2019年11月05日 | 全球最小的蓝牙5.1 SoC问市了

        自1994年由电信巨头爱立信创制后，25年来，蓝牙（ Bluetooth® ）技术已应用到我们生活的方方面面，2019年蓝牙设备会出货量会达到40亿件，预计到2023年，蓝牙设备的年出货量将接近55亿，年复合增长率达到8%！而这仅仅是以蓝牙设备统计的数据，并不是蓝牙芯片，如果换成蓝牙芯片则出货量更大。

        蓝牙的名字来自于Harald Bluetooth的绰号，他是公元十世纪的一位北欧国王，他将纷争不断的丹麦部落统一为一个王国，而蓝牙技术，也有望和这位国王一样把各种短距离连接技术统一起来，蓝牙5.0把传统蓝牙的传输距离、数据速率都提升了，而蓝牙5.1精准到厘米级的定位则为蓝牙开辟了室内定位的蓝海市场（详见《重磅！蓝牙5.1引入“寻向功能”！有望激发一大波创新应用》），今天，一款全球最小的蓝牙5.1 SoC来了，它可以在让更多设备以低成本实现连接。     

蓝牙低功耗领域的领头羊Dialog半导体公司宣布，推出全球尺寸最小、功率效率最高的最新蓝牙5.1 SoC DA14531及其模块，它简化了蓝牙产品的开发，推动蓝牙低功耗（BLE）连接技术实现更广泛的应用。

“目前Dialog已经出货了3亿低功耗蓝牙SoC，出货量年增长率50%，我们有最广泛的蓝牙低功耗SoC及模块产品组合，可以为IoT垂直市场而优化。”Dialog半导体公司低功耗连接业务部总监Mark de Clercq指出，“我们新推出的这颗蓝牙SoC可以把系统添加蓝牙低功耗连接功能的成本降低到0.5美元，而且我们不在系统性能和尺寸上妥协，尺寸仅为现有方案的一半并有全球领先的性能，这款芯片将触发新一波十亿IoT设备的诞生。”

      那这10亿设备来自哪里呢？？他以一个金字塔为例，把目前蓝牙产品市场做个划分，基本是个金字塔---塔底端成本低用量大，塔尖是定制化产品但用量并不大 ，从塔尖逐渐往下，实际上产品是从定制往标准件发展，从标准化可充电发展到标准化可替代，再发展到标准化一次性设备。而DA14531瞄准的就是塔底的蓝牙设备。

      据他介绍，这款芯片又名SmartBond TINY™（这个系列未来还有产品在规划）现已开始量产，封装尺寸仅为2.0 x 1.7 mm，这颗芯片就是为了助推下一波10亿IoT设备而设计的，这波浪潮的价格门槛是0.5美元，其用量是每年1000万片级别。Mark表示Dialog的低功耗蓝牙产品有两个系列---DA146xx系列为高端系列 ，DA145XX为低端系列，这次发布的DA14531属于低端系列暂不支持蓝牙5.1的室内定位技术，但它支持蓝牙5.1核心规范。

成本如何降低？

       他还详细分析了Dialog如何实现0.5美元成本，其过程可谓的是精打细算、锱铢必较，首先是提升集成，就是把外部元件降低到最少，仅需6颗外部无源器件、1个时钟源、1个电源即可实现完整的蓝牙低功耗系统。对于开发人员来说，这意味着SmartBond TINY可以轻松地装进任何产品设计，如电子手写笔、货架标签、信标、用于物品追踪的有源RFID标签等。

        另外考虑到它的目标应用是一次性设备，这些一次性设备用完可能要扔掉，因此它还可以支持更小更便宜的电池工作，要考虑使用对环境影响最小的电池，所以可使用最小的一次性氧化银，碱性电池以及纽扣电池。

      在设计上它集成了降压/升压DC/DC可以节省0.2美元，它支持旁路模式无需DC/DC电感器所以可以节省0.03美元电感，它的封装设计可以支持双层电路板设计，无需微过孔 ，可以节省PCB成本，另外在单个32MHz外部晶振可以工作，所以这个设计可以节省0.07美元（百万片用量）。

