藍牙聯(lián)盟最新推出的BLE 5.2，讓藍牙技術(shù)應(yīng)用到更多的場景當中，依托藍牙5.2的新特性，芯科實驗室（Silicon Labs）于今年年初線上宣布推出基于Bluetooth 5.2 的SoC — EFR32BG22 ，在發(fā)布會中，Si公司展示了EFR32BG22的亮點，采用紐扣電池供電工作時長可達十年

根據(jù)藍牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）的預(yù)測，到2023年藍牙設(shè)備的年度總出貨量將增長26％，從2019年的40億個增加到54億個，并且90％的藍牙設(shè)備都支持BLE，安全可靠連接和極低功耗將是這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的基本要求。Silicon Labs設(shè)計了BG22 SoC以滿足這些要求，以及應(yīng)對未來幾年中不斷增加的數(shù)十億個藍牙物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

BG22系列結(jié)合了同類最佳的超低發(fā)射和接收電流（發(fā)射功率為0 dBm時3.6 mA；接收2.6 mA）和高性能、低功耗M33內(nèi)核（工作電流27 μA / MHz；休眠電流1.2 μA），提供行業(yè)領(lǐng)先的能效，可將紐扣電池的壽命延長至十年。芯科科技推出的EFR32BG22目標應(yīng)用包括藍牙Mesh低功耗節(jié)點、智能門鎖、個人醫(yī)療保健和健身設(shè)備。SoC支持藍牙到達角（AoA）和離開角（AoD）功能，可以達到1米以內(nèi)定位精度，使得資產(chǎn)跟蹤標簽、信標和室內(nèi)導航等應(yīng)用將從中受益。?

信馳達低功耗藍牙模塊RF-BM-BG22A3，采用 Silicon Labs 的 EFR32BG22系列芯片作為核心處理器，寬輸出功率調(diào)節(jié)(-20 dBm～6 dBm)，-106.7 dBm高增益接收靈敏度。

BG22支持BLE 5.2，EFR32BG22支持BLE 5.2協(xié)議，即支持LE Audio功能。也支持BLE 5.1協(xié)議，可以利用AOA/AOD進行室內(nèi)定位，非常適用于提升物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用的性能。

EFR32BG22能夠支持市場上物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中豐富的功能，對比Nordic nRF52810和TI CC2640R2F如何？

內(nèi)核方面，EFR32BG22采用的是最新的M33內(nèi)核，其內(nèi)核性能比上一代進一步提升。

nRF52810 SoC采用和nRF52832 SoC相同的100dBm鏈路預(yù)算2.4GHz多協(xié)議射頻，并搭載了64MHz 32位ARM Cortex-M4 MCU，能夠滿足苛刻的性能要求；它采用與其他nRF52系列SoC相同的硬件和軟件架構(gòu)，這意味著nRF52系列之間的遷移直接簡單。

德州儀器(TI) 2015 年強勢推出的 CC2640R2F 系列SoC低功耗藍牙收發(fā)器，采用ARM Cortex M3 內(nèi)核，最多達31個IO，外設(shè)支持UART、SPI、PWM、ADC、analog comparator、op-amp，超寬的工作電壓(1.8V - 3.8V），極低的能耗(0.1μA)。

資源方面，EFR32BG22擁有352/512KB Flash，32KB RAM的豐富資源。nRF52810雖然是基本型款的藍牙5 SoC，但仍有眾多常見外設(shè)，集成了196kB閃存和24kB RAM，足以運行典型的高生產(chǎn)量、低成本應(yīng)用的應(yīng)用程序代碼，并支持通過空中更新（OTA）。此外，nRF52810兼容nRF52開發(fā)工具包（DK），為該器件編譯的應(yīng)用程序代碼可移植到nRF52系列所有SoC中。用戶在開發(fā)應(yīng)用軟件時，可采用支持20個鏈路的并行多角色S132 協(xié)議棧以及nRF5 SDK。

CC2640R2F擁有128KB Flash，28KB SRAM。

比較之下，EFR32BG22資源方面最為豐富，相比TI CC2640R2F和Nordic的nRF52810可以支持更多功能應(yīng)用落地。

TI 的CC2640R2F相比芯科公司的EFR32BG22和Nordic的nRF52810，有一個三核芯的構(gòu)架。

CC2640R2F采用了三核心的構(gòu)架，主MCU ARM Cortex M3，射頻核心ARM  Cortex M3以及傳感器控制器sensor controller engine。三核芯構(gòu)架使得芯片資源調(diào)用更加合理，高性能M3核心負責實時操作系統(tǒng)與APP的穩(wěn)定高效運行，射頻單元配備獨立的M0運算核心進一步降低主處理器的負擔，獨立的16bit的傳感器專用低功耗核心處理器，減少主處理器任務(wù)。

