【产品】Silicon Labs新增安全的蓝牙低功耗模块BGM220x，尺寸仅为6×6mm

时间： 2020-09-30 来源：Silicon Labs

技术问答

SILICON LABS新的蓝牙低功耗模块 BGM220x，已正式确定其尺寸仅为6×6 mm。BGM220提供了一种嵌入式解决方案，带有可完全升级的软件堆栈（已在全球范围内进行了预认证），并提供固件支持，从而加快产品上市时间。

该模块支持蓝牙低功耗（BLE）5.1、5.2和网格，并且结构紧凑，功耗极低，可优化电池寿命。这款新模块允许设备制造商通过内置的安全功能（包括信任根），将预认证的蓝牙功能添加到其微控制器单元（MCU）中，用于提高安全性。

多年来，Silicon Labs已在IoT无线领域提供了各种模块，包括Mesh，Thread，Zigbee和Z-Wave，Bluetooth等。Silicon Labs市场与应用副总裁Matt Saunders在接受采访时表示，1月份推出的BG22目前市场表现良好，应用范围广泛。根据Bluetooth SIG Bluetooth 2020市场最新数据显示，蓝牙低功耗技术（Bluetooth Low Energy）仍然是增长最快的蓝牙技术，复合年增长率达到26％。

BGM220提供PCB（BGM220P）或SiP（BGM220S）等多种封装，可以用于多种应用，包括资产标签，信标，便携式医疗，健身和低功耗蓝牙网状节点。BGM220P是一种稍大一点的PCB型号，针对无线应用的性能进行了进一步优化，具有扩大的链路范围。

用于IoT应用的低能耗蓝牙
标准协议（例如，蓝牙，ZigBee和Wi-Fi）并未设计有超低功耗特性，因此，许多OEM选择使用专注于能效的专有协议。专有协议的使用对可穿戴产品的灵活性施加了许多限制，从而限制了专有协议本身的互操作性。为了解决这些限制，Special Interest Group Bluetooth（SIG）引入了蓝牙低功耗（BLE）技术，该技术专门设计用于实现短距离通信的最低功耗。BLE在2.4 GHz ISM频段运行，带宽为1 Mbps。

该协议经过优化，可以按固定间隔发送小块数据。主机处理器在无信息发送时处于低功耗模式，借此可以最大化时间间隔。该协议经过优化，可在数据交换期间提供几秒钟的连接。控制器执行一些关键任务，例如建立连接和忽略重复的数据包，可以允许主机处理器继续保持低功耗模式。

超低功耗无线通信、小尺寸和低占空比传感应用的结合，可以开发和安装免维护的IoT传感器节点。改进的BLE技术将供电电流从传统蓝牙的mA级降低到μA级。蓝牙Smart IoT节点只需一个小的纽扣电池，即可运行数月甚至数年，而无需对其进行更改或充电。

“最重要的参数因应用而异。但是我认为在大多数应用程序中都有一些共同的领域。例如功耗或电池寿命。随着蓝牙网状网的引入及其在照明中的使用，出现了更多的线路电源设备，但是蓝牙中仍然存在着大量的电池供电应用，更长的使用寿命为用户带来了真正的价值。因此，功耗的考虑不仅取决于设备用于管理计算和通信堆栈的能量，还取决于是否在开发射频设计时就考虑了低功耗操作。

更加有效的射频技术和设计将延长电池寿命。我认为重要的另一个领域是解决方案的物理尺寸。许多蓝牙应用程序都非常紧凑。芯片物理上的小尺寸有助于空间受限的设计（与RF参数相关），还能够构建更紧凑的解决方案。例如BGM220S便能够为开发人员提供上述的真正优势。然后我也想到了安全性。这已经成为一个非常重要的因素，不仅在蓝牙中，也许多其他物联网技术中需要考虑的。” Saunders说。

蓝牙标准，即使在最近发展为低功耗蓝牙（BLE）的情况下，仍然在众多设备中占有一席之地。实际上，在用于连接两个设备的众多通信标准中，蓝牙由于其使用简单性以及几乎能够将所有内容进行连接而变得非常重要。越来越多的应用使用物联网传感器，其特点是低占空比，并能够提供间歇性通信。通过这种方式，可以使用可再生资源存储的能量来确保运行过程。

图1：BGM220P框图：在PCB模块中结合了节能型MCU和高度集成的无线电收发器

工商业各个垂直领域的物联网设备和应用程序数量的持续增长，增加了对采用新的更强大的网络安全措施来捍卫安全和隐私的需求。物联网（IoT）生态系统中对网络安全措施和法规的需求不断增长，旨在提高恶意软件和外部威胁防护水平，并对企业和消费者有重要影响。

