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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 和 EFR32BG22E 蓝牙低能耗 (LE) 无线 SoC 解决方案是 Wireless Gecko Series 2 平台的一部分。这些设备的设计高度注重能源效率，提供一流的超低传输功率和接收功率，高性能、低功耗 Arm® Cortex® -M33 内核提供业界领先的能源效率，可将钮扣电池寿命延长长达十年。 BG22 让您能够创建节能应用，而 BG22E（“E”表示节能）通过延长电池寿命和支持完全无需电池的设计，进一步增强了节能优势。我们的 BG22 和 BG22E 系列是适用于环境物联网或能量收集设备的市场领先的理想 SoC。目标应用包括蓝牙网状网络低功耗节点、智能门锁、个人医疗保健和健身设备。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

非常适合超低功耗电池供电的物联网设备或无电池物联网设备

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 AECQ-100 认证、信道探测支持，以及高性能 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，且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 和 EFR32FG22E 专有无线 2.4 Ghz SoC 解决方案是 Wireless Gecko Series 2 平台的一部分。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。 FG22 让您能够创建节能应用，而 FG22E（“E”表示节能）通过延长电池寿命和支持完全无需电池的设计，进一步增强了节能优势。这款 SoC 将超低传输和接收功率（+6 dBm 下为 8.2 mA TX，3.6 mA RX）、1.2 µA 深度睡眠模式功率以及诸如 RFSense 之类创新低功耗功能组合在一起，提供业界领先的能源效率，可延长电池有限或能量收集选项的产品（如电子货架标签和工业无线传感器节点使用的产品）的运行寿命。

关键规格

非常适合电子货架标签和工业自动化

非常适合超低功耗电池供电的物联网设备或无电池物联网设备

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

SiWx917M 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

SiWx917M 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。SiWx917M 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 的网络无线处理器、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，而网络无线处理器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。