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    低功耗蓝牙

低功耗蓝牙是一种无线个域网技术,用于紧凑型电池供电应用的低成本,可互操作的无线连接.Nordic Semiconductor 诺迪克半导体公司是物联网低功耗无线领先技术的专家.

低功耗蓝牙

Bluetooth LE

Bluetooth® Low Energy为电池供电的应用提供低成本、高互操作性的无线连接。它是一种在2.4GHz ISM频段运作的无线协议,应用吞吐量最高可达1.4 Mbps,覆盖范围可达1000米。这项技术非常高效,最大限度地减少了传输数据所需的能量。它是安全的,具备特定功能以确保机密性、完整性和隐私性。

低功耗蓝牙目前已成为所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑等各种设备的标配。它支持iOS和Android,以及macOS、Windows 10和Linux。

蓝牙5 - 更远及更快

Bluetooth SIG 的 Bluetooth® v5.4 核心规范为支持 Bluetooth 的物联网设备带来了多项优势,重点是增强了通信能力、安全性和效率。这些改进尤其适用于涉及大量设备的应用,如零售、资产跟踪和智慧家居环境。

主要优势包括:

  • 与数千个终端节点进行双向通信
  • 带响应的周期性广播 (PAwR)
  • 加密广播数据 (EAD)
  • 范围更广,能效更高
  • 提高资产跟踪的准确性和精确度
  • 基于标准的 ESL 和其他应用方法

蓝牙5是自蓝牙4.0引入低功耗蓝牙以来,对蓝牙标准最重要的改进。新的功能大大增强了所有应用,并为以前不可实现的应用赋予生命。

2 Mbps模式可将应用吞吐量提高至1.4 Mbps,支持流式传输和高带宽应用。与1 Mbps模式相比,它的能效更高,每比特的能量减半,有利于应用在相同大小的电池上持续更长时间,或者使用更小、更便宜的电池。

广播扩展彻底改变了低功耗蓝牙设备的广播能力。在一个广播中可包含多达8倍的广播数据,并且可直接建立长距离连接。广播可以被链接在一起,以传输更大的广播数据集。

Channel Selection Algorithm #2(CSA #2)提升了共存性能和稳健性。

长距离模式允许低功耗蓝牙设备在更远的地方进行通信,实现智能家居的完全覆盖。

广泛的低功耗蓝牙SoC产品组合

想为您的产品添加低功耗蓝牙连接吗?

如果您想为产品添加低功耗蓝牙连接,那么您就来对地方了。我们能为您提供广泛的无线多协议芯片系统(SoC)产品组合。我们所有的SOC都非常先进和节能,并且具有不同的功能集和内存配置。我们每天出货超过100万个低功耗蓝牙SoC,而仅在2021年,我们的客户就认证了587种新的终端产品,使我们成为了市场的领导者。客户之所以选择我们,是因为我们能提供高质量及超低功耗的SoC,具有出色互操作性的协议栈,以及易于使用的软件和工具。此外,我们为所有人提供免费的技术支持,指导您完成整个产品开发过程。

在下面探索我们的低能耗蓝牙解决方案!

nRF54系列

革命性的多协议 SoC

nRF54H20是nRF54H系列中的首款系统级芯片(SoC)。它是一款紧凑型超低功耗SoC,并具有卓越处理能力、充足内存和出色效率。nRF54H20采用全新的业界一流多协议无线电和尖端安全性,在紧凑的SoC器件中集成了独特功能组合,让开发人员构建先前无法实现的创新物联网产品。

nRF54L15 是 nRF54L 系列的首款系统级芯片 (SoC)。它是一款超低功耗蓝牙 5.4 SoC,具有同类最佳的新型多协议无线电和先进的安全功能。nRF54L 系列以更紧凑的封装将广受欢迎的 nRF52 系列提升到新的水平,具有出色的处理能力和效率、扩展的内存和新型外设。

低功耗蓝牙旗舰SoC

nRF5340 SoC是我们的低功耗蓝牙旗舰产品。它是nRF53系列的首款SoC,也是全球首款拥有两个arm® Cortex®-M33处理器的无线连接SoC。两个灵活的处理器及先进的功能组合,使其成为LE Audio、高级可穿戴设备和其他复杂物联网应用的理想选择。nRF5340是一款全功能SoC,其特点包括拥有nRF52®系列最突出的功能。除了具备蓝牙®5.4,高速SPI、QSPI、USB,最高105 °C的工作温度等优势以外,还结合了更高的性能、内存和集成度,同时实现了静态电流的最小化。它还提供各种安全功能,如可信执行、信任根和安全密钥存储。

支持广泛的无线协议

nRF5340是一款蓝牙5.4 SoC,能够承担蓝牙测向中的所有到达角(AoA)和离开角(AoD)的作用。它也支持LE Audio,并具有2 Mbps高数据吞吐量、广播扩展和长距离等功能。蓝牙Mesh、Thread和Zigbee之类的网格协议可以与低功耗蓝牙同时运行,从而使得智能手机能够配网、入网、配置和控制mesh节点。此外,它也支持NFC、ANT、802.15.4和2.4 GHz专有协议。

nRF52系列

nRF52系列由七个多协议蓝牙5.4 SoC组成,集成了强大而高效的64 MHz arm Cortex-M4处理器。闪存大小范围从192 KB到1024 KB,而RAM大小范围则从24 KB到256 KB。nRF52系列不但能为您较简单的应用提供具成本效益的选项,也能为您复杂的应用提供高度先进的选项,而所有这些选项都具有超低功耗。nRF52系列是您构建产品组合的理想平台,因为相似的硬件和软件架构能为您带来出色的软件可移植性,提高软件可重用性,同时也能降低上市时间和开发成本。