最初由Microsoft开发的“跨步”分类模型，列出了IoT设备和使用的用户可能面临的潜在安全威胁。具体包括欺骗，篡改，抵赖，信息泄露，拒绝服务（DoS）攻击和EoP受感染的系统中可能存在恶意软件。

蓝牙模块
对于需要高度可定制的软件和RF设计选项的物联网设备制造商来说，SoC（片上系统）是理想的选择。这些制造商需要能够灵活开发其物联网设备。另一方面，SiP模块非常适合那些需要蓝牙低功耗，几乎没有RF设计或设计经验的设备制造商。而PCB模块则具有许多SiP模块的优势，同时价格和成本却较低。

上述挑战要求产品开发人员在物联网产品中紧跟强大的安全标准。这些物联网产品的安全性正在全球各个国家迅速成为强制性要求。为了保护企业品牌、终端用户隐私和产品的商业可行性，物联网安全是需要考虑的重要方面。漏洞既可以通过互联网上的远程攻击，也可以通过实际的物理攻击来利用。

“使用Silicon Labs无线产品组合的开发人员，包括BGM220模块组合中的开发人员，可以使用许多旨在保护其产品的技术，包括安全调试，具有信任根的安全引导和安全引导加载程序，” Saunders说。“我们正在与客户安全社区，第三方安全专家合作，在我们的产品上提供先进的安全解决方案，以帮助保护当今连接的物联网设备，同时还具有一定程度的可升级性，以帮助他们继续保护明未来，保持产品升级。我们正在为高性能蓝牙产品注入一系列我们称为Secure Vault的最新安全功能。”

Silicon Labs提供的安全功能是Secure Vault：一套针对IoT设备的硬件和软件安全保护，可以保护自身品牌，产品设计和消费者数据。

BGM220P、BGM220S基于EFR32BG22 SoC，实现了蓝牙低功耗连接，具有面向未来的功能和OTA固件更新，增强的安全功能以及低能耗特性。EFR32BG22 SoC具有32位ARM Cortex M33内核，2.4 GHz高性能无线电，512 kB闪存，丰富的MCU外设集以及各种时钟管理和串行接口选项。

BGM220P模块是一个完整的解决方案，具有全球范围内的法规认证，先进的开发和调试工具以及支持，可以最大程度地减少和简化最终产品的工程和开发流程，从而有助于缩短产品上市时间。

BGM220具有针对AES128/256，SHA-1，SHA-2（最高256位），ECC（最高256位），ECDSA和ECDH的硬件加密加速等特性。此外，产品集成有符合NIST SP800-90和AIS-31的随机数发生器（TRNG），以及带锁定/解锁功能的安全调试功能。

由于具备软件堆栈，这些设备需要处理器投入一定的资源，从而为任何微控制器（MCU）添加无线连接。

BGM220S和BGM220P支持蓝牙测向，通过一个纽扣电池便可提供长达十年的使用寿命。Saunders说：“ Silicon Labs正与一些公司直接合作，提供一种非常精确的方向跟踪，用于跟踪和移动室内资产。”

在以系统或Wi-Fi配置的无线电辐射为主的环境中，蓝牙和无线技术的结合还会导致IoT设备的RF性能出现问题。对此，提出的托管共存解决方案非常有用。

图2：BGM220S框图：将节能型MCU与高度集成的无线电收发器结合在具有坚固集成天线的SiP模块中

根据用户在系统中的位置不同，托管共存解决方案带来的问题也有所不同。在终端节点中，管理不善的系统可能会导致丢失数据包，从而导致电池寿命缩短，因为无线电设备一直在尝试重新发送。这在网关中便会显示出来，以便使无线电（功能最强大的无线电）取消低功率的无线电传输通道。因此需要一种可管理的解决方案。Saunders说：“拥有这种托管的共存关系可以使您从系统中的所有无线电中获得最佳的配置文件和性能。”

连接性是任何物联网系统的基本支柱。对于项目实施保护用IoT设备，易于管理的解决方案提供了所需的节能功能和安全资源。低功耗蓝牙由于具有外形灵活且功耗低特性，已发展成为连接的关键要素。BLE正在取代专有协议，成为超低功耗IoT设备中事实上的连接标准。