CC2640R2F的三個物理內(nèi)核既可獨立使用，也可共享RAM/ROM，各司其職又協(xié)同工作，最大程度實現(xiàn)了性能和功耗平衡。CC2640R2F內(nèi)的Cortex?-M0內(nèi)核負責與無線電硬件相連接以及將來自Cortex?-M3內(nèi)核的復雜指令轉(zhuǎn)換為可以通過無線電發(fā)送的數(shù)據(jù)。通常，Cortex?-M0能夠自主運行，從而將Cortex?-M3 釋放出來處理更高級別的協(xié)議和應(yīng)用層。        

Sensor Controller負責一些外設(shè)控制、ADC采樣、SPI通信等。在系統(tǒng)CPU休眠的時候，Sensor Controller能夠獨立工作，這樣的設(shè)計極大降低了系統(tǒng)CPU喚醒頻率，從而減少功耗。

那么基于EFR32BG22、nRF52810、CC2640R2F芯片能夠開發(fā)出什么功能呢？

信馳達科技基于EFR32BG22推出的藍牙模塊RF-BM-BG22A3提供豐富的功能供物聯(lián)網(wǎng)方案快速落地，降低方案研發(fā)的門檻。

其中RF-BM-BG22A3的一大亮點是廣播擴展包功能：

EFR32BG22支持BLE 5廣播擴展包的特性，打破廣播包31字節(jié)的限制，將廣播包長度提升至253字節(jié)，極大增加了廣播包的數(shù)據(jù)承載能力，SoC滿足更多大數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用場景。

其余功能：

1.    支持開啟自定義UUID傳輸通道，連接時將會串口端打印出所有UUID通道，最多可以發(fā)現(xiàn)16個服務(wù)和32個UUID通道。

2.    支持查詢設(shè)置傳輸時的物理層通道：1M PHY,2M PHY,125K Coded PHY,500K Coded PHY。

3.    最新增加觀察者模式，能掃描并打印從設(shè)備信息，返回廣播包及響應(yīng)包等信息，方便開發(fā)者快速開發(fā)應(yīng)用。

4.    使用簡單，無需任何藍牙協(xié)議棧應(yīng)用經(jīng)驗；

5.    同時支持BLE主角色模式、從角色模式、主從一體模式和Beacon模式；

6.    模塊可同時作為主機角色和從機角色，在被其他主機連接的同時也可連接其他從機角色；真正意義上的主從一體，使用時無需切換主從角色。

7.    主角色、主從一體時支持多連接，最多可同時連接8個從角色設(shè)備，建議連接4個或以下的從設(shè)備更穩(wěn)定；

8.    默認20 ms連接間隔，連接快速，并且 Android 與 IOS 的兼容性好；

9.    多連接指定了多個設(shè)備自動重連，當某一個對端設(shè)備異常斷開連接，設(shè)備將啟動重連，重連前3次快速掃描周邊BLE(20s一次)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備則重連，若3次掃描超時后仍未找到，設(shè)備將進入慢速掃描狀態(tài)，即設(shè)備5分鐘掃描一次周邊設(shè)備，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備將嘗試重連。

10. 用戶可以通過通用串口和用戶的CPU相連，實現(xiàn)CPU和移動設(shè)備雙向透傳

EFR32BG22支持Beacon，在可連接模式下允許用戶使用APP對模塊進行連接，開啟用戶鑒權(quán)功能時需輸入密鑰。連接之后通過在對應(yīng)通道下發(fā)指定的指令對Beacon模式的參數(shù)進行修改。

在不可連接模式下，BLE模塊按照用戶設(shè)置的參數(shù)進行Beacon數(shù)據(jù)廣播，一旦設(shè)置為不可連接模式后將不能再次切換模式。

