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智能娱乐设备

在智能娱乐设备和 AR/VR 解决方案上实现可靠、低延迟和低功耗的无线网络连接

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简介

什么是智能娱乐设备和 AR/VR？

消费者越来越以家庭为中心——工作、教育、医疗保健、购物和娱乐必须能够在家中进行，而不是花时间和金钱前往办公室或学校，或者去商店、医院或电影院。凭借增强现实和虚拟现实 (AR/VR) 技术，真实世界和数字世界的界限也在相互交织。您可以戴上 AR/VR 头戴式显示器 (HMD)，拿起一对手持控制器，真正地沉浸在 3D 游戏或电影中。或者您可以直接从家门口进入一个逼真的虚拟购物中心，试穿新衣服，或者在您自己的客厅里查看新沙发的外观。AR/VR 应用可以增强消费者体验，使我们的生活更加高效，而到 2027 年，全球 AR/VR 设备市场中 AR/VR 应用的复合年增长率 (CAGR) 预计将达到 26%。

AR/VR 娱乐设备中的无线挑战

可穿戴 AR/VR 设备带来了独特的无线设计挑战。它们必须非常节能，以最大限度地延长电池寿命和充电间隔，并尽可能减少电池重量，同时处理高带宽视频以带来自然的视觉体验。VR 控制器和 HMD 之间的延迟至关重要，其必须以最小的延迟进行通信，以便对手势和动作做出及时响应。此外，为了满足 AR/VR 中的所有功耗、带宽和延迟要求，设备制造商必须掌握 VR 眼镜等复杂产品外形的多协议无线设计。

Silicon Labs 智能娱乐设备解决方案

Silicon Labs 可为您提供广泛的无线方案组合，以设计具有可靠、低能耗和低延迟网络连接功能的吸睛 AR/VR 设备。我们巧妙的多协议解决方案将 Wi-Fi 、蓝牙和 Proprietary 技术集成在较小的体积之中，降低了设计复杂性和 BoM 成本。结合 NCP 和 SoC 等各种模式下的无缝 SDK 集成，我们可以帮助您快速发布具备 AR/VR 功能的无线智能娱乐设备。我们的 Secure Vault 是较为先进的物联网安全解决方案，通过了 PSA 3 级认证，可确保您的用户获得安全的虚拟体验。

无线娱乐设备的设计注意事项

在设计和开发无线 AR/VR 智能娱乐设备时，您应该考虑什么？以下是我们为产品经理和开发人员提供的重要提示。

1. 如何为 AR/VR 娱乐设备选择最理想的无线协议？

AR 和 VR 应用有三个关键无线要求：低功耗、低延迟和稳定的连接。Silicon Labs 能为家庭和游戏中心等苛刻的室内环境提供高性能 Proprietary 协议、蓝牙和 Wi-Fi 解决方案。我们的 FG22 (Proprietary)、BG22 和 BG24（低功耗蓝牙）是超低功耗、高性能 SoC，可为 HMD 和控制设备提供最流畅的超低发送和接收功率。其卓越的接收灵敏度可减少重传和输出功率。RS9116 和 SiWx917 具有出色的 VR 级别延迟，可通过 Wi-Fi 传输视频流。

2. 如何优化 AR/VR 娱乐设备的能效？

能效对于改善 VR 控制器、智能眼镜和 AR/VR 头戴设备等电池供电和可充电设备的用户体验至关重要。为了实现尽可能节能的低功耗蓝牙 (LE) 连接，BG22 是正确的选择。它将优秀的超低发射和接收器功率与高性能 Cortex M33 相结合，实现了更为出色的功能。RS9116 和 SiWx917 可提供单频和双频 Wi-Fi (802.11 a/b/g/n/ax)，具有处于市场前沿的功率效率、低功耗蓝牙共存、蓝牙 Classic（双模）和节能效率出色的 WLAN 相关模式，可在电池供电的设备上实现始终在线的 Wi-Fi 连接。

3. 如何保护 AR/VR 娱乐设备免受网络威胁的袭扰？

安全是联网设备用户最关心的问题之一。这很容易理解。HMD 和 VR 控制器都可以成为家庭网络遭受恶意攻击的大门。Silicon Labs 的 Secure Vault™ 是先进的物联网安全解决方案，能帮助您保护无线娱乐设备免受最复杂网络威胁的袭扰，并赢得用户的信任。

