物聯網的迅猛演進促進無線互聯設備的興起,包括移動醫療如助聽器、植體,工業應用如智能樓宇、安防監控,汽車市場如先進駕駛輔助系統(ADAS)、傳感器、V2X,無線應用如智能手機、無線充電、可穿戴電子產品等,都產生巨大的無線互聯需求。廠商要在競爭激勵的市場處于優勢地位,必須使他們的無線互聯產品具備低功耗等關鍵特性。 安森美半導體在醫療和無線市場具備多年的經驗和專長,將在超低功耗、微型化封裝等方面的技術和封裝優勢,應用到可穿戴、消費電子及物聯網等市場,推出了藍牙低功耗(BLE)系統單芯片(SoC) RSL10,為無線互聯應用的功耗設立了新的基準。 RSL10:超低功耗、高度靈活、支持藍牙多協議、超微型 RSL10利用安森美半導體針對助聽器開發的超低功耗技術,提供行業最低的動態和深度睡眠模式功耗,高度靈活,支持1.1 V至3.3 V的電壓范圍,固件可在線更新,支持2.4 GHz藍牙多協議,先進的封裝技術實現最小的外形,并提供WLCSP、QFN等多種封裝選擇,可設計到專用集成電路(ASIC)中或定制模塊中以增強微型化和集成度的優勢。 RSL10的關鍵技術特性 1、功耗 RSL10在深度睡眠模式下、電壓1.25 V時消耗的電流為50 nA,在0 dBm時的傳輸(Tx)和接收(Rx)峰值分別為8.9 mA和5.6 mA。 2、性能 RSL10的Rx靈敏度達到-94 dBm,采用384 kB閃存,雙核處理器(ARM® Cortex®-M3處理器、32位Dual-Harvard數字信號處理DSP系統),適用于各種不同傳感器的GPIO、LSAD、I2C、SPI、PCM等模擬和數字接口,用戶可根據需要進行編程。 3、超微型 RSL10采用55 nm技術,其WLCSP封裝版本僅5.5平方毫米。 RSL10支持藍牙低功耗技術及多協議 藍牙低功耗技術用以實現盡可能低功耗的短距離通信,工作在2.4 GHz ISM頻段,目前藍牙5的傳輸速度達到2 Mbps。相對于標準藍牙,藍牙低功耗優化用于長期傳輸短脈沖數據,且易于實施,因為智能手機中已內置藍牙低功耗功能。此外,藍牙低功耗還支持多協議,如定制或專有協議、網狀網絡等。 藍牙低功耗基帶是由硬件和軟件組成的混合方案,RSL10是完全托管的單芯片系統。其中硬件包括射頻前端(RFFE)和基帶,RFFE基于2.4 GHz RF收發器,實施藍牙低功耗物理層、專有或定制協議,基帶通過藍牙5認證,包括支持2 Mbps 射頻鏈和定制協議。軟件棧包括電池、心率、健康體溫計等功能配置文件和GAP、GATT、SMP、ATT、L2CAP、鏈路層等服務,如圖1所示。RSL10支持的藍牙配置文件如心率、距離、健康體溫表、時間、血壓、血糖監測、HID over GATT (HOG)、告警提醒、運行速度、位置和導航、由Alliance定義的無線充電定制協議Rezence等等。 file:///C:/DOCUME~1/sophia/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.png 圖1:RSL10是完全托管的單芯片系統 基帶控制器是連接到物理層的接口, 32位雙Harvard核LPDSP32是支持密集型信號處理如音頻編解碼器的處理器,ARM®Cortex®-M3是用于執行藍牙低功耗棧和用戶應用的處理器,用戶可編程,時鐘速度達48 MHz,LSAD是用于連接到傳感器以形成單芯片系統的A/D轉換器。RSL10通過了藍牙技術聯盟(SIG)的藍牙5認證,包括36個配置文件和服務,并符合美國的FCC和歐洲的ETSI無線規范,如輻射和傳導功率、電磁干擾(EMI)等標準。 file:///C:/DOCUME~1/sophia/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.png 圖2:RSL10功能框圖 RSL10支持當有新版本可用時的固件在線更新(FOTA),通過片上閃存進行適配,有可用的示例代碼用于外圍器件和中央PC,可含于任何用戶應用程序以添加FOTA能力。 藍牙低功耗技術編程模型 應用方面,包括BLE和非BLE代碼。對于BLE代碼,應用將向配置文件提供數據或從配置文件接收數據。功能配置文件如電池、心率、健康體溫計等確保設備間的互通性。建議使用所有藍牙SIG配置文件以確保與其它BLE設備的互通性。服務如GAP、GATT、SMP、ATT、L2CAP、鏈路層等具有一定的特征。本質上一個配置文件將向一系列服務功能報告數據,這些服務功能然后將格式化數據、安排傳輸到物理層或從物理層接收。 以心率監測器為例,圖3詮釋了心率測量值如何通過BLE傳輸至手機App并顯示出來。心率監測配置文件本質上是一個應用,接口到您提供或接收的數據。一個關鍵值是“心率測量值”。這是一個包含測量的每分鐘心跳(BPM)的心率值。 file:///C:/DOCUME~1/sophia/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.png 圖3:心率監測器示例 安森美半導體提供完整的RSL10開發平臺 為加速客戶設計及產品上市進程,安森美半導體提供完整的RSL10開發平臺,包括: 1、集成開發環境(IDE):包括藍牙協議棧、示例代碼、庫、技術文檔、ARM Cortex-M3處理器開發(GNU toolchain)、采用C語言開發工具包(CDT)的Eclipse等。 2、開發硬件:包括開發板,并將于2017年第3季度提供USBDongle。 3、LPDSP32開發工具:根據要求提供支持。 總結 RSL10是高度靈活的、超微型的多協議藍牙5無線認證的系統單芯片(SoC),支持更快的無線連接,為物聯網和互聯的健康與保健等無線互聯應用提供業界最低功耗,最大限度地延長電池使用時間,微型化封裝可實現更小、更輕的設計。安森美半導體還提供完整的RSL10開發平臺,幫助設計人員加快設計進程,在市場競爭中取勝。 |
對標nR*52832 (Pin to pin兼容,直接替換不用改PCB) SYD8811是盛芯微科技推出的第二代高性價比藍牙超低功耗BLE4.2 SOC(RX 2.8mA @-94dBm靈敏度,TX 4.8mA @0dBm輸出功率, MCU 50uA/MHz),集成了高性能射頻收發機、64MHz ARM Cortex-M0處理器、512kB flash存儲器、32kB SRAM,以及豐富的數字接口。此外,SYD8811片上集成了Balun無需阻抗匹配網絡,無需外掛晶振負載電容,最大限度地節省BOM成本。此外,片上還集成了高效率DCDC降壓轉換器以實現超低功耗,適合用于高性價比可穿戴、智能家居、智能遙控器、透傳等低功耗應用。 接收靈敏度-94dBm,發射功率最大4dBm,優異的抗干擾性能。 ![]() |