傳統(tǒng)藍牙設(shè)備的待機耗電量大一-直是為人所詬病的缺陷之一,這與傳統(tǒng)藍牙技術(shù)動輒采用16~32個頻道進行廣播不無關(guān)系,而低功耗藍牙芯片只使用了3個廣播通道,且每次廣播時射頻的開啟時間也由傳統(tǒng)的22.5ms減少到0.6~1.2ms,這兩個協(xié)議規(guī)范上的改變顯然很大程度的降低了因為廣播數(shù)據(jù)導(dǎo)致的待機功耗;此外低功耗藍牙芯片設(shè)計了用深度睡眠狀態(tài)來替換傳統(tǒng)藍牙的空閑狀態(tài),在深度睡眠狀態(tài)下,主機長時間處于比較低的負載循環(huán)(DutyCycle)狀態(tài),只在需要運作時由控制器來啟動,因主機較控制器消耗更多的能源,因此這樣的設(shè)計也節(jié)省了較多的能源;在深度睡眠狀態(tài)下,協(xié)議也針對此通訊模式進行了優(yōu)化,數(shù)據(jù)發(fā)送間隔時間也增加到0.5~4s,傳感器類應(yīng)用程序發(fā)送的數(shù)據(jù)量較平常要少很多,而且所有連接均采用先進的嗅探性次額定(Sniff-SubraTIng)功能模式,因此此時的射頻能耗幾乎可以忽略不計,綜合以上因素,低功耗藍牙芯片的待機功耗較傳統(tǒng)藍牙很大程度的減少。目前低功耗藍牙芯片體現(xiàn)的功耗,很大一部分是芯片內(nèi)置的LDO漏電導(dǎo)致的。湖南測溫手環(huán)藍牙低功耗芯片
作為低功耗藍牙芯片,BLE的Mesh組網(wǎng)理論上65000,實際上目前可能測試到幾百上千個節(jié)點(有智能燈具10000個點的記錄)。Mesh組網(wǎng)的特點是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點平等,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的采集和控制可以網(wǎng)內(nèi)消化,而需要上云端的數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)關(guān)(比如智能音箱或任意一個Proxy節(jié)點)或手機傳輸。WiFi的組網(wǎng)是星型的,由路由器周圍帶十幾或幾十個節(jié)點,對大規(guī)模組網(wǎng)來說并不友好,這也是業(yè)界通常的看法。Zigbee本來就是做工業(yè)互聯(lián)的,開始便具備組網(wǎng)能力,它的弱點在于需要唯1網(wǎng)關(guān)上網(wǎng),所有網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大不了,通常100-200個點,而且還需要配備專門的路由器。其他NB,Lora,Sigfox等都是星型的基站結(jié)構(gòu),或大或小,看基站的能力以及協(xié)議規(guī)格,目前看來都是幾K或小幾十K。湖南共享充電藍牙低功耗芯片的價格通過增加調(diào)變指數(shù),采用24位的CRC確保封包在受干擾時,低功耗藍牙芯片具有更大的穩(wěn)定度。
國內(nèi)低功耗藍牙芯片廠商結(jié)合中國企業(yè)的需求,開發(fā)本土化程度更高的低功耗藍牙芯片。能夠開發(fā)功耗極低,連接穩(wěn)定性高的BLE芯片,并且能有效控制成本的廠商才有機會開拓市場,和下游應(yīng)用廠商緊密合作,從而在市場中占有一席之地。因此具備較強技術(shù)研發(fā)能力,能夠進行極強低功耗設(shè)計和性能設(shè)計比較好的BLE廠商是重點關(guān)注對象。芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移大勢所趨,多重驅(qū)動使得國內(nèi)低功耗藍牙廠商實現(xiàn)進口替代確定性高。