无线设计以及紧凑复杂的产品外形

许多 AR/VR 娱乐设备和可穿戴设备，如智能眼镜，对设计师来说都颇具挑战。Silicon Labs 可提供多种紧凑型无线解决方案，可简化产品开发。RS9116 B00 SiP 模块将超低功耗 Wi-Fi、蓝牙双模和 RF 认证天线封装到 4.63 x 7.90 x 0.9 mm 的尺寸当中。BG22（蓝牙）和FG22 (Proprietary) SoC 的尺寸为 4 x 4 mm。新型低功耗蓝牙 CSP SoC BG27 的尺寸为 2.6 x 2.3 mm，可支持极小尺寸的设计。

AR/VR 智能娱乐设备的方框图

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EFR32BG22 系列 2 蓝牙低能耗 (SoC)

具有行业前沿的能效和接收器 (RX) 灵敏度的 SoC，适用于节能型智能娱乐设备。4 x 4 mm 小尺寸和 Secure Vault。

更多信息

EFR32BG22 and EFR32BG22E Bluetooth low energy (LE) wireless SoC solutions are part of the Wireless Gecko Series 2 platform. These devices are designed with a strong focus on energy efficiency, offering best-in-class ultra-low transmit and receive power, and a high-performance, low-power Arm® Cortex®-M33 core delivers industry-leading energy efficiency that can extend coin cell battery life up to ten years. Where BG22 allows you to create energy-efficient applications, the BG22E – ‘E’ denoting Energy Conservation – takes this a step further by enhancing battery longevity and supporting designs that eliminate the need for batteries altogether. Our BG22 and BG22E family's are the ideal market leading SoCs for Ambient IoT or Energy Harvesting devices. Target applications include Bluetooth mesh low-power nodes, smart door locks, personal healthcare and fitness devices. 资产跟踪标签、信标和室内导航也将受益于 SoC 的多用途蓝牙到达角 (AOA) 和出发角 (AOD) 功能以及亚米级定位精度。

关键规格

支持蓝牙 5.4 与蓝牙网状网络

Ideal for ultra-low-power battery-powered or battery-less IoT devices

EFR32BG27 系列 2 蓝牙低能耗 SoC

采用 CSP (2.3 x 2.6 mm) 和 QFN 封装的紧凑型超低功耗 SoC，支持高性能低功耗蓝牙。DCDC 升压可实现宽电压范围。库仑计数器，可准确跟踪电池电量。PSA 2 级安全性

更多信息

EFR32BG27 系列无线 SoC 提供超小型 WLCSP 封装（2.3 毫米 x 2.6 毫米），使用纽扣电池即可运行，从而开创了新的可能性。现在，设备制造商可以在不牺牲性能和安全性的情况下，满足极小封装应用的需求。BG27 蓝牙 SoC 集成 DCDC 升压功能，可在低至 0.8 伏的电压下工作，支持单节碱性和 1.5 伏纽扣电池，此类电池通常用于电池供电贴片和连续血糖监测 (CGM) 设备的医疗应用中。此外，BG27 的唤醒引脚可使仓库或运输途中的产品数月保持关闭状态，功耗不到 20 nA，确保电池保持充满电可供使用。集成式库仑计数器能够精确监控电池电量，避免关键应用出现意外电池耗尽。目标应用包括互联医疗设备、可穿戴设备、传感器、开关、智能门锁以及商用和 LED 照明。

关键规格

支持蓝牙 5.4、蓝牙网状网络和专有产品

适用于低功耗电池供电的物联网设备

EFR32BG24 系列 2 蓝牙低能耗 SoC - EFR32BG24

具有高性能无线和低功耗 SoC，适用于电池高效型智能可穿戴设备。集成 AI/ML 加速器和获得最高 PSA 3 级认证的 Secure Vault™。

更多信息

EFR32BG24 无线 SoC 是使用蓝牙低能耗和蓝牙网状网络实现物联网无线连接的理想选择，适用于智能家居、照明和便携式医疗产品。凭借高性能 2.4 GHz RF、低电流消耗、AI/ML 硬件加速器和 Secure Vault™ 等关键功能，物联网设备制造商可以创建智能、稳健、节能的产品，避免远程和本地网络攻击。ARM Cortex® -M33 运行高达 78 MHz、1.5 MB 的闪存和 256kB 的 RAM，可为要求苛刻的应用程序提供资源，同时为未来增长留出空间。目标应用包括网关/集线器、传感器、开关、门锁、智能插头、LED 照明、灯具、血糖仪和脉搏血氧计。

