物聯(lián)網潛力和規(guī)模加速增長,,互聯(lián)設備越來越多,,據(jù)IDC預測,到2020年將有超過500億的終端與設備聯(lián)網,。物聯(lián)網是通過無線模塊和互聯(lián)網連接推動的,,所有”物”連入網絡都必須配備無線模塊。隨著互聯(lián)設備的增長,,對功耗和成本的要求越來越高,低功耗,、低成本的藍牙技術在物聯(lián)網應用中被廣泛采用,。從藍牙5.0到藍牙5.1,測向功能的加入可以為物聯(lián)網提供厘米級精度的室內定位,,將激發(fā)一大波創(chuàng)新應用,。近日,Dialog半導體公司推出了一款全球尺寸最小,、功率效率最高的藍牙5.1 SoC,,它可以將添加藍牙低功耗連接功能的成本降低到0.5美元。
DA14531 芯片及模塊
Dialog將這款全球尺寸最小,、功率效率最高的藍牙5.1 SoC命名為DA14531,,又名SmartBond TINY,面向未來新一輪物聯(lián)網發(fā)展中海量的一次性物聯(lián)網設備,。Dialog半導體公司低功耗連接業(yè)務部總監(jiān)Mark de Clercq指出,,“SmartBond TINY可以把系統(tǒng)添加藍牙低功耗連接功能的成本降低到0.5美元,而且我們不在系統(tǒng)性能和尺寸上妥協(xié),,尺寸僅為現(xiàn)有方案的一半并有全球領先的性能,,這款芯片將觸發(fā)新一波十億IoT設備的誕生,。”
Mark de Clercq-DA14531及其模塊和開發(fā)板
Mark De Clercq用金字塔來比擬物聯(lián)網設備市場:“最頂端的塔尖是定制化產品,,它的成本會非常高昂,,但是用量并不多。其次是標準化可充電設備,,第三級是標準化可替換的設備,,最底層的是標準化一次性設備?!?Mark De Clercq預計,,底層的標準化一次性設計設備數(shù)量有望突破十億量級,如智慧醫(yī)療用的注射器,、吸入器,、血壓監(jiān)測儀、溫度貼以及咖啡機,、低成本遙控器等,。這一市場的特點是注重低成本、低功耗,,SmartBond TINY的推出正是瞄準了這一市場,。
IoT 金字塔
小尺寸、低成本
根據(jù)Mark De Clercq的介紹,,SmartBond TINY實現(xiàn)了業(yè)界最小的尺寸,,封裝尺寸為 2.0 x 1.7 mm,僅為其前代產品的一半,。小尺寸的秘訣在于集成度更高,,僅需6顆外部無源器件、1個時鐘源,、1個電源即可實現(xiàn)完整的系統(tǒng),。對于開發(fā)人員來說,這意味著它可以較為容易地裝進任何產品設計,,如電子手寫筆,、貨架標簽、信標,、用于物品追蹤的有源RFID標簽等,。
低成本是SmartBond TINY的關鍵優(yōu)勢,由于面向的是一次性物聯(lián)網設備,,只有成本足夠低才能得以廣泛應用,,SmartBond TINY可將任何系統(tǒng)基于該款產品添加藍牙低功耗連接功能的成本將至 0.5 美元以下。在降低成本方面,,該芯片采用更少的物料和外部元件,;電源管理集成了降壓 / 升壓 DCDC,,成本節(jié)省 0.2 美元,采用旁路模式,,電感成本節(jié)省 0.03 美元,;制造成本更低,封裝設計支持雙層電路板,,無需微過孔,,可以節(jié)省PCB成本,另外單個32MHz外部晶振運行,,可以節(jié)省0.07美元(百萬片用量),。
需要指出的是,由于一次性設備用完可能就會被扔掉,,因此它還可以支持更小,、更便宜的電池,同時,,Dialog考慮到要使用對環(huán)境影響最小的電池,,因此用戶可使用最小的一次性氧化銀、堿性電池以及紐扣電池,。
尺寸更小,、成本更低的系統(tǒng)解決方案
SmartBond TINY既可以作為一個獨立的芯片系統(tǒng)來使用,,也可以作為模塊嵌入到更大的微控制器單元中。DA14531現(xiàn)在已經批量供貨,,SmartBond TINY模塊也將在明年第二季度推出,,它結合了主芯片的各項功能,能夠將成本藍牙連接的成本降低至1美元以下,。SmartBond TINY模塊面向用量不大的客戶,有助于他們在產品開發(fā)中更容易地應用這一新的SoC,,無需再去驗證其平臺,,從而節(jié)省了產品開發(fā)的時間、工作量和成本,。
性能不打折
為了追求更低的成本,、更小的尺寸,很多產品往往會在性能上有所妥協(xié),,Mark de Clercq 告訴我們:“SmartBond TINY性能不打折,。”
全球領先的性能
在功率效率上,, SmartBond TINY比同類產品提升了35%,。SmartBond TINY基于32位ARM Cortex M0+內核,,具有集成的內存及一套完整的模擬和數(shù)字外設,在最新的IoT連接EEMBC基準IoTMark?-BLE上獲得了破紀錄的18300高分,。其架構和資源允許它作為獨立的無線微控制器使用,,或者為已經有微控制器的現(xiàn)有設計添加RF數(shù)據(jù)傳輸通道。
SmartBond TINY及其模塊功耗僅為其前代產品(DA14580和基于DA14580的模塊)和市場上所有其他競品的一半,。TINY創(chuàng)紀錄新低的功耗可確保產品更長的運行時間和貨架壽命,,即便使用最小的電池。
最低功率、最小容量的電池
開發(fā)工具和軟件
Dialog為 SmartBond TINY提供了包含母板和子板的PRO開發(fā)套件以及USB開發(fā)套件,。SmartBond TINY擁有完整的解決方案,,提供了 SmartSnippetsTM SDK,包括 Dialog 成熟且經過驗證的藍牙協(xié)議棧,。該 SDK 支持藍牙 5.1 核心規(guī)范,;SUOTA 可輕松實現(xiàn)軟件在線升級;HCI/GTL 支持,,可作為外部 MCU 的 BLE 數(shù)據(jù)傳輸通道,;基于軟件的真隨機數(shù)發(fā)生器(TRNG)安全特性。同時,,Dialog還提供了SmartBondTM生產線工具,,通過批量編程和測試,降低成本并提升產量,。
DA14531 SmartBond? TINY 開發(fā)板
此外,,針對廣泛關注的物聯(lián)網安全問題,Mark de Clercq表示,,Dialog在芯片層面支持藍牙行業(yè)安全標準AES-128,,在只讀內存ROM中擁有ECC內存,用于驗證要執(zhí)行的連接和鏡像,,因此SmartBond TINY有一套出色的安全性能,。
Dialog 擁有完整的藍牙連接解決方案,目前已經出貨了 3 億顆藍牙低功耗 SoC,,年均增長率約 50%,。針對不同的應用和需求,Dialog都可以提供更適合的藍牙連接方案,。Dialog的低功耗藍牙產品有兩個系列:高端的DA146xx系列,、低端的DA145XX系列。這次發(fā)布的DA14531暫不支持藍牙5.1的室內定位技術,,但它支持藍牙5.1核心規(guī)范,,極小尺寸和超低功耗,,結合藍牙5.1兼容性,將為下一波十億IoT設備的誕生打下基礎,。