低功耗藍芽晶片作為消費電子市場中廉價的通用無線技術,由於大量智慧手機市場的生態完善,成為滲透率最高的無線技術。預測到2022年,97%出貨的藍芽晶片將會採用低功耗藍芽技術。僅去年的藍芽點對點資料傳輸裝置出貨量就將超過5.5億件。
同時物聯網、工業4.0、AI、智慧駕駛等新興應用對MCU提出了更多新的要求,包括處理能力提升、資料採集速度與精度、通訊協議介面、可靠性和穩定性等,相應地需要高效能、低功耗、高可靠性、超大容量Flash和ram,支援多種網路介面、無線技術和OTA(空中升級),以及嚴格的功能安全和網路安全。這些新技術將引領新一代MCU的技術升級。“隨著無線技術的成熟,無線功能作為MCU的標準外設遲早都要到來。
以低功耗藍芽晶片技術作為通用無線技術來連線不同MCU物聯網平臺並面向應用時,面臨許多問題:如何配置晶片的硬體資源,支援不同的應用需求;如何在晶片複雜性增加的前提下,依然保持高可靠低成本特性;如何提高無線應用的可靠、易用的開發工具等。
低功耗藍芽具有幾個方面優勢:
1、距離:調製指數的增加使低功耗藍芽的最大距離達到100米以上。
2、資料傳輸:低功耗藍芽支援以1Mbps速度傳輸的極小資料包(8個八位位元組到27個八位位元組)。所有連線使用高階低耗電監聽模式,從而實現超低工作週期,將功耗降至最低。
3、強大的網路安全性:使用CCM的完整AES-128加密技術提供強大的資料包加密與驗證,確保通訊的安全。
4、時延:低功耗藍芽支援3毫秒內的連線設定與資料傳輸。因此在短時突發通訊中,應用可以在數毫秒內建立連線並且傳輸經過驗證的資料,然後迅速斷開連線。
5、穩定性:低功耗藍芽在所有資料包上使用強大的24位CRC保證最佳的抗干擾能力。
6、拓撲結構:BLE在從屬裝置的每個資料包上使用32位訪問地址,從而可以連線數十億臺裝置。這一技術專為一對一連線而最佳化,同時在一對多連線時將使用星型拓撲結構。
7、跳頻:低功耗藍芽使用藍芽技術通用的自適應跳頻技術將2.4千兆赫ISM頻帶內的其他技術干擾減至最小。高效的多路徑優勢增加了鏈路預算和有效的執行範圍,同時也優化了功耗。