藍(lán)牙低功耗器件選型指南

安森美(onsemi)的藍(lán)牙?低功耗（Bluetooth LE）器件在業(yè)界掀起浪潮有好幾年了。2017年，安森美發(fā)布了RSL10，這是其在Bluetooth LE領(lǐng)域的第一款產(chǎn)品。隨后在2021年發(fā)布了RSL15，此后安森美繼續(xù)以Bluetooth LE的規(guī)格開發(fā)新器件。每種器件都有多個(gè)系列產(chǎn)品，因此我們準(zhǔn)備了一些實(shí)用的知識點(diǎn)，幫助您為您的應(yīng)用選擇最合適的器件。

明確應(yīng)用需求將導(dǎo)向您選擇合適的方案，所以請先回答以下問題：

●   我是否需要一個(gè)功耗非常低的方案，并盡可能延長電池壽命？

●   該應(yīng)用是否需要音頻傳輸或音頻處理？

●   該應(yīng)用的占位空間是否受限？

●   集成天線和外部被動(dòng)元器件的模塊能否縮短開發(fā)時(shí)間？

●   是否需要汽車認(rèn)證？

●   該應(yīng)用是否需要植入人體或應(yīng)用于關(guān)乎生命的醫(yī)療？

●   該應(yīng)用是否需要安全地?cái)?shù)據(jù)傳輸？

●   BLE參考設(shè)計(jì)是否有助于啟動(dòng)產(chǎn)品的開發(fā)？

●   它是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用嗎？

您可以通過上述問題的答案來確定使用需求，以此來選擇合適的安森美的Bluetooth LE產(chǎn)品。產(chǎn)品選項(xiàng)概要在底部。

低功耗

超低功耗是RSL系列產(chǎn)品的特點(diǎn)。安森美在設(shè)計(jì)RSL10時(shí)采納了植入式醫(yī)療客戶的意見，這些客戶需要設(shè)備在不充電的情況下用小電池運(yùn)行很多年。RSL系列器件的每個(gè)模塊都考慮到了低功耗。在睡眠模式下，RSL系列的所有產(chǎn)品都能以非常低的占空比運(yùn)行，功耗在nA范圍內(nèi)。RSL15提供了一個(gè)智能感知模式(Smart Sense Mode)，可以對外部數(shù)值進(jìn)行連續(xù)的ADC監(jiān)測，當(dāng)ADC閾值在186 nA @ 3.0 V時(shí)就被喚醒!

音頻

如果你的應(yīng)用涉及音頻，并且需要一個(gè)音頻編解碼器，RSL10是最好的選擇。RSL10集成LPDSP32，可以運(yùn)行G.722或CELT等音頻編解碼器。安森美未來的Bluetooth LE方案還將支持帶有LC3編解碼器的新LE音頻協(xié)議。(注：編解碼器能夠?qū)鬏數(shù)膲嚎s數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼。編解碼器可以是一個(gè)固定的硬件塊，也可以是一個(gè)在處理器上運(yùn)行的算法，LPDSP32處理器是一個(gè)專用硬件塊，用于對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行最高效、最低功耗的壓縮/解壓）。我們的EZAIRO? 7160無線預(yù)配置DSP含RSL10，是助聽器等小外形、低功耗音頻應(yīng)用的理想選擇。

尺寸

選擇WLCSP（晶圓級芯片封裝）--硅片，帶有焊球用于連接--用于需要最小外形尺寸的應(yīng)用，如消費(fèi)電子或醫(yī)療一次性用品、可穿戴或ID標(biāo)簽。RSL10 WLCSP具有2.32 mm x 2.36 mm的微小尺寸，厚度僅為0.35 mm，RSL10 QFN尺寸為6 mm x 6 mm，RSL15 QFN尺寸是5 mm x 5 mm，仍然非常小。如果要選擇WLCSP，需要確保您所選擇的制造工藝能夠適應(yīng)0.25毫米的焊球間距。