EFR32BG22的低功耗特性也很突出，以1s的廣播間隔測試，實測功耗為17.01μA。

信馳達科技基于nRF52810推出的藍牙模塊RF-BM-ND04C也開發(fā)出了諸多功能。

1、使用簡單，無需任何藍牙協(xié)議棧應(yīng)用經(jīng)驗；

2、同時支持 BLE 從角色模式和 Beacon 模式；

3、默認 7.5 ms 連接間隔，連接快速，并且 Android 與 IOS 的兼容性好；

4、用戶接口使用通用串口設(shè)計，全雙工雙向通訊，最低波特率支持 4800 bps，最高支持 460800bps；

5、高速透傳測試可達224Kbp，可以滿足大量的高速應(yīng)用場景

6.低功耗特性，維持性能和功耗之間的平衡

7.支持128 bit UUID，向下兼容16 bit UUID 保證對老產(chǎn)品的兼容性

8.此外nRF52810支持藍牙5.0及藍牙mesh。

 信馳達科技根據(jù)TI CC2640R2F芯片推出的RF-BM-4044B2支持BLE 5廣播擴展包，打破廣播包31字節(jié)的限制，將廣播包長度提升至232字節(jié)，極大增加了廣播包的數(shù)據(jù)承載能力，SoC滿足更多大數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用場景。

其余功能：

1、使用簡單，無需任何藍牙協(xié)議棧應(yīng)用經(jīng)驗；

2、主從一體功能模塊，主從一體，可實現(xiàn)多拓撲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主角色模式和從角色快速切換，但不能同時保持主角色和從角色。

3、支持2Mbps高速模式和LongRange，通過實地測量，通信距離可達300米以上。

4、默認 20ms 連接間隔，連接快速；

5、串口數(shù)據(jù)包長度，可以是 1024Byte 以下(含1024)的任意長度(大包自動分發(fā)），模塊可以從串口一次性最多傳輸 200 字節(jié)數(shù)據(jù)包，模塊會根據(jù)數(shù)據(jù)包大小自動分包發(fā)送，每個無線包最大載荷為 20 個字節(jié)。

6、極低功耗的待機模式，CC2640R2F 芯片官方數(shù)據(jù)睡眠電流 0.1μA。

7、自定義數(shù)據(jù)包，客戶可根據(jù)自身需求自定義數(shù)據(jù)包長度

8、CC2640R2F的傳感器控制器sensor controller engine非常適合連接外部傳感器,系統(tǒng)其余部分處于睡眠模式的情況下可以自主收集模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)。此特性使得CC2640R2F成為注重電池使用應(yīng)用的合適選擇。

EFR32BG22和nRF52810，CC2640R2F均支持BLE 5.0。

BLE 5.0相較于BLE 4.2,傳輸速度更快，傳輸范圍更廣，傳輸功耗更低。例如RF-BM-ND04C模塊。

BLE 5.0擁有兩倍的傳輸速度，四倍的傳輸范圍，8倍的傳輸效率。BLE 5.0支持遠距離模式，大幅度延長通信距離，小功率也可以遠距離傳輸。

相較于BLE 4.2,BLE 5.0在物理層上的改變，使得通信距離更遠，BLE 5.0理論上的有效傳輸距離是300米，而BLE 4.2只有100米。但在實際應(yīng)用中信號的傳輸距離還受藍牙設(shè)備的功率和天線等方面的影響。如現(xiàn)有的藍牙音響為了省電、增加工作時間，無論采用BLE 5.0還是BEL 4.2標準，其實際傳輸半徑一般都為10米。

BLE 5.0與BLE 4.2相比，通信速率更高，理論傳輸速率提高了一倍，從1Mbps提高到2Mbps。

但是二者并不是兼得的，并不是說能同時實現(xiàn)遠距離，在高速藍牙通信中，實現(xiàn)更遠距離時，會犧牲通信速率，實現(xiàn)高速率時，也會犧牲通信距離。

BLE 5.0的抗干擾能力增強，現(xiàn)在許多無線設(shè)備使用的都是2.4GHz頻段，而BLE 5.0采用的新技術(shù)可以減少因2.4GHz頻段干擾而造成的傳輸效率損失。

藍牙5.0可以提高室內(nèi)定位的精確度，可以優(yōu)化導航的功能，配合Wi-Fi可以實現(xiàn)精度接近1米的藍牙室內(nèi)定位功能。
 

隨著安卓 4.3 智能設(shè)備對 BLE 技術(shù)的集成，智能手機標配 BLE 必將成為時尚，手機外設(shè)的市場需求將成級數(shù)倍增。信馳達科技推出藍牙模塊解決方案幫助用戶借助模塊，以最短的開發(fā)周期整合現(xiàn)有方案或產(chǎn)品，以最快的速度占領(lǐng)市場，同時為企業(yè)的發(fā)展注入嶄新的技術(shù)力量。信馳達科技專注藍牙領(lǐng)域十年，擁有豐富的模塊設(shè)計經(jīng)驗。藍牙模塊性能表現(xiàn)出色。

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