依托藍(lán)牙5.2的新特性，芯科實(shí)驗(yàn)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(huì)中，Si公司展示了EFR32BG22的亮點(diǎn)，采用紐扣電池供電工作時(shí)長(zhǎng)可達(dá)十年

根據(jù)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）的預(yù)測(cè)，到2023年藍(lán)牙設(shè)備的年度總出貨量將增長(zhǎng)26％，從2019年的40億個(gè)增加到54億個(gè)，并且90％的藍(lán)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(jì)了BG22 SoC以滿足這些要求，以及應(yīng)對(duì)未來(lái)幾年中不斷增加的數(shù)十億個(gè)藍(lán)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(shí)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(zhǎng)至十年。芯科科技推出的EFR32BG22目標(biāo)應(yīng)用包括藍(lán)牙Mesh低功耗節(jié)點(diǎn)、智能門鎖、個(gè)人醫(yī)療保健和健身設(shè)備。SoC支持藍(lán)牙到達(dá)角（AoA）和離開角（AoD）功能，可以達(dá)到1米以內(nèi)定位精度，使得資產(chǎn)跟蹤標(biāo)簽、信標(biāo)和室內(nèi)導(dǎo)航等應(yīng)用將從中受益。?

信馳達(dá)低功耗藍(lán)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(jìn)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強(qiáng)勁的性能對(duì)比Nordic nRF52805和TI CC2640R2F參數(shù)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(jìn)一步提升。 Nordic nRF52805帶有具有出色能效并且功能強(qiáng)大的64MHz 32位Arm Cortex M4處理器，作為nRF52系列的第七款產(chǎn)品，采用尺寸僅為2.48 x 2.46mm的晶圓級(jí)芯片規(guī)模封裝(WLCSP)供貨，針對(duì)雙層PCB設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，消除了對(duì)更昂貴的四層PCB的需求，從而為預(yù)算有限的緊湊型設(shè)計(jì)顯著削減了成本。TI 的CC2640R2F采用的是48MHz 32位Arm Cortex M3處理器?？梢杂纱丝闯觯?/span>EFR32BG22，nRF52805，CC2640R2F內(nèi)核性能依次遞減。在內(nèi)核方面，EFR32BG22采用的M33內(nèi)核，運(yùn)算能力相比之下更加出眾。

資源方面，EFR32BG22擁有352/512KB Flash，32KB RAM的豐富資源。

 Nordic的nRF52805帶有192KB閃存和24KB RAM。其多協(xié)議(低功耗藍(lán)牙/2.4GHz)無(wú)線電可提供高達(dá)+ 4dBm的功率輸出和-97dBm靈敏度(1 Mbps低功耗藍(lán)牙)，鏈路預(yù)算為101dBm。

鑒于nRF52805WLCSP尺寸僅為2.48 x 2.46mm，并且針對(duì)雙層PCB進(jìn)行了優(yōu)化，因而可以實(shí)現(xiàn)小巧且低成本的設(shè)計(jì)，這使得設(shè)計(jì)上必須對(duì)二者做出取舍，因?yàn)樾⌒驮O(shè)計(jì)通常需要價(jià)格高出很多的四層PCB。這使得nRF52805 WLCSP成為針對(duì)大批量緊湊型無(wú)線應(yīng)用(例如觸控筆、演示器、傳感器、信標(biāo)、一次性醫(yī)療產(chǎn)品和射頻連接器)的理想低功耗藍(lán)牙解決方案。

TI（德州儀器）最近推出的CC2640R2F是2.4 GHz無(wú)線微控制器（MCU），擁有128KB Flash，28KB SRAM，可以為用戶應(yīng)用程序編程提供更大的Flash空間支持。支持低功耗Bluetooth 5.1和專用2.4 GHz應(yīng)用，包括Wi-Fi?、Bluetooth Low Energy、Thread、ZigBee?、Sub-1 GHz MCU和主機(jī)MCU，它們都使用單核軟件開發(fā)工具包（SDK）和豐富的工具集，共享一個(gè)通用、易于使用的開發(fā)環(huán)境。優(yōu)化的低功耗無(wú)線通信和高性能傳感器可以讓其在樓宇安全系統(tǒng)、暖通空調(diào)、資產(chǎn)跟蹤、醫(yī)療市場(chǎng)以及需要工業(yè)性能的應(yīng)用中使用。

比較之下，EFR32BG22資源方面最為豐富，相比TI CC2640R2L和Nordic的nRF52805可以支持更多功能應(yīng)用落地。而且同為低成本方案，EFR32BG22的資源及內(nèi)核遠(yuǎn)勝于TI和Nordic，預(yù)計(jì)在一段時(shí)間內(nèi)，會(huì)給TI和Nordic的芯片CC2640R2F和nRF52805造成很大壓力，搶占大量低成本市場(chǎng)份額。

那么基于EFR32BG22、nRF52805、CC2640R2F芯片能夠開發(fā)出什么功能呢？

信馳達(dá)科技基于EFR32BG22推出的藍(lán)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(diǎn)是廣播擴(kuò)展包功能：

EFR32BG22支持BLE 5廣播擴(kuò)展包的特性，打破廣播包31字節(jié)的限制，將廣播包長(zhǎng)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(chǎng)景。

其余功能：

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

2.    支持查詢?cè)O(shè)置傳輸時(shí)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(jiǎn)單，無(wú)需任何藍(lán)牙協(xié)議棧應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)；

5.    同時(shí)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(shí)作為主機(jī)角色和從機(jī)角色，在被其他主機(jī)連接的同時(shí)也可連接其他從機(jī)角色；真正意義上的主從一體，使用時(shí)無(wú)需切換主從角色。