性能不打折

       Mark 表示虽然DA14531的尺寸很小，成本很低但其性能并没有打折，这个方案都经过了最新的IoT连接EEMBC基准IoTMark™-BLE测评，并获得了高分，例如IoTMark™-BLE测评获得了破纪录的18300高分，比竞品高35% 。

这是产品的主要特性指标

技术细节

        这是SmartBond TINY的框图，它基于强大的32位ARM® Cortex M0+™，支持蓝牙5.1核心规范协议栈，集成了DC/DC转换器，具有集成的内存及一套完整的模拟和数字外设，还支持旁路模式等。它的可编程输出电源是-19.5到-2.5dbM，灵敏度是-94dBm ，它也支持智能唤醒，即便所有的GPIO处于休眠也可以唤醒，它还集成了温度传感器。

       据介绍DA14531有创历史新低的休眠及活跃功耗，可确保产品更长的运行时间和货架寿命，即使是在采用最小的一次性电池情况下，在室温可以保持240nA电流，带唤醒出发的睡眠模式是700nA 而所有48kB内存处于活跃状态的睡眠模式是1.6uA电流。

        据悉，其架构和资源允许DA14531作为独立的无线微控制器使用，或者为已经有微控制器的现有设计添加RF数据传输通道。例如的设计蓝牙低功耗主要有两个系列 ，

目标市场 

     DA14531瞄准很多应用，Mark强调它可以将目前还具备连接能力的设备轻松接入网络，主要目标市场上是连网消费设备：包括信标、智能标签、遥控器、接近标签、连网手表、触屏手写笔、鼠标、玩具、低功耗传感器、以及为现有应用添加“BLE数据传输通道”，还有连网医疗设备：连网注射器、吸入器、血糖监测仪、智能温度贴、血压计、温度计等以及汽车应用：如胎压监测系统、低功耗无线传感器等。它可以轻松对设备进行设置，还方便设备进行联网诊断，这是应用示例。

        Mark表示DA14531设计初衷即考虑可用于一次性产品，甚至印刷电池，即便是最小容量（<<30mAh）的电池也可以很好使用，可以支持可很好的使用支持数年的货架寿命，对于具有高内阻的一次性电池，可以限制浪涌电流。他还表示DA14531将无线连接功能带到以往由于尺寸、功耗或成本原因而不能及的应用，尤其是不断增长的智慧医疗领域。SmartBondTINY将帮助吸入器、配药机、体重秤、温度计、血糖仪等应用实现无线连接功能。

开发工具和软件 

       据介绍，Dialog提供与DA14531配套提供的是完整的 SmartSnippets™软件开发套件，包括Dialog成熟且经过验证的蓝牙协议栈（已在现有量产的DA14585中采用）。如果使用的软件和特性符合需求，该SDK有助于客户轻松实现从现有的DA14585过渡到DA14531。

该SDK支持

•蓝牙5.1核心规范

• SUOTA可轻松实现软件在线升级

• HCI/GTL支持，可作为外部MCU的BLE数据传输通道

•基于软件的真随机数发生器（TRNG）安全特性

•关键配置文件

       此外，他表示Dialog也提供生产线工具，生产线工具包通过以下方式帮助客户节省成本：一是加快生产设置（快速开始生产）二是生产线工具支持16台设备并行测试，每台测试设备测试耗时不到一秒。

       对于用量不大的客户，Dialog也提供SmartBond TINY模块，它结合了DA14531主芯片的各项功能，有助于客户快速在其新品种应用这款SoC，无需再去验证其平台，从而节省了产品开发的时间、工作量和成本，该模块将BLE模块的成本降低至1美元以下。

DA14531现在已经批量供货，但是SmartBond TINY模块要到明年2季度供货

       Mark强调不管客户采用什么形式--芯片还是模块，都可以降低系统成本。