芯科公司晶片EFR32BG22資源豐富,對比低成本方案nRF52805和CC2640R2L
依託藍芽5.2的新特性,芯科實驗室(Silicon Labs)於今年年初線上宣佈推出基於Bluetooth 5.2的SoC — EFR32BG22,在釋出會中,Si公司展示了EFR32BG22的亮點,採用鈕釦電池供電工作時長可達十年。
根據藍芽技術聯盟(SIG)的預測,到2023年藍芽裝置的年度總出貨量將增長26%,從2019年的40億個增加到54億個,並且90%的藍芽裝置都支援BLE,安全可靠連線和極低功耗將是這些物聯網裝置的基本要求。Silicon Labs設計了BG22 SoC以滿足這些要求,以及應對未來幾年中不斷增加的數十億個藍芽物聯網裝置。
BG22系列結合了同類最佳的超低發射和接收電流(發射功率為0 dBm時3.6 mA;接收2.6 mA)和高效能、低功耗M33核心(工作電流27 μA / MHz;休眠電流1.2 μA),提供行業領先的能效,可將鈕釦電池的壽命延長至十年。芯科科技推出的
信馳達低功耗藍芽模組RF-BM-BG22A3,採用Silicon Labs的EFR32BG22系列晶片作為核心處理器,寬輸出功率調節(-20 dBm~6 dBm),-106.7 dBm高增益接收靈敏度。
BG22支援BLE 5.2,EFR32BG22支援BLE 5.2協議,即支援LE Audio功能。也支援BLE 5.1協議,可以利用AOA/AOD進行室內定位,非常適用於提升物聯網(IoT)應用的效能。
EFR32BG22強勁的效能對比NordicnRF52805和TICC2640R2L引數如何?
核心方面,EFR32BG22採用的是最新的M33核心,其核心效能比上一代進一步提升。NordicnRF52805帶有具有出色能效並且功能強大的64MHz 32位Arm Cortex M4處理器,TI的CC2640R2L採用的是48MHz 32位Arm Cortex M3處理器。可以由此看出,EFR32BG22,nRF52805,CC2640R2L核心效能依次遞減。在核心方面,EFR32BG22採用的M33核心,運算能力相比之下更加出眾。
資源方面,EFR32BG22擁有352/512KB Flash,32KB RAM的豐富資源。
Nordic的nRF52805帶有192KB快閃記憶體和24KB RAM。其多協議(低功耗藍芽/2.4GHz)無線電可提供高達+ 4dBm的功率輸出和-97dBm靈敏度(1 Mbps低功耗藍芽),鏈路預算為101dBm。無線電的峰值功率消耗僅為4.6mA (TX 0dBM及RX 1Mbps),在保留24KB RAM和執行RTC的情況下,該SoC器件的耗電量在系統關閉狀態下低至0.3µA,在系統開啟狀態下低至1.1µA。nRF52805具有一系列模擬和數字介面,例如SPI、UART和TWI、一個兩通道12位ADC和10個GPIO。
TI(德州儀器)最近推出的CC2640R2L是2.4 GHz無線微控制器(MCU),擁有128KB Flash,28KB SRAM,可以為使用者應用程式程式設計提供更大的Flash空間支援。支援低功耗Bluetooth 5.1和專用2.4 GHz應用,包括Wi-Fi®、Bluetooth Low Energy、Thread、ZigBee®、Sub-1 GHz MCU和主機MCU,它們都使用單核軟體開發工具包(SDK)和豐富的工具集,共享一個通用、易於使用的開發環境。優化的低功耗無線通訊和高效能感測器可以讓其在樓宇安全系統、暖通空調、資產跟蹤、醫療市場以及需要工業效能的應用中使用。
比較之下,EFR32BG22資源方面最為豐富,相比TI CC2640R2L和Nordic的nRF52805可以支援更多功能應用落地。而且同為低成本方案,EFR32BG22的資源及核心遠勝於TI和Nordic,預計在一段時間內,會給TI和Nordic的低成本晶片CC2640R2L和nRF52805造成很大壓力,搶佔大量低成本市場份額。
那麼基於EFR32BG22、nRF52805、CC2640R2L晶片能夠開發出什麼功能呢?