基于全闪存的SoC

nRF52和nRF53系列是带片上闪存的SoC。闪存能为您的产品带来完全的灵活性和可升级性,并可在工厂或在现场通过空中升级(OTA DFU)进行重新编程。这使得产品可随时随地进行更新和添加新功能。

蓝牙 LE SoCs 对比

nRF5340

nRF52840

nRF52833

nRF52832

nRF52820

nRF52811

nRF52810

nRF52805

CPU

128 MHz Arm Cortex-M33
+
64 MHz Arm Cortex-M33

64 MHz Arm Cortex-M4 with FPU

64 MHz Arm Cortex-M4 with FPU

64 MHz Arm Cortex-M4 with FPU

64 MHz Arm Cortex-M4

64 MHz Arm Cortex-M4

64 MHz Arm Cortex-M4

64 MHz Arm Cortex-M4

Flash

1 MB
+
256 KB

1 MB

512 KB

512/256 KB

256 KB

192 KB

192 KB

192 KB

RAM

512 KB
+
64 KB

256 KB

128 KB

64/32 KB

32 KB

24 KB

24 KB

24 KB

Arm TrustZone

Yes

Yes

Arm CryptoCell

312

310

Root-of-Trust

Yes

Yes

Secure key storage

Yes

High-Speed SPI

Yes

Yes

Yes

TWI/SPI/UART

4xTWI/SPI/UART +TWI/SPI/UART

2xTWI/SPI, SPI, 2xUART

2xTWI/SPI, SPI, 2xUART

2xTWI/SPI, SPI, UART

2xTWI/SPI, UART

TWI/SPI, SPI, UART

TWI, SPI, UART

TWI, SPI, UART

QSPI

Yes

Yes

USB

Yes

Yes

Yes

Yes

PWM, PDM, I2S

Yes

Yes

Yes

Yes

PWM, PDM

PWM, PDM

ADC, Comparator

Yes

Yes

Yes

Yes

COMP

ADC, COMP

ADC, COMP

ADC

Operating temperature

-40 to 105 °C

-40 to 85 °C

-40 to 105 °C

-40 to 85 °C

-40 to 105 °C

-40 to 85 °C

-40 to 85 °C

-40 to 85 °C

Supply voltage range

1.7 to 5.5 V

1.7 to 5.5 V

1.7 to 5.5 V

1.7 to 3.6 V

1.7 to 5.5 V

1.7 to 3.6 V

1.7 to 3.6 V

1.7 to 3.6 V

Packages

7x7 mm aQFN94
(48 GPIOs)

4.4x4.0 mm WLCSP95
(48 GPIOs)

7x7 mm aQFN73
(48 GPIOs)

3.5x3.6 mm WLCSP94
(48 GPIOs)

7x7 mm aQFN73
(42 GPIOs)

5x5 mm QFN40
(18 GPIOs)

3.2x3.2 mm WLCSP
(42 GPIOs)

6x6 mm QFN48
(32 GPIOs)

3.0x3.2 mm WLCSP50
(32 GPIOs)

5x5 mm QFN40 (18 GPIOs)

6x6 mm QFN48
(32 GPIOs)

5x5 mm QFN32
(17 GPIOs)

2.48x2.46 mm WLCSP33
(15 GPIOs)

6x6 mm QFN48
(32 GPIOs)

5x5 mm QFN32
(16 GPIOs)

2.48x2.46 mm WLCSP33
(15 GPIOs)

2.48x2.46 mm WLCSP28
(10 GPIOs)

优秀的硬件需要优秀的软件

优秀的硬件需要优秀的软件。我们为 nRF53 和 nRF52 系列提供了 nRF Connect SDK,这是一个用于开发蓝牙低功耗应用的完整软件开发工具包。它集成了可扩展的 Zephyr 实时操作系统、功能丰富的蓝牙 LE 协议栈、各种示例、硬件驱动程序等。

我们已将软设备的底层移植到 nRF Connect SDK,并带来了软设备所特有的一流互操作性。这就是软设备控制器(SoftDevice Controller)。SoftDevice 控制器与 Zephyr 蓝牙主机相结合,形成了功能丰富的蓝牙 LE 协议栈。该协议栈兼容所有 nRF52 和 nRF53 系列 SoC,支持广播器、外设、观察器和中心角色。它是符合蓝牙 5.2 标准的协议栈,支持 2 Mbps、广告扩展、信道选择算法 #2 和长距离。它还支持隐私 1.2、LE 数据包长度扩展、可配置 ATT MTU、面向连接的 L2CAP 信道和 LE 安全连接。

对于所有新项目,我们建议使用 nRF Connect SDK

激发所有开发人员的热情

当 Nordic Semiconductor 进入蓝牙低功耗领域时,我们有一些非常明确的目标。一个目标是成为市场领导者,另一个目标是使 Nordic Bluetooth LE SoC 成为市场上最容易获得、最易于使用、支持最完善的设备。今天的初创企业可以成为物联网领域的下一个行业巨头。我们生产人人都能买得起的开发硬件。并辅以免费软件和开发工具。Nordic 希望能激发所有开发人员的热情。

最新的蓝牙认证程序更新

蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)最新的认证程序参考文件(QPRD)v3 已于 2024 年 7 月 1 日生效。为支持新流程,Qualification Workspace(一个旨在促进和简化蓝牙认证流程的新工具)现已向蓝牙技术联盟的所有成员开放。如需了解改进后的流程和 Qualification Workspace 工具演示,请浏览 "新蓝牙认证流程和工具介绍"。

 

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