乾貨|一文看懂BLE低功耗技術-附主流BLE晶片廠商介紹
說到物聯網,就不得不提近距離低功耗傳輸的藍芽技術,藍芽技術經過近些年的演變,已經形成了經典藍芽與低功耗藍芽(BLE)這兩種區別。
本文我們主要來看一下低功耗藍芽的一些知識。
1:什麼是低功耗藍芽(BLE)?
藍芽低能耗(BLE)技術是低成本、短距離、可互操作的魯棒性無線技術,工作在免許可的2.4GHz ISM射頻頻段。
有BLE4.0, BLE4.1, BLE4.2, BLE 5.0等多個協議版本。
BLE技術採用了非常快速的連線方式,因此平時可以處於“非連線”狀態(節省能源),此時鏈路兩端相互間只是知曉對方,只有在必要時才開啟鏈路,然後在儘可能短的時間內關閉鏈路。
2:低功耗藍芽(BLE)的工作模式有哪些?
低功耗藍芽(BLE)的工作模式有主裝置模式,從裝置模式,Mesh組網模式,廣播模式。
目前市面上大多數裝置基本都工作在從裝置模式,所以本次我們著重講解從裝置模式的操作流程。
首先,給大家普及個概念,從裝置是需要被主裝置連線的,例如手機,就是一個很典型的主裝置,它需要主動去搜索,連線其他的藍芽。大概的一個連線方式如下:
發現裝置->配對/繫結裝置->建立連線->資料通訊。
3:低功耗藍芽(BLE)的工作狀態有哪些?
藍芽的狀態有5種:
待機狀態(standby) :沒有連線任何裝置,沒有傳輸和傳送資料。
廣播狀態(Advertiser/advertising):週期性廣播狀態。
掃描狀態(Scanner/scanning) :主動尋找正在廣播的裝置。
發起連線狀態(Initiator/initiating):主動發起連線。
連線狀態(connected) :已經連線。
4:低功耗藍芽(BLE)的主要特點?
5:低功耗藍芽(BLE)主要應用在哪些領域?
汽車電子裝置.
健康醫療用品:手環、心率帶、血壓計等.
室內定位、井下定位等.
近距離資料採集,無線抄表、無線遙測等.
資料傳輸:智慧家居室內控制、藍芽調光燈、遙控玩具、印表機等.
市面主流BLE晶片原廠(持續增加中):
1,Nordic.
nRF52840:多協議藍芽5.0 /藍芽低功耗/ANT/802.15.4/2.4GHz RF SoC。
nRF51822:藍芽低功耗和2.4GHz專有多協議SoC。
優缺點分析:軟體框架不友好,應用層邏輯不清晰,但產品豐富,資料全,缺點是小客戶價格差。
晶片代理商:北高智科技等.
2,dialog.
DA14580: 被小米手環選用。DA14580是全球尺寸最小、功耗最低、整合度最高的藍芽智慧SoC。
優缺點分析:軟體開發難度較大,目前積極備戰藍芽5.0。
晶片代理商:耐智電子等.
3,德州儀器(TI).
CC2541:無線MCU,藍芽4.0。
CC2640:針對藍芽智慧應用的SimpleLink超低功耗無線MCU,藍芽4.2。
優缺點分析:開發資料全,參考設計多,產品效能穩定。缺點是TI RTOS不太好用,Flash,RAM有點小。
晶片代理商:信馳達科技等.
4,臺灣瑞昱半導體(Realtek).
RTL8762A: 藍芽低功耗SOC.
優缺點分析:遙控器市場份額不錯,和科大訊飛深度合作。
晶片代理商:中信等.
5、上海博通.
BK3431Q:低功耗BLE4.2晶片。
BK3432: 作為一款BK3431Q的cost down版本, BK3432的ram,flash都做了相應的裁剪,以此達到更優的價效比。
優缺點分析:BK3431Q是博通17年下半年推出的ble4.2晶片,該晶片目前被廣泛應用於手環智慧穿戴,電子秤,血壓計,玩具車等各類應用。睡眠功耗僅需2ua,與國外巨頭晶片nodic,ti等功耗持平。作為國產晶片,價格優勢明顯,開發門檻低。
晶片代理商:深圳市集賢科技有限公司等.
6,泰凌微電子(上海)有限公司.
TLSR8266:藍芽 SoC,符合藍芽4.0標準。
優缺點分析:主要發力在燈控市場,藍芽MESH主要推動廠家之一,價格相對較低,但程式碼協議封裝較多,擴充套件性不是特別強。
晶片代理商:未知
7,ST/意法半導體
BlueNRG2系列:包括BLUENRG-232, BLUENRG-234,BLUENRG-248。Cortex-M0核心,溫度範圍支援-40度到105度溫度範圍,可滿足工業類應用。支援藍芽5.0版本。
優缺點分析:成本略高。
晶片代理商:南皇電子等.
8、賽普拉斯Cypress
CYW20706:藍芽4.2 BR + EDR + BLE.
優缺點分析:晶片效能非常不錯,但開發環境不太友好,市場上經常缺貨。
晶片代理商:卓譽巨集業等.
9,昆天科
QN9021: BLE 4.1.
QN9022: BLE 4.1.
優缺點分析:被NXP收購後,由於內部規劃問題,導致市面上非常缺貨。
下面我們以具體功耗資料來對上述幾家廠家做個對比:
本文部分內容為筆者網上搜索及查閱相關資料所得,如有紕漏,歡迎指出。