前言

關(guān)注過我上一篇CI2451文章的朋友，可能已經(jīng)對(duì)2.4G無線SoC有了初步印象。今天要聊的這顆SI24R03，可以看作是CI2451的“升級(jí)版”——它不僅是國產(chǎn)自主可控的RISC-V架構(gòu)，在算力和存儲(chǔ)資源上也有了質(zhì)的飛躍。

在做物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)、智能門鎖或活體檢測標(biāo)簽等產(chǎn)品時(shí)，既要低功耗，又要跑一些稍復(fù)雜的算法，以前要么用MCU+射頻芯片的兩顆方案，要么被有限的芯片資源限制。SI24R03的出現(xiàn)，讓這種“想做但做不了”的尷尬少了很多。

今天這篇博客，我們就從落地實(shí)戰(zhàn)的角度，聊聊SI24R03這顆芯片到底能用在哪兒，以及需要搭配哪些“小伙伴”一起干活。

一、 SI24R03是何方神圣？

簡單來說，SI24R03是一款集成32位RISC-V MCU內(nèi)核 + 2.4GHz無線收發(fā)器的低功耗SoC芯片。

和CI2451的8位OTP方案相比，SI24R03最大的不同在于：

內(nèi)核升級(jí)：從8位RISC內(nèi)核升級(jí)到32位RISC-V RV32IMAC內(nèi)核，性能2.6 CoreMark/MHz，最高主頻32MHz。

存儲(chǔ)翻倍：32KB嵌入式Flash + 4KB SRAM + 4.5KB NVM，支持10萬次擦寫。

可擦寫Flash：不再是OTP（一次性編程），開發(fā)調(diào)試友好度大幅提升——程序燒錯(cuò)了可以重來，不用心疼芯片。

它實(shí)際上是CSM32RV003（RISC-V MCU）和Si24R1（2.4G收發(fā)器）的合封芯片，QFN32 5×5mm封裝，外圍器件極少，大幅降低系統(tǒng)應(yīng)用成本。

二、 應(yīng)用領(lǐng)域：不止于遙控，IoT和傳感器是主戰(zhàn)場

SI24R03的32位算力和豐富的存儲(chǔ)資源，使其應(yīng)用場景遠(yuǎn)超簡單的遙控玩具，物聯(lián)網(wǎng)傳感器、活體檢測、智能門鎖、電機(jī)控制等領(lǐng)域才是它的真正主場。

1. 物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器節(jié)點(diǎn)

這是SI24R03最典型、最匹配的應(yīng)用場景。一顆芯片搞定傳感器數(shù)據(jù)采集、處理和無線傳輸，無需外掛MCU。

環(huán)境監(jiān)測：將SI24R03部署為傳感器節(jié)點(diǎn)，搭配溫濕度傳感器（如SHT30）、PM2.5傳感器、噪音傳感器等，實(shí)時(shí)采集環(huán)境數(shù)據(jù)并通過2.4G無線傳輸?shù)交净?a target="_blank">手機(jī)端。

方案優(yōu)勢：SI24R03內(nèi)置高精度ADC，可以直接讀取模擬傳感器輸出；最低0.6uA的休眠功耗，用CR2032紐扣電池就能跑幾個(gè)月甚至一年以上。

配套芯片：外掛各種傳感器（溫濕度、氣體、光照等），基站端可用另一顆SI24R03或網(wǎng)關(guān)芯片做數(shù)據(jù)匯集。

2. 活體檢測標(biāo)簽（智慧畜牧/智能門禁）

這是一個(gè)很有意思的新興應(yīng)用——活體檢測標(biāo)簽。SI24R03在智慧畜牧和智能門禁領(lǐng)域都有成熟的落地案例。

智慧畜牧：將SI24R03做成牛羊耳標(biāo)或?qū)櫸镯?xiàng)圈，內(nèi)部集成加速度計(jì)和溫度傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測牲畜的體溫、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并通過2.4G無線上報(bào)數(shù)據(jù)。

智能門禁/資產(chǎn)追蹤：搭載高精度測溫模塊與低功耗加速計(jì)，通過“溫度+運(yùn)動(dòng)”雙重維度驗(yàn)證區(qū)分活體與非活體，可有效防止照片、視頻等欺騙手段。配合私有跳頻協(xié)議，單次數(shù)據(jù)傳輸耗時(shí)小于10ms，待機(jī)功耗低至3μA，CR2032電池續(xù)航可達(dá)12~24個(gè)月。

方案優(yōu)勢：SI24R03將RISC-V內(nèi)核與低功耗2.4G射頻技術(shù)完美結(jié)合，內(nèi)部集成計(jì)步算法和溫度采集，一顆芯片搞定全部功能。

3. 智能門鎖與安防

智能門鎖對(duì)功耗和安全性要求極高。SI24R03的極低功耗和內(nèi)置RTC功能，使其非常適合作為門鎖的主控芯片。

應(yīng)用方式：SI24R03處理指紋/密碼/刷卡等鑒權(quán)邏輯，并通過2.4G與家庭網(wǎng)關(guān)或手機(jī)通信。內(nèi)置的RTC可用于授時(shí)和日志記錄。