关键规格

支持蓝牙 5.4、蓝牙网状网络和专有产品

适用于低功耗电池供电的物联网设备

EFR32FG22 (FG22) 系列 2 专有无线 2.4 Ghz SoC

具有行业前沿的能效和接收器 (RX) 灵敏度的 SoC，适用于节能型智能娱乐设备。4 x 4 mm 小尺寸和 Secure Vault。

更多信息

EFR32FG22 and EFR32FG22E proprietary wireless 2.4 GHz SoC solutions are part of the Wireless Gecko Series 2 platform. FG22 SoC 将 38.4 MHz Arm® Cortex®-M33 内核与 TrustZone 以及接收灵敏度达 -102.3 dBm 的高性能无线电集成在一起。Where FG22 allows you to create energy-efficient applications, the FG22E – ‘E’ denoting Energy Conservation – takes this a step further by enhancing battery longevity and supporting designs that eliminate the need for batteries altogether. The SoC's combination of ultra-low transmit and receive power (8.2 mA TX at +6 dBm, 3.6 mA RX), 1.2 µA deep-sleep mode power and innovative low-power features such as RFSense delivers industry-leading energy efficiency to extend the operational life of products with limited battery or energy harvesting options such as those used by electronic shelf labels and industrial wireless sensor nodes.

关键规格

非常适合电子货架标签和工业自动化

Ideal for ultra-low-power battery-powered or battery-less IoT devices

RS9116 无线模块

带集成天线的超低功耗 RF 认证 Wi-Fi 4 SiP 模块 (802.11 b/g/n)。低功耗蓝牙、Bluetooth Classic 和安全网络协议栈。紧凑的尺寸：4.63 x 7.90 x 0.9 mm。

更多信息

Silicon Labs RS9116 无线模块是单波段和双波段模块，可提供全面的多协议无线连接解决方案，包括 Wi-Fi 和双模蓝牙 5。无线模块具有功率优化性能，可提供高数据吞吐量和扩展的范围。无线模块已通过 FCC、IC 和 ETSI/CE 认证。

关键规格

Wi-Fi 和双模蓝牙 5

SiWx917 Wi-Fi 6 和蓝牙 LE 5.4 无线 SoC

低功耗 Wi-Fi 6 SoC 采用低功耗蓝牙，适用于需要节能的智能设备。高达 8 MB 的闪存和外部 PSRAM。

更多信息

SiWx917 SoC 是我们功耗最低的 Wi-Fi 6 SoC，是使用 Wi-Fi®、蓝牙、Matter 和 IP 网络实现安全云连接的超低功耗物联网无线设备的理想之选。非常适合于开发需由使用时间较长的电池供电的设备。SiWx917 SoC 包括超低功耗 Wi-Fi 6 及蓝牙低功耗 (LE) 5.4 无线 CPU 子系统，以及集成微控制器 (MCU) 应用子系统、安全功能、外围设备和电源管理子系统，所有这些都集成在一个尺寸为 7 x 7 mm 的 QFN 封装中。无线子系统由运行速度高达 160 MHz 的多线程处理器 (ThreadArch®)、基带数字信号处理、模拟前端、2.4 GHz RF 收发器和集成功率放大器组成。应用子系统由运行频率高达 180 MHz 的 ARM® Cortex®-M4F、嵌入式 SRAM、闪存和传感器集线器组成。ARM® Cortex®-M4F 专门用于外围设备和应用相关处理，而 ThreadArch® 在独立线程上运行无线和网络协议栈，因此可提供完全集成的解决方案，可直接用于各种嵌入式无线物联网应用。

目标应用场景包括智能家居、消费者健康和可穿戴设备、医疗、工业、零售、智能建筑和城市、资产跟踪。