隨著中國對集成電路產(chǎn)業(yè)政策支持發(fā)力,以及為了抵御中美貿(mào)易摩擦帶來IC供應(yīng)鏈風(fēng)險等外部因素;還有國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來藍牙終端市場的巨大需求刺激,以及國內(nèi)芯片設(shè)計優(yōu)秀人才變多等內(nèi)部因素;藍牙廠商逐漸向內(nèi)地轉(zhuǎn)移,比較好的低功耗藍牙作為一個好賽道,國產(chǎn)替代是一個必然。在全球可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)細分市場增勢良好的激勵下,低功耗藍牙應(yīng)用增長空間巨大,預(yù)計2023年將達到65億美元。中國作為低功耗藍牙芯片的重要市場,急需國內(nèi)公司布局比較好的低功耗藍牙,更好地解決國內(nèi)終端應(yīng)用廠商定制化需求,從而實現(xiàn)進口替代。
物聯(lián)網(wǎng)低功耗藍牙芯片提供安全連接性,隨著藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)的引入及其在照明中的使用,出現(xiàn)了更多的線路電源設(shè)備,但是藍牙中仍然存在著大量的電池供電應(yīng)用,更長的使用壽命為用戶帶來了真正的價值。因此功耗的考慮不只取決于設(shè)備用于管理計算和通信堆棧的能量,還取決于是否在開發(fā)射頻設(shè)計時就考慮了低功耗操作。更加有效的射頻芯片技術(shù)和設(shè)計將延長電池壽命。認為重要的另一個領(lǐng)域是解決方案的物理尺寸。許多藍牙應(yīng)用程序都非常緊湊。芯片上的小型物理實現(xiàn)顯然有助于空間受限的設(shè)計,但是與RF參數(shù)相關(guān),同樣它能夠構(gòu)建更緊湊的解決方案,開發(fā)人員也是如此。然后安全性。已經(jīng)成為一個非常重要的參數(shù),不只在藍牙中,而且在許多其他物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中。低功耗藍牙芯片廠商應(yīng)可以提供較高性價比的通用無線芯片和無線傳感器芯片和方案。
低功耗藍牙芯片對數(shù)據(jù)包長度進行了更加嚴(yán)格的定義,低功耗藍牙芯片支持超短(8~27Byte)數(shù)據(jù)封包,并且使用了隨機射頻參數(shù)和增加了GSFK調(diào)制索引,這些措施很大限度地減少了數(shù)據(jù)收發(fā)的復(fù)雜性;此外低功耗藍牙芯片還通過增加調(diào)變指數(shù),并采用24位的CRC(循環(huán)冗余檢查)以確保封包在受干擾的時候低功耗藍牙芯片具有更大的穩(wěn)定度,低功耗藍牙芯片的射程增加至100m以上,以上的一些措施結(jié)合了藍牙傳統(tǒng)的跳頻原理,有效地降低了峰值功率。經(jīng)典藍牙支持音頻傳輸,而低功耗藍牙主要用在非音頻數(shù)據(jù)傳輸上。天津溫度計藍牙低功耗芯片生產(chǎn)廠家
低功耗藍牙芯片公司投入即將到來的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。湖南測溫手環(huán)藍牙低功耗芯片
在選擇低功耗藍牙芯片的時候要注意除了手機以外,游戲機、便攜式音樂播放器以及汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等設(shè)備正在越來越多地采用藍牙技術(shù)。那么在選擇藍牙芯片時,首先要考慮設(shè)備是否需要藍牙與WLAN.GPS及FM廣播等功能同時工作,以及設(shè)備是否需要利用鈕扣電池驅(qū)動的低功耗模式及設(shè)備是否需要適合于車載應(yīng)用。藍牙規(guī)范中包含有重點協(xié)議與應(yīng)用框架(Profile),其中協(xié)議部分定義了藍牙的各層通信協(xié)議,應(yīng)用框架則指出如何采用這些協(xié)議實現(xiàn)具體的應(yīng)用。湖南測溫手環(huán)藍牙低功耗芯片
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