Silicon Labs公司EFR32系列芯片BG22，對(duì)比分析Nordic nRF52832和TI CC2640R2L
SIG最新推出了BLE 5.2協(xié)議，定義了低功耗藍(lán)牙的雙向功率控制協(xié)議(LE Power Control)，可用于實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用場(chǎng)景，有助于在保持連接的情況下進(jìn)一步降低功耗并提高設(shè)備連接的穩(wěn)定性和可靠性。藍(lán)牙5.2版本中新增的功能包括LE同步信道(LE Isochronous Channels), 增強(qiáng)版ATT(Enhanced ATT)及LE功率控制(LE Power Control)。
依托藍(lán)牙5.2的新特性，芯科實(shí)驗(yàn)室（Silicon Labs）于今年年初線上宣布推出基于Bluetooth 5.2 的SoC — EFR32BG22 ，在發(fā)布會(huì)中，Si公司展示了EFR32BG22的亮點(diǎn)，采用紐扣電池供電工作時(shí)長(zhǎng)可達(dá)十年。
根據(jù)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）的預(yù)測(cè)，到2023年藍(lán)牙設(shè)備的年度總出貨量將增長(zhǎng)26％，從2019年的40億個(gè)增加到54億個(gè)，并且90％的藍(lán)牙設(shè)備都支持BLE，安全可靠連接和極低功耗將是這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的基本要求。Silicon Labs設(shè)計(jì)了BG22 SoC以滿足這些要求，以及應(yīng)對(duì)未來幾年中不斷增加的數(shù)十億個(gè)藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
BG22系列結(jié)合了同類最佳的超低發(fā)射和接收電流（發(fā)射功率為0 dBm時(shí)3.6 mA；接收2.6 mA）和高性能、低功耗M33內(nèi)核（工作電流27 μA / MHz；休眠電流1.2 μA），提供行業(yè)領(lǐng)先的能效，可將紐扣電池的壽命延長(zhǎng)至十年。芯科科技推出的EFR32BG22目標(biāo)應(yīng)用包括藍(lán)牙Mesh低功耗節(jié)點(diǎn)、智能門鎖、個(gè)人醫(yī)療保健和健身設(shè)備。SoC支持藍(lán)牙到達(dá)角（AoA）和離開角（AoD）功能，可以達(dá)到1米以內(nèi)定位精度，使得資產(chǎn)跟蹤標(biāo)簽、信標(biāo)和室內(nèi)導(dǎo)航等應(yīng)用將從中受益。?
信馳達(dá)低功耗藍(lán)牙模塊RF-BM-BG22A3，采用 Silicon Labs 的 EFR32BG22系列芯片作為核心處理器，寬輸出功率調(diào)節(jié)(-20 dBm～6 dBm)，-106.7 dBm高增益接收靈敏度。
EFR32BG22支持BLE 5.2協(xié)議，即支持LE Audio功能。也支持BLE 5.1協(xié)議，可以利用AoA/AoD進(jìn)行室內(nèi)定位，非常適用于提升物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用的性能。
EFR32BG22強(qiáng)勁的性能對(duì)比Nordic nRF52832和TI CC2640R2L參數(shù)如何？
內(nèi)核方面，EFR32BG22采用的是最新的M33內(nèi)核，其內(nèi)核性能比上一代進(jìn)一步提升。nRF52832采用64MHz ARM Cortex-M4F 內(nèi)核，支持浮點(diǎn)運(yùn)算提供更強(qiáng)大的運(yùn)算能力。穿戴設(shè)備或者工業(yè)化設(shè)備高速發(fā)展，需要進(jìn)行非常復(fù)雜的算法，所以MCU 需要達(dá)到更快的運(yùn)行速度。而CC2640R2L采用的ARM Cortex M3 內(nèi)核，相比之下內(nèi)核性能在三者之間是最弱的。EFR32BG22采用的M33內(nèi)核，運(yùn)算能力相比Nordic和TI這兩款芯片之下更加出眾。
資源方面，EFR32BG22擁有352/512KB Flash，32KB RAM的豐富資源。
nRF52832有 512KB 的 Flash 和 64KB 的 RAM。Nordic 稱nRF52832將會(huì)有 400KB 的 Flash 可以用于應(yīng)用程序。開發(fā) BLE 的產(chǎn)品過程中，BLE 的協(xié)議棧至少要占 80KB 以上的 Flash。大多數(shù)的 BLE SoC 只提供 128KB 的 Flash 的話，應(yīng)用程序只有大概 40KB 的空間，不過對(duì)于一般的傳感器采集的任務(wù)來說是差不多的，nRF52832 512KB Flash在功能要求較低的應(yīng)用方案中，資源可能會(huì)有些浪費(fèi)，但是本身豐富的資源可以支持更多應(yīng)用場(chǎng)景。
CC2640R2L擁有128KB Flash，28KB SRAM。
EFR32BG22資源方面不及nRF52832豐富，但是相比TI CC2640R2L資源就豐富地多，可以支持更多功能應(yīng)用落地。
信馳達(dá)科技基于EFR32BG22推出的藍(lán)牙模塊RF-BM-BG22A3提供豐富的功能供物聯(lián)網(wǎng)方案快速落地，降低方案研發(fā)的門檻。
功能：
1.支持開啟自定義UUID傳輸通道，連接時(shí)將會(huì)串口端打印出所有UUID通道，最多可以發(fā)現(xiàn)16個(gè)服務(wù)和32個(gè)UUID通道。
2.支持查詢?cè)O(shè)置傳輸時(shí)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，能掃描并打印從設(shè)備信息，返回廣播包及響應(yīng)包等信息，方便開發(fā)者快速開發(fā)應(yīng)用。
