致物联网创客的一份蓝牙芯片选型指南

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致物联网创客的一份蓝牙芯片选型指南

青衫无名 2017-08-01 13:20:00 浏览986
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物联网近年来井喷式地发展,蓝牙技术也受益于其智能、低功耗、高连接速度等特性,在物联网市场获得了客观的增长。蓝牙已被广泛应用在包括消费电子、汽车、智能家居、智能建筑和可穿戴设备在内的所有物联网智能产品中,变革人与世界的互动。可以说,蓝牙已经成为目前最庞大的无线技术。在今年的蓝牙亚洲大会上,蓝牙技术联盟执行总监Mark Powell指出,物联网正在快速地由概念变为现实,而蓝牙技术就在这一市场成长过程的中心。

蓝牙市场井喷式增长,Beacon与Mesh成焦点

近些年来蓝牙市场呈现出爆发式的增长,根据研究机构ABI Research预计,全球蓝牙设备2015出货量将达30亿台,到2019年更有望突破50亿台。而IHS预计,至2018年,作为物联网重要个人信息入口的手机将有96%搭载蓝牙技术。IHS预测发展最快速的几个领域中,Beacon 与智能家居名列前茅。Mark Powell表示,“这两个行业在今后的4-5年当中,将会增一倍,Beacon更是已经在市场当中得到爆炸式的增长。增长速度如此之快,足可见蓝牙点爆市场的能力,因其使得开发者可以创造比较简单、廉价、持续、寿命很长的Beacon的设计。Beacon市场也将会继续增长,并且将使整个产业为之振奋。”

在蓝牙领域另一个热门关键词就是Mesh技术。最新蓝牙4.2标准的主要更新之一就是核准支持IPv6蓝牙应用的新配置文件。未来不论是家居场景还是工业、零售业和建筑物,所有的物体都会实现互联互通,而通过IP连接蓝牙技术可以在现有基础设施的基础上创造更多智能服务,无需使用智能手机即可实现物对物的互相连接。Mark Powell透露,Smart Mesh工作组预期今年晚些时候进行规格的原型试验,有望在2016年正式采用相关配置文件,这将会创造更多通过蓝牙技术拓展物联网应用的新机会。“Bluetooth Smart Mesh会使得智能家居做的更好。”他强调。

如何选择适合自己的蓝牙芯片产品?

伴随着新兴物联网应用以及各类智能硬件创客的兴起,驱动着Bluetooth Smart的强劲增长,蓝牙应用也成为一个越来越碎片化的市场,同时充斥着各代的蓝牙技术。那么物联网创客们如何快速地找到适合自己的解决方案呢?

Dialog:通用or定制?

“从传统应用中的人机接口设备、健康和保健、接近感测,到新兴的可穿戴、智能家居、车载、无线充电甚至工业4.0都有它的身影所在。” Dialog半导体公司全球产品市场总监Matthew Phillips表示,“目前主要的蓝牙细分市场中,没有一种应用的市场份额超过25%。因为市场的碎片化,对厂商来说,设计自己的半导体芯片方案的时候就更需要注意哪些市场是需要做专门定制,哪些市场是需要用通用解决方案去解决所有的问题。”

针对蓝牙应用开发,Dialog提供的是SmartBond系列解决方案。据Matthew Phillips介绍,SmartBond系列蓝牙智能产品涵盖了通用方案和应用定制化方案,支持多种寸寸选择,引脚相互兼容,为开发产品提供灵活性,同时保留了成本优化的可能。“2014年我们推出了全球尺寸最小、功耗最低的智能蓝牙SoC DA14580。今年,SmartBond系列得到了广泛的拓展,包括DA14581、DA14582、DA14583,均有开发系统、SDK、参考设计、技术等全方位支持。同时我们的新产品DA14680还实现了在蓝牙SoC功能上的巨大进步:全球第一款单芯片可穿戴设备解决方案,独特的嵌入式高性能只能蓝牙SoC,成就智能家居革命。”