信馳達科技基於EFR32BG22推出的藍芽模組RF-BM-BG22A3提供豐富的功能供物聯網方案快速落地,降低方案研發的門檻。
其中RF-BM-BG22A3的一大亮點是廣播擴充套件包功能:
EFR32BG22支援BLE 5廣播擴充套件包的特性,打破廣播包31位元組的限制,將廣播包長度提升至253位元組,極大增加了廣播包的資料承載能力,SoC滿足更多大資料傳輸應用場景。
其餘功能:
1.支援開啟自定義UUID傳輸通道,連線時將會串列埠端打印出所有UUID通道,最多可以發現16個服務和32個UUID通道。
2.支援查詢設定傳輸時的物理層通道:1M PHY,2M PHY,125K Coded PHY,500K Coded PHY。
3.最新增加觀察者模式,能掃描並列印從裝置資訊,返回廣播包及響應包等資訊,方便開發者快速開發應用。
4.使用簡單,無需任何藍芽協議棧應用經驗;
5.同時支援BLE主角色模式、從角色模式、主從一體模式和Beacon模式;
6.模組可同時作為主機角色和從機角色,在被其他主機連線的同時也可連線其他從機角色;真正意義上的主從一體,使用時無需切換主從角色。
7.主角色、主從一體時支援多連線,最多可同時連線8個從角色裝置,建議連線4個或以下的從裝置更穩定;
8.預設20 ms連線間隔,連線快速,並且Android與IOS的相容性好;
9.多連線指定了多個裝置自動重連,當某一個對端裝置異常斷開連線,裝置將啟動重連,重連前3次快速掃描周邊BLE(20s一次),發現裝置則重連,若3次掃描超時後仍未找到,裝置將進入慢速掃描狀態,即裝置5分鐘掃描一次周邊裝置,若發現裝置將嘗試重連。
10.使用者可以通過通用串列埠和使用者的CPU相連,實現CPU和移動裝置雙向透傳
EFR32BG22支援Beacon,在可連線模式下允許使用者使用APP對模組進行連線,開啟使用者鑑權功能時需輸入金鑰。連線之後通過在對應通道下發指定的指令對Beacon模式的引數進行修改。
在不可連線模式下,BLE模組按照使用者設定的引數進行Beacon資料廣播,一旦設定為不可連線模式後將不能再次切換模式。
EFR32BG22的低功耗特性也很突出,以1s的廣播間隔測試,實測功耗為17.01μA。
信馳達科技根據TI最新的CC2640R2L晶片推出的RF-BM-4055B1L、RF-BM-4077B1L也支援BLE 5廣播擴充套件包,打破廣播包31位元組的限制,將廣播包長度提升至232位元組,極大增加了廣播包的資料承載能力,SoC滿足更多大資料傳輸應用場景。
其餘功能:
1、使用簡單,無需任何藍芽協議棧應用經驗;
2、主從一體功能模組,主從一體,可實現多拓撲網路結構,主角色模式和從角色快速切換,但不能同時保持主角色和從角色。
3、支援2Mbps高速模式和LongRange,通過實地測量,通訊距離可達300米以上。
4.模組支援防劫持加密,可以有效防止被非授權移動裝置連線到此模組
5.支援Beacon全部功能,可遠端配置模組引數。
6.30ms即可快速連線。
EFR32BG22和nRF52805,CC2640R2L均支援BLE 5.0。
BLE 5.0相較於BLE 4.2,傳輸速度更快,傳輸範圍更廣,傳輸功耗更低。例如RF-BM-ND04模組。
BLE 5.0擁有兩倍的傳輸速度,四倍的傳輸範圍,8倍的傳輸效率。BLE 5.0支援遠距離模式,大幅度延長通訊距離,小功率也可以遠距離傳輸。
相較於BLE 4.2,BLE 5.0在物理層上的改變,使得通訊距離更遠,BLE 5.0理論上的有效傳輸距離是300米,而BLE 4.2只有100米。但在實際應用中訊號的傳輸距離還受藍芽裝置的功率和天線等方面的影響。如現有的藍芽音響為了省電、增加工作時間,無論採用BLE 5.0還是BEL 4.2標準,其實際傳輸半徑一般都為10米。
BLE 5.0與BLE 4.2相比,通訊速率更高,理論傳輸速率提高了一倍,從1Mbps提高到2Mbps。
但是二者並不是兼得的,並不是說能同時實現遠距離,在高速藍芽通訊中,實現更遠距離時,會犧牲通訊速率,實現高速率時,也會犧牲通訊距離。
BLE 5.0的抗干擾能力增強,現在許多無線裝置使用的都是2.4GHz頻段,而BLE 5.0採用的新技術可以減少因2.4GHz頻段干擾而造成的傳輸效率損失。
藍芽5.0可以提高室內定位的精確度,可以優化導航的功能,配合Wi-Fi可以實現精度接近1米的藍芽室內定位功能。
隨著安卓4.3智慧裝置對BLE技術的整合,智慧手機標配BLE必將成為時尚,手機外設的市場需求將成級數倍增。信馳達科技推出藍芽模組解決方案幫助使用者藉助模組,以最短的開發週期整合現有方案或產品,以最快的速度佔領市場,同時為企業的發展注入嶄新的技術力量。信馳達科技專注藍芽領域十年,擁有豐富的模組設計經驗。藍芽模組效能表現出色。
信馳達科技是行業知名度和信譽度優秀的無線射頻解決方案提供商及低功耗射頻核心器件供應商,旗下產品包含豐富的Silicon Labs系列產品,Nordic系列產品,TI系列產品,例如RF-BM-BG22A3,RF-BM-ND09,RF-BM-4055B1L,RF-BM-4077B1L。專業的技術支援團隊為您提供專業的定製化服務,更多Si方案,請關注信馳達科技。