德州仪器CC33xx，一个让旧电子系统快速接入物联网的“神器”

物联网技术正对电子系统产生重大影响。它能够以可靠且安全的方式实时收集大量数据，并为我们提供便利。在工业自动化方面，它可以通过预测性维护减少设备停机时间，提高生产效率和质量，同时防范安全事故风险；在医疗保健方面，它可以实时监测患者的各项健康指标，提供相应的预警，提高诊断的准确性……然而，目前许多运行了很多年的电子系统难以利用物联网技术的进步。

德州仪器(TI) SimpleLink 系列 Wi-Fi 6 配套 IC 能够使旧电子系统利用这一潜力。

德州仪器中国区技术支持总监师英先生表示：“我们发现在目前的电子系统中基本上都已经有一个非常强大的处理器或者 MCU。如果是这样，德州仪器需要做的是帮助客户考虑他的现有系统如何不经过改变就能快速地接入到无线网络中去。基于这种考虑，我们推出全新系列 Wi-Fi 6 配套 IC——CC3300 和 CC3301，它可以用非常简单的软件和硬件接口让一个已经存在的电子系统快速接入到物联网中。”

为何选择推出支持 Wi-Fi 6 的产品？

Wi-Fi 以其成本可控，兼容性好，生态系统广泛为人们所熟知。而Wi-Fi 6在此基础上针对成本敏感型物联网应用又进行了优化。从前 Wi-Fi 支持智能手机和笔记本电脑千兆位/秒的高吞吐量选项，现在 Wi-Fi 6 又包含速率最低为数十兆位/秒的特性，从而实现了全新的节能协议、范围增强和频谱扩展。这些可以实现芯片级和模块级产品的创建，工程师可以使用此类产品轻松且经济地将 Wi-Fi 连接添加到嵌入式系统设计中。

在2023年上海国际嵌入式展 (embedded world China) 上，德州仪器携广泛的嵌入式技术和产品亮相。其中，德州仪器全新 CC33xx 器件表现尤为亮眼。此系列是基于德州仪器不断增长的无线连接产品系列而打造，是 Wi-Fi 6 的产品。它完全符合 Wi-Fi 6 的标准，包括信息安全，WPA3 加密技术和具有固件身份验证的安全启动功能，以及在无线电技术上更多的标准，比如正交频分多址 (OFDMA) 技术和基本服务集 (BSS) 着色，这种 Wi-Fi 6 独有的技术。相比Wi-Fi 5，这些技术本身会提升很多 Wi-Fi 带宽使用率，这都是工业物联网所需要的一些非常有用的特性。

2.4 GHz CC33xx 器件可提供更高的 Wi-Fi 网络效率和跨 230 多个接入点的稳定连接，可在扩展的工业温度上工作，即在 -40℃ 至 105℃ 温度范围内高效运行。它的设计非常灵活，可轻松连接到德州仪器及许多其他公司的支持 Linux 或实时操作系统 (RTOS) 的 MCU 和处理器。设计工程师还可以将德州仪器 CC3300 与主机 MCU 配合使用，通过 Wi-Fi 6、蓝牙低功耗 5.3、Thread、Zigbee 3.0 和 Matter 协议实现更高的物联网灵活性。该系列器件包含具有 2.4GHz 无线电、双频带 2.4GHz 和 5GHz 以及三频带 2.4GHz、5GHz 和 6GHz 的产品。此外，部分产品支持 BLE，可借此进行 Wi-Fi 配置或用作嵌入式网关。

师英先生解释说：“CC33xx 器件的集成度非常高，外围电路简单，在5×5的QFD的封装内，整个电路单元或者模组单元可以做得非常小，非常精细。我们也对于芯片内部数据编码格式、编码能力、射频性能做了很多优化。我们可以在一个成熟的电子系统里通过SDIO/SPI或UART接上这个产品，用单根线就可以让已经有的传输系统通过 Wi-Fi 或 BLE 接入到物联网中间去，而无需额外的设备。”

CC33xx 器件目前只推出两个芯片，CC3300 仅支持 Wi-Fi 6，CC3301 支持 Wi-Fi 6 和低功耗蓝牙 5.3。当连接到微控制器 (MCU) 或处理器时，CC33xx 器件可为楼宇自动化、电网基础设施、医疗、电器和其他工业应用领域以及一些消费电子应用提供具有可靠射频性能的安全物联网连接。CC33xx 器件预计将在 2023 年第四季度量产，第一批出货的是两个芯片 CC3300 单模和 CC3301 Wi-Fi 6 + BLE 双模。

值得一提的是，CC3301 有助于在支持 20MHz 宽射频通道以及集成式低功耗蓝牙的配置中实现 Wi-Fi 6，可通过单根天线轻松添加到系统设计中，并且支持大概 86Mbps 的物理层吞吐量。它不仅可以轻松扩展，用于传感器和其他可能只需要几千位/秒吞吐量的仪器，还能灵活地进行快速刷新。

TI CC3301 SimpleLink 配套 IC 支持的 Wi-Fi 6 特性（来源：Wi-Fi 联盟）

设计实例

在德州仪器的展台，我们可以看到一个基于 AM62x，加上 CC3301 双模 Wi-Fi + BLE 解决方案。它是一个电动汽车的充电系统，通过 CC3301 可以让一个充电桩接入到电网系统，在用户端可以实时监测用电的情况。在电网端可以实时监测电网负载，动态调整负载的供应。

“对于用户来说，在充电桩以及很多更复杂的应用场景里，德州仪器都可以实现光、储、充、放一体的解决方案。对于用户，可以实时了解能耗，对于电网，可以实时更新大数据的使用，动态的根据负载和需要去调整供应能力”，师英先生表示：“在电网里的设计实例中，我们使用了运行 Linux 系统的处理器的AM62x 来连接 CC3301，那么在比较小巧、不太复杂功能的个人医疗电子设备里，我们用到的处理器可能并不会运行 Linux，因为在这种场景下，一个普通的 MCU 也可以很简单的通过 CC3301 把这个设备接入到物联网里面去。”

目前嵌入式处理器的发展趋势主要有五个：一是高级集成，包括增强的功能安全和信息安全功能；二是增强的性能，需要实时处理、分析和通信；三是高效的数据处理，可扩展的解决方案，可有效管理从传感器到云和边缘的数据；四是加快开发，提供经济的产品，助力实现技术的广泛应用；五是更大限度实现软件复用，通过灵活的软件解决方案保护设计投资。

德州仪器紧跟趋势推出涵盖无线连接微控制器 (MCU)，基于 Arm® Cortex®-M、-R 及 -A CPU 架构的通用及特定应用 MCU 及处理器，C2000™ 实时 MCU，以及高性能雷达传感器。这些产品为工业系统、汽车应用带来了可扩展的高效性能、创新性和经过验证的技术。德州仪器希望通过自身广泛且极具竞争力的嵌入式产品与客户一起不断创新，携手共赢。