面對低功耗藍牙藍海更低功耗將是廠商追求的標準之一

2020-09-11 11:45:58來源：雷鋒網

根據藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)的預測，到2023年，藍牙設備的年度總出貨量將增加到54億個，年增長率達到26%，那時90%的藍牙設備都將支持低功耗藍牙(BLE，Bluetooth Low Energy)。到2024年，低功耗藍牙單模設備累計出貨量將達到75億。

面對低功耗藍牙藍海，更低功耗是廠商們追求的標準之一。Silicon Labs作為最早支持藍牙5.0和5.2標準產品的廠商之一，今年2月發布面向電池供電的低功耗藍牙芯片BG22 SoC之后，又推出基于BG22 SoC的BGM220藍牙模塊。

Silicon Labs表示，這款芯片可以將紐扣電池的壽命延長5-15年。

那么，低功耗藍牙是如何演變而來的?可讓紐扣電池壽命長達十年的低功耗藍牙芯片背后又有什么樣的技術邏輯?

萬物互聯，低功耗藍牙的新機遇

藍牙技術發展至今，已有25年歷史。

1994年，愛立信希望通過無線音頻傳輸實現無線耳機，最早發明了能夠在設備之間進行數據傳輸的無線藍牙技術。

伴隨著傳輸速度和傳輸距離的變化，藍牙技術標準不斷演進，從2004年藍牙2.0版本的正式商用，到2007年2.1版本增加能夠延長藍牙設備電池壽命的Sniff省電功能，再到2009年3.0版本時，數據傳輸速率得以提升……

直到2010年，藍牙4.0版本的推出，藍牙技術正式被分為經典藍牙和低功耗藍牙兩條發展路徑，在功耗敏感型應用和只需傳輸少量數據應用中表現優異的低功耗藍牙就此開始發展。

進入物聯網時代，特別是在藍牙5.2推出之后，藍牙Mesh組網助力藍牙設備實現智能樓宇、智能家居等物聯網應用中的連接。位置服務在測試大型商場人流量中尋求機遇。耗電少、連接速度快的低功耗藍牙逐漸成為物聯網連接，特別是智能產品連接的首選。

超低功耗，讓紐扣電池壽命長達10年

盡管低功耗藍牙在物聯網中的應用已經較為廣泛，但為了分食更多市場，各個廠商仍在努力降低功耗，提供更好的性能。

雷鋒網了解到，低功耗藍牙功耗的降低，主要通過芯片設計和系統設計實現，而低功耗藍牙芯片的功耗主要來源于動態運行功耗和靜態睡眠功耗，這些功耗受設備激活、休眠時間、執行通信協議和應用程序的效率等因素的影響。

Silicon Labs推出的BG22系列芯片結合了同類最佳的超低發射和接收電流，即 0 dBm下，發射電流為3.6 mA，接收電流2.6 mA，使用高性能、低功耗Cortex M33內核，工作電流為25 ?A / MHz，休眠電流1.21?A。此外，活動電流為25μA/MHz，相比于第一代BG系列產品，活動電流降低62μA/MHz。這一芯片可以根據應用場景的不同，讓紐扣電池的壽命達到5年至15年，這在對于原先長期處于工作狀態下使用壽命為5年左右的紐扣電池，有較大的提升。

Silicon Labs亞太區IoT產品營銷高級經理陳雄基表示，過去大家為了確保所有藍牙穩定接入，可能會犧牲掉功耗的部分，調制到最大TX功率(發射功率)以確保通訊功能，但Silicon Labs的BLE協議支持動態TX功率調節，能夠更好地優化功耗，從而延長電池壽命。

除了業界領先的藍牙5.1和5.2 SoC和預先認證的模塊之外，Silicon Labs還提供堆棧軟件、移動設備端應用程序和開發工具，能夠為客戶提供完整的藍牙產品解決方案。

作為一家無線連接公司，Silicon Labs不僅僅支持藍牙協議。根據陳雄基的介紹，Silicon Labs的產品軟硬件兼容，對于想要使用Wi-Fi和Zig-Bee的客戶而言，無需修改硬件就可以繼續使用，同樣滿足低功耗的需求。

可穿戴設備的明天

超低功耗的藍牙芯片給萬物互聯帶來更多可能性。Silicon Labs方面表示，公司之前的產品很少涉及到消費電子領域，而最新推出而的超低功耗BG22開始應用在新型物聯網領域，例如攜帶式按摩儀，攜帶式醫療機械，超低功耗藍牙芯片擴展了Silicon Labs的市場。

在芯片的體積上，Silicon Labs推出的BGM220藍牙模塊采用的是系統級封裝(SiP)，規格為6mm x 6mm，這就意味著該模塊可以用于更加小型的產品。

雷鋒網認為，紐扣電池壽命長達十年的保證會讓更多可連接設備選擇植入低功耗藍牙芯片，芯片體積的縮小更是推動了這一趨勢的發展。

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