模塊

任何射頻系統(tǒng)（如2.4GHz Bluetooth LE）的開發(fā)都有一個(gè)額外的復(fù)雜性，那就是選擇周圍的組件和天線來匹配硬件環(huán)境。對系統(tǒng)進(jìn)行審查以滿足FCC、CE或其他監(jiān)管機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢。為了繞過這些工作，可以選擇一個(gè)預(yù)先認(rèn)證的模塊，它集成所有需要的被動(dòng)元件（如晶體、電源去耦和天線匹配電路）和一個(gè)集成天線。在這種情況下，RSL10 SIP是一個(gè)理想的解決方案。所有無源元件和天線都集成在這個(gè)6mm x 8mm x 1.46mm的認(rèn)證模塊中。RSL15 SIP正在開發(fā)中，安森美很快就會(huì)發(fā)布。

汽車認(rèn)證

汽車應(yīng)用的開發(fā)需要一個(gè)符合嚴(yán)苛的汽車溫度范圍和標(biāo)準(zhǔn)的元件。NCV-RSL10通過AEC-Q100 Grade 2 認(rèn)證，與RSL10一樣具有高能效，能夠?qū)崿F(xiàn)各種新的汽車應(yīng)用，包括無鑰匙進(jìn)入、安全診斷警報(bào)以及增強(qiáng)型資訊娛樂控制。

生命攸關(guān)的醫(yī)療

安森美作為醫(yī)療元器件供應(yīng)商有著悠久的歷史，并這一經(jīng)驗(yàn)用于MD-RSL10，使其能夠用于植體或關(guān)乎生命的應(yīng)用，如心臟監(jiān)測和管理以及神經(jīng)刺激。

注1：如果產(chǎn)品被用作生命支持系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，或任何FDA第三類醫(yī)療器械，或在外國司法管轄區(qū)具有類似或同等分類的醫(yī)療器械，或任何用于植入人體的設(shè)備，則銷售時(shí)必須事先獲得安森美對產(chǎn)品使用的書面授權(quán)，并由買方單獨(dú)簽署賠償協(xié)議。

參考設(shè)計(jì)

安森美有許多經(jīng)驗(yàn)證的參考設(shè)計(jì)，可以作為你的項(xiàng)目開發(fā)起點(diǎn)以加快開發(fā)。參考設(shè)計(jì)通常包括應(yīng)用硬件、固件、物料單(BOM)、原理圖和PCB制造文件。安森美提供各種低功耗參考設(shè)計(jì)，以快速啟動(dòng)您的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，包括：

●   RSL10傳感器開發(fā)套件

●   RSL10資產(chǎn)標(biāo)簽

●   能量采集藍(lán)牙低功耗開關(guān)

●   RSL10智能拍攝相機(jī)平臺

安全傳輸

開發(fā)人員在保護(hù)敏感數(shù)據(jù)（如個(gè)人健康信息和支付交易信息）時(shí)必須納入一個(gè)或多個(gè)安全機(jī)制。RSL15包含最新的嵌入式安全功能，具有真正基于硬件的信任根和Arm加密單元，用于硬件加速的加密算法。數(shù)據(jù)顯示，ECDSA或SHA等安全算法在這個(gè)硬件加速器上的運(yùn)行速度比軟件安全方案快62倍。

物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是一個(gè)廣泛的類別，但一些典型的要求將為您提供元器件的選型導(dǎo)向。遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備是一種常見的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，該設(shè)備大部分時(shí)間處于睡眠模式，偶爾會(huì)被喚醒，發(fā)送幾個(gè)數(shù)據(jù)包，然后又回到睡眠模式。RSL15非常適合這種應(yīng)用，因?yàn)樗峁┝硕喾N低功耗模式，幾乎適合任何應(yīng)用需求。另外，RSL15在閃存大小方面有兩種選擇（284 kB和512 kB），還具備以物聯(lián)網(wǎng)為核心的功能，如智能感知模式，即使在睡眠模式下也能不斷讀取ADC。RSL10也非常適合對小外形有要求的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

安森美的 RSL系列有越來越多的變體，都具有超低的功耗。查看功耗和電池估算器，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，RSL10和RSL15具有領(lǐng)先業(yè)界的低功耗。