干货|一文看懂BLE低功耗技术-附主流BLE芯片厂商介绍

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说到物联网,就不得不提近距离低功耗传输的蓝牙技术,蓝牙技术经过近些年的演变,已经形成了经典蓝牙与低功耗蓝牙(BLE)这两种区别。



本文我们主要来看一下低功耗蓝牙的一些知识。

1:什么是低功耗蓝牙(BLE)?
蓝牙低能耗(BLE)技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术,工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段。

有BLE4.0, BLE4.1, BLE4.2, BLE 5.0等多个协议版本。

BLE技术采用了非常快速的连接方式,因此平时可以处于“非连接”状态(节省能源),此时链路两端相互间只是知晓对方,只有在必要时才开启链路,然后在尽可能短的时间内关闭链路。

2:低功耗蓝牙(BLE)的工作模式有哪些?
低功耗蓝牙(BLE)的工作模式有主设备模式,从设备模式,Mesh组网模式,广播模式。

目前市面上大多数设备基本都工作在从设备模式,所以本次我们着重讲解从设备模式的操作流程。

首先,给大家普及个概念,从设备是需要被主设备连接的,例如手机,就是一个很典型的主设备,它需要主动去搜索,连接其他的蓝牙。大概的一个连接方式如下:

发现设备->配对/绑定设备->建立连接->数据通信。

3:低功耗蓝牙(BLE)的工作状态有哪些?
蓝牙的状态有5种:

待机状态(standby) :没有连接任何设备,没有传输和发送数据。

广播状态(Advertiser/advertising):周期性广播状态。

扫描状态(Scanner/scanning) :主动寻找正在广播的设备。

发起连接状态(Initiator/initiating):主动发起连接。

连接状态(connected) :已经连接。

4:低功耗蓝牙(BLE)的主要特点?



5:低功耗蓝牙(BLE)主要应用在哪些领域?
汽车电子设备.

健康医疗用品:手环、心率带、血压计等.

室内定位、井下定位等.

近距离数据采集,无线抄表、无线遥测等.

数据传输:智能家居室内控制、蓝牙调光灯、遥控玩具、打印机等.

市面主流BLE芯片原厂(持续增加中):
1,Nordic.



nRF52840:多协议蓝牙5.0 /蓝牙低功耗/ANT/802.15.4/2.4GHz RF SoC。

nRF51822:蓝牙低功耗和2.4GHz专有多协议SoC。

优缺点分析:软件框架不友好,应用层逻辑不清晰,但产品丰富,资料全,缺点是小客户价格差。

芯片代理商:北高智科技等.

2,dialog.

DA14580: 被小米手环选用。DA14580是全球尺寸最小、功耗最低、集成度最高的蓝牙智能SoC。

优缺点分析:软件开发难度较大,目前积极备战蓝牙5.0。

芯片代理商:耐智电子等.

3,德州仪器(TI).



CC2541:无线MCU,蓝牙4.0。

CC2640:针对蓝牙智能应用的SimpleLink超低功耗无线MCU,蓝牙4.2。

优缺点分析:开发资料全,参考设计多,产品性能稳定。缺点是TI RTOS不太好用,Flash,RAM有点小。

芯片代理商:信驰达科技等.

4,台湾瑞昱半导体(Realtek).

RTL8762A: 蓝牙低功耗SOC.

优缺点分析:遥控器市场份额不错,和科大讯飞深度合作。

芯片代理商:中信等.

5、上海博通.

BK3431Q:低功耗BLE4.2芯片。

BK3432: 作为一款BK3431Q的cost down版本, BK3432的ram,flash都做了相应的裁剪,以此达到更优的性价比。

优缺点分析:BK3431Q是博通17年下半年推出的ble4.2芯片,该芯片目前被广泛应用于手环智能穿戴,电子秤,血压计,玩具车等各类应用。睡眠功耗仅需2ua,与国外巨头芯片nodic,ti等功耗持平。作为国产芯片,价格优势明显,开发门槛低。

芯片代理商:深圳市集贤科技有限公司等.(联系扣扣,836095006)

6,泰凌微电子(上海)有限公司.

TLSR8266:蓝牙 SoC,符合蓝牙4.0标准。

优缺点分析:主要发力在灯控市场,蓝牙MESH主要推动厂家之一,价格相对较低,但代码协议封装较多,扩展性不是特别强。

芯片代理商:未知



7,ST意法半导体

BlueNRG2系列:包括BLUENRG-232, BLUENRG-234,BLUENRG-248。Cortex-M0内核,温度范围支持-40度到105度温度范围,可满足工业类应用。支持蓝牙5.0版本。

优缺点分析:成本略高。

芯片代理商:南皇电子等.

8、赛普拉斯Cypress

CYW20706:蓝牙4.2 BR + EDR + BLE.

优缺点分析:芯片性能非常不错,但开发环境不太友好,市场上经常缺货。

芯片代理商:卓誉宏业等.

9,昆天科

QN9021: BLE 4.1.

QN9022: BLE 4.1.

优缺点分析:被NXP收购后,由于内部规划问题,导致市面上非常缺货。



下面我们以具体功耗数据来对上述几家厂家做个对比:

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