參考應(yīng)用：官方資料中明確列出智能門鎖為SI24R03的參考應(yīng)用領(lǐng)域之一。

4. 電機(jī)控制與消費(fèi)電子

SI24R03內(nèi)置的TIMER1具有4路互補(bǔ)PWM輸出，這使其非常適合控制直流電機(jī)、無刷電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。

無人機(jī)/遙控車：4路互補(bǔ)PWM可直接驅(qū)動(dòng)無刷電機(jī)的三相橋，結(jié)合2.4G無線收發(fā)器，單芯片實(shí)現(xiàn)遙控+電機(jī)控制。

消費(fèi)電子：智能燈控、無線風(fēng)扇、電動(dòng)窗簾等產(chǎn)品，SI24R03可同時(shí)處理無線通信和電機(jī)/PWM調(diào)光控制。

5. 工業(yè)控制

在工業(yè)環(huán)境中，SI24R03可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的無線通信，提高生產(chǎn)效率，降低布線成本，同時(shí)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。參考應(yīng)用領(lǐng)域中也明確列出了工業(yè)控制。

三、 配套芯片使用指南

1. 同系列“兄弟”：SI24R04

如果你不需要雙向通信（比如只做傳感器上報(bào)，不需要接收下行數(shù)據(jù)），可以考慮SI24R04——它是SI24R03的“單發(fā)射器”版本。

區(qū)別：SI24R03是收發(fā)一體（收發(fā)雙向），SI24R04是單發(fā)射器（只發(fā)不收）。兩者采用相同RISC-V內(nèi)核和MCU資源，只是射頻部分簡化了。

選型建議：低功耗傳感器節(jié)點(diǎn)（只上報(bào)數(shù)據(jù)）用SI24R04更省錢；需要雙向通信的場景用SI24R03。

2. 射頻“老搭檔”：nRF24L01P及Si24R系列

SI24R03的2.4G私有協(xié)議兼容Nordic nRF24L01P的協(xié)議，這意味著它可以和市面上大量使用nRF24L01P的設(shè)備直接通信。

應(yīng)用場景：如果你想在現(xiàn)有nRF24L01P生態(tài)中升級(jí)主控端，SI24R03是個(gè)很好的選擇——無線協(xié)議完全兼容，無需改動(dòng)對(duì)端設(shè)備。

四、開發(fā)建議與注意事項(xiàng)

1. 開發(fā)環(huán)境搭建

SI24R03配套有成熟的開發(fā)調(diào)試軟件和豐富的函數(shù)庫。我們有完整的SDK和Demo板，官方提供的函數(shù)庫已經(jīng)封裝好了RF通信協(xié)議棧和外設(shè)驅(qū)動(dòng)，可以直接上手開發(fā)，無需從零開始擼寄存器。

2. 低功耗設(shè)計(jì)要點(diǎn)

充分利用4種低功耗模式，根據(jù)不同使用場景選擇最合適的模式

合理使用事件觸發(fā)喚醒機(jī)制，非必要不喚醒

選擇合適的數(shù)據(jù)速率：250Kbps靈敏度最高但傳輸時(shí)間長，2Mbps傳輸最快但功耗相對(duì)較高，需要在實(shí)際項(xiàng)目中權(quán)衡

3. RF天線設(shè)計(jì)

2.4G射頻設(shè)計(jì)對(duì)天線匹配要求較高，建議參考官方提供的參考設(shè)計(jì)，包括PCB天線或外置天線的匹配電路。不合理的天線設(shè)計(jì)會(huì)嚴(yán)重影響通信距離和可靠性。

4. 與nRF24L01系列的兼容性

由于SI24R03的2.4G協(xié)議兼容nRF24L01P，如果你的項(xiàng)目之前用的是nRF24L01系列，只需要修改MCU端的代碼，RF通信部分可以直接復(fù)用原有協(xié)議，大大降低了遷移成本。

五、總結(jié)

SI24R03作為一款國產(chǎn)低功耗無線SoC芯片，在性能、功耗、集成度和開發(fā)友好度上都表現(xiàn)得相當(dāng)出色。其RISC-V內(nèi)核提供了自主可控的架構(gòu)選擇，豐富的片上外設(shè)讓單芯片方案成為可能，而極低的功耗則使其天然適配各種電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

更重要的是，SI24R03已經(jīng)在智慧畜牧、智能門禁、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域有了實(shí)實(shí)在在的落地案例，證明它是一款經(jīng)得起市場檢驗(yàn)的產(chǎn)品。對(duì)于正在尋找國產(chǎn)2.4G無線SoC方案的開發(fā)者來說，SI24R03絕對(duì)值得認(rèn)真考慮。

選型建議：

物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)/活體檢測標(biāo)簽：SI24R03（雙向通信，資源夠用）

單向上報(bào)傳感器：SI24R04（單發(fā)射，更省錢）

簡單遙控器/燈控：CI24R1（夠用就行，成本更低）

需要兼容nRF24L01P生態(tài)：SI24R03/SI24R04系列（協(xié)議完全兼容）

?審核編輯 黃宇