他进一步解释几款产品的应用选择说,DA14580可以让开发者能够随心所欲地自由开放蓝牙4.0和4.1版应用,无需外部MCU即可支持完全托管的应用;DA14581是针对A4WP无线充电和HCI应用的优化版DA14580 SoC;DA14582是主要面向需要语音和手势控制的遥控器,其集成的模拟宽带音频编解码器完美支持模拟麦克风、扬声器和蜂鸣器,外围元器件数量减至最少,整个方案可轻松满足单层FR1PCB的设计要求,将系统成本降至最低;DA14583则是DA14580 的flash版本,可通过OTA软件升级功能在产品上市后轻松升级产品软件。新产品DA14680则包含了开发情景感知式多传感器可穿戴设备所需的一切功能,开发者只需针对特定应用添加相关传感器即可。“它是首款用于可穿戴设备的单芯片解决方案,开发者不用担心是否必须牺牲一些功能或电池寿命。支持蓝牙4.2核心规范,能管理多传感器阵列并提供always-on感测,而且可以再任意时间点配合应用需求而调节性能,以节省电力。”Matthew Phillips强调,“DA14680集成了处理器、电源管理模块甚至安全性非常高、独特的硬件加密模块,因此在可穿戴设备的历史上,它是第一款可以同时完成原来3-4块芯片才能完成任务的芯片。除了可穿戴它也能支持很多智能家居的应用,首先它支持蓝牙4.2,这就说明了它在软件上可以支持IPv6,这是智能家居中非常重要的一个组成部分。其次它在蓝牙4.2里会支持主从角色转换,这可以让一个设备和更多的主从设备去连接。最后一点就是它会支持Mesh网络,无限地去扩大一个网络覆盖的面积。”

据他表示,小米的Mi band、最近华为推出的一款可穿戴的设备产品都是基于Dialog的DA14580可穿戴芯片,现在在儿童市场上非常火爆的一个小天才手表,也有Dialog的产品。

Silicon Labs:实现IoT连接的最便捷途径

根据IHS的预计,未来五年Bluetooth Smart模块出货量将达21亿,这类产品为大量IoT开发人员简化RF设计和产品认证。以单位数量来说,到2018年Bluetooth Smart将占据整个低功耗无线模块和芯片组市场的42%。

Silicon Labs无线模组资深产品营销经理Mikko Savolainen指出:“可穿戴和物联网市场将会是蓝牙市场的主要发展重点。传统应用市场中的传统厂商们已经发展的相当稳定,作为后进者很难有太大的发展空间。而可穿戴市场则不一样,每个厂商都是新晋者,新兴厂商将大有可为。”针对物联网应用,特别是考虑到一些创客开发者在硬件技术上不是特别出众,Silicon Labs推出了全集成、预认证的Bluetooth Smart模块解决方案BGM111。“这为开发人员进行IoT低功耗无线连接提供了最便捷的实现途径,可简化Bluetooth Smart设计,无需RF或天线设计专业知识,并大幅缩短各类应用产品上市时间,包括智能手机配件、Beacon、可连接家庭设备、健康和健身追踪器、个人医疗设备等。”

“这是一个已经通过测试和认证、随时能用的产品,对小公司来说使用起来尤其会更加方便。”Mikko Savolainen介绍说,“BGM111简化了RF设计、Bluetooth Smart协议和嵌入式编程的复杂性,那些需要优化BoM和缩减研发成本的开发人员可以先从使用模块开始,以利产品快速上市并最简化设计工作,随后再通过之前的软件经验,以最小限度的系统重新设计及完全兼容的软件无缝过渡到基于Silicon Labs Blue Gecko SoC的设计。”

赛普拉斯:多技术整合的BLE解决方案

赛普拉斯也推出高集成度单芯片低功耗蓝牙解决方案,PSoC 4 BLE可编程片上系统和PRoC BLE可编程片上射频解决方案目前均可选择专为安全信用卡智能蓝牙连接性应用而优化的 CSP封装。

PRoC BLE是一款具有赛普拉斯领先业界的CapSense电容式触摸感应功能的智能蓝牙微控制器,而PSoC 4 BLE则通过增加智能模拟和可编程数字模块提高了设计灵活性。两者均集成了智能蓝牙射频、一个具有超低功耗模式的高性能32位 ARM Cortex-M0内核、最高256KB的闪存、36个GPIO,以及可定制的串行通讯模块、计时器和计数器,并可简化天线设计,同时减小电路板尺寸并降低系统成本。此外,赛普拉斯还提供小尺寸智能蓝牙 EZ-BLE PRoC模块。它将PRoC BLE、两个晶振、一个板上天线、金属屏蔽及被动式元件集成到很小的10-mm x 10-mm x 1.8-mm尺寸内,内含了蓝牙4.1认证和全球频率管制认证,从而大幅简化设计并缩短产品上市时间。

据透露,赛普拉斯即将推出能量采集的相关方案,并已有Beacon参考设计方案,同时该公司表示其是目前唯一能同时提供芯片、软件、固件和模块硬件的供应商,强大的系统整合能力能够很好地支持遥控器、健康及健身设备、家电、玩具及其他无线应用领域的客户。


作者:何妍

来源:51CTO

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