4.使用簡(jiǎn)單，無需任何藍(lán)牙協(xié)議棧應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)；
5.同時(shí)支持BLE主角色模式、從角色模式、主從一體模式和Beacon模式；
模塊可同時(shí)作為主機(jī)角色和從機(jī)角色，在被其他主機(jī)連接的同時(shí)也可連接其他從機(jī)角色；真正意義上的主從一體，使用時(shí)無需切換主從角色。
6.主角色、主從一體時(shí)支持多連接，最多可同時(shí)連接8個(gè)從角色設(shè)備，建議連接4個(gè)或以下的從設(shè)備更穩(wěn)定；
7.默認(rèn)20 ms連接間隔，連接快速，并且 Android 與 IOS 的兼容性好；
8.多連接指定了多個(gè)設(shè)備自動(dòng)重連，當(dāng)某一個(gè)對(duì)端設(shè)備異常斷開連接，設(shè)備將啟動(dòng)重連，重連前3次快速掃描周邊BLE(20s一次)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備則重連，若3次掃描超時(shí)后仍未找到，設(shè)備將進(jìn)入慢速掃描狀態(tài)，即設(shè)備5分鐘掃描一次周邊設(shè)備，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備將嘗試重連。
9.用戶可以通過通用串口和用戶的CPU相連，實(shí)現(xiàn)CPU和移動(dòng)設(shè)備雙向透?jìng)?/span>
10.EFR32BG22支持Beacon，在可連接模式下允許用戶使用APP對(duì)模塊進(jìn)行連接，開啟用戶鑒權(quán)功能時(shí)需輸入密鑰。連接之后通過在對(duì)應(yīng)通道下發(fā)指定的指令對(duì)Beacon模式的參數(shù)進(jìn)行修改。
11．在不可連接模式下，BLE模塊按照用戶設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行Beacon數(shù)據(jù)廣播，一旦設(shè)置為不可連接模式后將不能再次切換模式。
12.EFR32BG22的低功耗特性也很突出，以1s的廣播間隔測(cè)試，實(shí)測(cè)功耗為17.01μA。EFR32BG22和nRF52832，CC2640R2L均支持BLE 5.0。
BLE 5.0相較于BLE 4.2,傳輸速度更快，傳輸范圍更廣，傳輸功耗更低。例如RF-BM-ND04模塊。
BLE 5.0擁有兩倍的傳輸速度，四倍的傳輸范圍，8倍的傳輸效率。BLE 5.0支持遠(yuǎn)距離模式，大幅度延長(zhǎng)通信距離，小功率也可以遠(yuǎn)距離傳輸。
相較于BLE 4.2,BLE 5.0在物理層上的改變，使得通信距離更遠(yuǎn)，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(shí)際應(yīng)用中信號(hào)的傳輸距離還受藍(lán)牙設(shè)備的功率和天線等方面的影響。如現(xiàn)有的藍(lán)牙音響為了省電、增加工作時(shí)間，無論采用BLE 5.0還是BEL 4.2標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)際傳輸半徑一般都為10米。
BLE 5.0與BLE 4.2相比，通信速率更高，理論傳輸速率提高了一倍，從1Mbps提高到2Mbps。
但是二者并不是兼得的，并不是說能同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離，在高速藍(lán)牙通信中，實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離時(shí)，會(huì)犧牲通信速率，實(shí)現(xiàn)高速率時(shí)，也會(huì)犧牲通信距離。
BLE 5.0的抗干擾能力增強(qiáng)，現(xiàn)在許多無線設(shè)備使用的都是2.4GHz頻段，而BLE 5.0采用的新技術(shù)可以減少因2.4GHz頻段干擾而造成的傳輸效率損失。
藍(lán)牙5.0可以提高室內(nèi)定位的精確度，可以優(yōu)化導(dǎo)航的功能，配合Wi-Fi可以實(shí)現(xiàn)精度接近1米的藍(lán)牙室內(nèi)定位功能。
隨著安卓 4.3 智能設(shè)備對(duì) BLE 技術(shù)的集成，智能手機(jī)標(biāo)配 BLE 必將成為時(shí)尚，手機(jī)外設(shè)的市場(chǎng)需求將成級(jí)數(shù)倍增。信馳達(dá)科技推出藍(lán)牙模塊解決方案幫助用戶借助模塊，以最短的開發(fā)周期整合現(xiàn)有方案或產(chǎn)品，以最快的速度占領(lǐng)市場(chǎng)，同時(shí)為企業(yè)的發(fā)展注入嶄新的技術(shù)力量。信馳達(dá)科技專注藍(lán)牙領(lǐng)域十年，擁有豐富的模塊設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。藍(lán)牙模塊性能表現(xiàn)出色。
關(guān)于信馳達(dá)
信馳達(dá)科技是行業(yè)知名度和信譽(yù)度優(yōu)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(yīng)商，旗下產(chǎn)品包含豐富的Silicon Labs系列產(chǎn)品，Nordic系列產(chǎn)品，TI系列產(chǎn)品，例如RF-BM-BG22A3，RF-BM-ND04, RF-BM-4055B1L，RF-BM-4077B1L。專業(yè)的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)為您提供專業(yè)的定制化服務(wù)，更多Si方案，請(qǐng)關(guān)注信馳達(dá)科技，如需樣品，點(diǎn)此購買。