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

8.    默認(rèn)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(gè)設(shè)備自動(dòng)重連，當(dāng)某一個(gè)對(duì)端設(shè)備異常斷開連接，設(shè)備將啟動(dòng)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(shí)后仍未找到，設(shè)備將進(jìn)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(guò)通用串口和用戶的CPU相連，實(shí)現(xiàn)CPU和移動(dòng)設(shè)備雙向透?jìng)?/span>

EFR32BG22支持Beacon，在可連接模式下允許用戶使用APP對(duì)模塊進(jìn)行連接，開啟用戶鑒權(quán)功能時(shí)需輸入密鑰。連接之后通過(guò)在對(duì)應(yīng)通道下發(fā)指定的指令對(duì)Beacon模式的參數(shù)進(jìn)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(jìn)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(cè)試，實(shí)測(cè)功耗為17.01μA。

 信馳達(dá)科技根據(jù)TI CC2640R2F芯片推出的RF-BM-4044B2支持BLE 5廣播擴(kuò)展包，打破廣播包31字節(jié)的限制，將廣播包長(zhǎng)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(chǎng)景。

其余功能：

1、使用簡(jiǎn)單，無(wú)需任何藍(lán)牙協(xié)議棧應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)；

2、主從一體功能模塊，主從一體，可實(shí)現(xiàn)多拓?fù)渚W(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(shí)保持主角色和從角色。

3、支持2Mbps高速模式和LongRange，通過(guò)實(shí)地測(cè)量，通信距離可達(dá)300米以上。

4、默認(rèn) 20ms 連接間隔，連接快速；

5、串口數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，可以是 1024Byte 以下(含1024)的任意長(zhǎng)度(大包自動(dòng)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(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)包大小自動(dòng)分包發(fā)送，每個(gè)無(wú)線包最大載荷為 20 個(gè)字節(jié)。

6、極低功耗的待機(jī)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(zhǎng)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?jǐn)?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。

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(fù)責(zé)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與APP的穩(wěn)定高效運(yùn)行，射頻單元配備獨(dú)立的M0運(yùn)算核心進(jìn)一步降低主處理器的負(fù)擔(dān)，獨(dú)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(gè)物理內(nèi)核既可獨(dú)立使用，也可共享RAM/ROM，各司其職又協(xié)同工作，最大程度實(shí)現(xiàn)了性能和功耗平衡。CC2640R2F內(nèi)的Cortex?-M0內(nèi)核負(fù)責(zé)與無(wú)線電硬件相連接以及將來(lái)自Cortex?-M3內(nèi)核的復(fù)雜指令轉(zhuǎn)換為可以通過(guò)無(wú)線電發(fā)送的數(shù)據(jù)。通常，Cortex?-M0能夠自主運(yùn)行，從而將Cortex?-M3 釋放出來(lái)處理更高級(jí)別的協(xié)議和應(yīng)用層。        

Sensor Controller負(fù)責(zé)一些外設(shè)控制、ADC采樣、SPI通信等。在系統(tǒng)CPU休眠的時(shí)候，Sensor Controller能夠獨(dú)立工作，這樣的設(shè)計(jì)極大降低了系統(tǒng)CPU喚醒頻率，從而減少功耗。

EFR32BG22和nRF52805，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-4044B2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(yuǎn)距離模式，大幅度延長(zhǎng)通信距離，小功率也可以遠(yuǎn)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(yuǎn)，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(shí)際應(yīng)用中信號(hào)的傳輸距離還受藍(lán)牙設(shè)備的功率和天線等方面的影響。如現(xiàn)有的藍(lán)牙音響為了省電、增加工作時(shí)間，無(wú)論采用BLE 5.0還是BEL 4.2標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)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(shuō)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離，在高速藍(lán)牙通信中，實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離時(shí)，會(huì)犧牲通信速率，實(shí)現(xiàn)高速率時(shí)，也會(huì)犧牲通信距離。

BLE 5.0的抗干擾能力增強(qiáng)，現(xiàn)在許多無(wú)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(lán)牙5.0可以提高室內(nèi)定位的精確度，可以優(yōu)化導(dǎo)航的功能，配合Wi-Fi可以實(shí)現(xiàn)精度接近1米的藍(lán)牙室內(nèi)定位功能。
 

隨著安卓 4.3 智能設(shè)備對(duì) BLE 技術(shù)的集成，智能手機(jī)標(biāo)配 BLE 必將成為時(shí)尚，手機(jī)外設(shè)的市場(chǎng)需求將成級(jí)數(shù)倍增。信馳達(dá)科技推出藍(lán)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(chǎng)，同時(shí)為企業(yè)的發(fā)展注入嶄新的技術(shù)力量。信馳達(dá)科技專注藍(lán)牙領(lǐng)域十年，擁有豐富的模塊設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。藍(lán)牙模塊性能表現(xiàn)出色。

信馳達(dá)科技是行業(yè)知名度和信譽(yù)度優(yōu)秀的無(wú)線射頻解決方案提供商及低功耗射頻核心器件供應(yīng)商，旗下產(chǎn)品包含豐富的Silicon Labs系列產(chǎn)品，Nordic系列產(chǎn)品，TI系列產(chǎn)品，例如RF-BM-BG22A3，RF-BM-ND09,RF-BM-4044B2。專業(yè)的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)為您提供專業(yè)的定制化服務(wù)，更多Si方案，請(qǐng)關(guān)注信馳達(dá)科技。