低功耗藍牙時代，紐扣電池壽命可達十年

　　根據藍牙技術聯(lián)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(fā)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(lián)，低功耗藍牙的新機遇

　　藍牙技術發(fā)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(xiàn)無線耳機，最早發(fā)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(fā)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(xiàn)優(yōu)異的低功耗藍牙就此開始發(fā)展。

　　進入物聯(lián)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(xiàn)智能樓宇、智能家居等物聯(lián)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(lián)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(lián)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(tǒng)設計實現(xiàn)，而低功耗藍牙芯片的功耗主要來源于動態(tài)運行功耗和靜態(tài)睡眠功耗，這些功耗受設備激活、休眠時間、執(zhí)行通信協(xié)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(fā)射和接收電流，即 0 dBm 下，發(fā)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 µA / MHz，休眠電流 1.21µA。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(tài)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(qū) 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(wěn)定接入，可能會犧牲掉功耗的部分，調制到最大 TX 功率(發(fā)射功率)以確保通訊功能，但 Silicon Labs 的 BLE 協(xié)議支持動態(tài) TX 功率調節(jié)，能夠更好地優(yōu)化功耗，從而延長電池壽命。

　　除了業(yè)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(fā)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(xié)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(xù)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(lián)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(lián)網領域，例如攜帶式按摩儀，攜帶式醫(yī)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(tǒng)級封裝(SiP)，規(guī)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(fā)展。
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