräten die Entwicklung von leistungsstarken, Bluetooth Low Energy (LE), 802.15.4-basierten oder Sub-Ghz-Wireless-Geräten für batterieoptimierte und batterielose Geräte, die Energie aus externen Quellen in ihrer Umgebung, wie z.B. Umgebungslicht in Innenräumen oder im Freien, Umgebungsfunkwellen und kinetischen Bewegungen, gewinnen können.
Um Geräteherstellern beim Aufbau einer kompletten Energy Harvesting-Lösung zu helfen, gibt Silicon Labs außerdem seine Partnerschaft mit e-peas bekannt, einem Anbieter von Power Managed Integrated Circuits (PMICs), die für Energy Harvesting entwickelt wurden. Im Rahmen dieser Partnerschaft haben Silicon Labs und e-peas gemeinsam zwei Energy Harvesting Shields für das neue, energieoptimierte xG22E Explorer Kit von Silicon Labs entwickelt. Das neue xG22E Explorer Kit ermöglicht es Entwicklern, die Peripheriegeräte und Debugging-Optionen, die am besten zu ihrer Anwendung passen, individuell anzupassen und hochpräzise Messungen zu erhalten, um ihre Anwendungen und Geräte mit den Energy Harvesting Shields besser zu entwickeln.
Die Energy Harvesting Shields sind jeweils auf verschiedene Energiequellen und Energiespeichertechnologien abgestimmt und optimiert. Sie sind maßgeschneidert, um in das Explorer Kit zu passen. Eines der Shields verwendet den neuesten AEM13920 Dual-Harvester von e-peas, der es ermöglicht, Energie gleichzeitig aus zwei verschiedenen Energiequellen zu gewinnen, z.B. aus Innen- oder Außenlicht, thermischen Gradienten und elektromagnetischen Wellen, ohne dass die Effizienz der Energieumwandlung darunter leidet.
Der zweite gemeinsam entwickelte Schild basiert auf dem AEM00300 Schild von e-peas und ist für die Energiegewinnung aus zufälligen, gepulsten Energiequellen bestimmt. Die Entwicklung und weite Verbreitung des Internets der Dinge (IoT) stellt eine große Herausforderung für die Stromversorgung von Geräten mit geringer Komplexität und kleinem Formfaktor dar. Herkömmliche Energiequellen wie Netzstrom oder Batterien werfen Probleme bei der Skalierbarkeit und Wartung auf.
Das Aufkommen des Ambient IoT geht diese Herausforderung an, indem es eine Klasse von vernetzten Geräten einführt, die hauptsächlich durch die Energiegewinnung aus Umgebungsquellen wie Funkwellen, Licht, Bewegung und Wärme betrieben werden. Silicon Labs hat sich zum Ziel gesetzt, ein Gerät zu entwickeln, das eine der größten Herausforderungen des Ambient IoT bewältigen kann: die Entwicklung einer Plattform, die ihren Energieverbrauch optimiert und ihre Lebensdauer verlängert. Die xG22E-Familie ist mit mehreren Funktionen ausgestattet, die den Energieverbrauch minimieren und sie zur Plattform der Wahl für Energy Harvesting machen, darunter: Ultraschneller, energiesparender Kaltstart für Anwendungen, die von einem Null-Energie-Zustand aus starten, um Pakete zu übertragen und dann schnell in den Ruhezustand zurückzukehren. Ein xG22E-Gerät wacht in nur acht Millisekunden auf und verbraucht dabei nur 150 Mikro-Joule, d.h. etwa 0,003% der Energie, die benötigt wird, um eine 60-Watt-äquivalente LED-Glühbirne eine Sekunde lang zu betreiben.
Der energiesparende Tiefschlafmodus für schnelles Aufwachen reduziert den Energieverbrauch beim Aufwachen um 78 % im Vergleich zu anderen Geräten von Silicon Labs. Energieeffizienter Übergang in den Energiemodus, um sanft in den und aus dem Energiemodus zu wechseln, indem Stromspitzen oder Stromstöße, die die Energiespeicherkapazität beeinträchtigen können, vermieden werden. Mehrere Deep-Sleep-Wake-up-Optionen, wie RFSense, GPIO und RTC-Wake-up-Quellen aus dem tiefsten EM4-Schlafmodus, sind ideal für eine längere Speicherung.
Energy Harvesting und Energiespartechnologien bieten branchenübergreifend erhebliche Vorteile, wie z.B. geringere Energiekosten, keine Abhängigkeit von Batterien und eine geringere CO2-Bilanz durch den Wechsel der Energieverbrauchsquellen und die Minimierung des Batterieverbrauchs. Außerdem ergänzen sie viele bestehende IoT-Anwendungen. So werden beispielsweise elektronische Regaletiketten von Einzelhändlern auf der ganzen Welt schnell angenommen, um eine genauere Preisauszeichnung, Bestandsverwaltung und sogar Verlustprävention zu ermöglichen.
Da jedoch an einem einzigen Standort bis zu Tausende von Etiketten angebracht sind, benötigen sie eine Menge Batterien. Glücklicherweise benötigen elektronische Regaletiketten weder viel Strom noch eine ständige Konnektivität, so dass sie sich hervorragend für die Energiegewinnung eignen. Durch die Nutzung von Ambient IoT-Energiequellen können Einzelhändler ihren Bedarf an Batterien für Regaletiketten reduzieren oder ganz abschaffen.
Weitere Beispiele aus dem Verbraucherbereich sind Fernbedienungen für Fernseher, die Solarenergie nutzen, und bewegliche, drahtlose Licht- oder Geräteschalter. Silicon Labs unterstützt aktiv Unternehmen, die erfolgreiche stromsparende Geräte entwickeln und batterielose Designs anstreben, und fördert so eine ökologisch nachhaltige Führungsrolle in ihren jeweiligen Bereichen.