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多看 Lv7. 资深专家 2020-10-27

艰有
用户86137324 Lv4. 资深工程师 2020-10-26

学习
用户77314868 Lv6. 高级专家 2020-10-24

学习了
EEric Lv7. 资深专家 2020-10-23

棒棒哒
luose Lv8. 研究员 2020-10-22

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流星2018 Lv4. 资深工程师 2020-10-22

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桃梅 Lv7. 资深专家 2020-10-21

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鹏鹏 Lv7. 资深专家 2020-10-21

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willing Lv6. 高级专家 2020-10-21

学习
秋刀鱼 Lv6. 高级专家 2020-10-21

学习拉，不过现在无线模块还看华为。

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信驰达（RF-star）物联网射频模组选型指南

描述- 信驰达（RF-star）是一家专注于低功耗无线射频应用的高新技术企业，致力于为客户提供基于BLE、Wi-Fi、UWB、Matter、Zigbee、Thread、Sub-1G、Wi-SUN等核心技术的软硬件设计与制造、APP交互及物联网云后台开发、大数据分析、以及OEM与ODM服务，其产品及服务广泛分布于新能源汽车、消费电子、医疗电子、工业物联网、智慧能源等领域。

型号- CC2642R,CC2662R2F-Q1,CC2642R2F-Q1,NRF52,NRF52833,NRF52832,RSBRS02AI,RF-WM-20DNB1,RF-WM-3235A1S,A020F1024IM48-B,NRF52840系列,A010F1024IM48-B,RF-SM-1277B2,RF-BM-ND04I,RSBRS02AA,RF-SM-1277B1,CC1312系列,RF-BM-ND04C,EFR32FG25,RF-BM-2652P2I,RF-WM-3200B3,NRF52系列,RF-WM-3200B1,CC2530系列,CC2640R2FRGZ,EFR32XG24系列,RF-BM-4044B5,C224系列,RF-WM-20CMB1,2E0RKPR,CC1312,RF-BM-ND05I,CC1310,RF-BM-4044B2,CC2640,C2640R2F,RF-BM-4044B4,RF-SM-1077B2,RF-BM-4044B3,RF-SM-1077B1,CC264X系列,CC2652R,CC2540,RTL8720DN,RTL8720DN系列,RF-BM-2642B2,RF-DG-40A,C224F512GM32-C,NRF52811,NRF52810,RF-BM-BG22B1,RF-ZM-2530P1I,RF-BM-BG22A3,RF-WM-3235B1S,EFR32BG22系列,RF-B-SR1,BG24,RTL8711AF,CC2530,CC2652,RF-BM-4077B1,RF-BM-4077B2,CC2652P,CC3220SF,CC2340系列,RF-BM-MG24B2,C112F352GM32-C,RF-BM-MG24B1,RF-BM-2652P7,CC131X系列,NRF52805,RF-BM-BG22C3,CC3235S,CC131X,CC1352P7,CC264X,RF-BM-2652P2,RF-BM-2652P3,RF-BM-2652P4,CC3235SF,CC2652P7,RF-ZM-2530B1,EFR32XG24,CC32XX系列,A410F1536IM48-B,CC1352,RF-BM-ND09A,C112系列,A420F1536IM48-B,RF-WM-11AFB1,RF-DG-22A,RF-BM-ND04CI,CC2651R3系列,RF-WM-RTL8720DNB1,EFR32BG22C112,CC265X,EFR32BG22,RF-BM-2340C2,ATM2202,EFR32BG24,BG24 系列,RF-DG-52PAS,RTL8720CM,CC2340R5,RF-B-AR4,RF-B-AR1,RF-BM-2652B1,RF-ZM-2530P1,RF-BM-BG22A1,RF-BM-2652B2,RF-TI1352B1,CC2640R2FRSM,RF-ZM-2530B1I,CC2652R7,RF-BM-2340A2I,EFR32BG22C224,RF-BM-BG22A1I,RF-BM-2340B1,CC1352P7系列,CC2340,RTL87XX系列,RF-WM-3235B1,RS02A1-B,RS02A1-A,RSBRS02ABR,RF-BM-ND10,C224,RF-BM-BG24B1,RF-DG-32B,RF-BM-ND04,RF-BM-ND05,RF-BM-ND06,RTL87XX,RF-BM-ND08,RF-BM-2340B1I,RF-BM-2340A2,2E0RGER,NRF52840,CC2592,RF-TI1352P1,EFR32MG24,RF-WM-3235A1,CC32XX,RF-BM-ND08C,RF-BM-2652P4I,CC3200,CC2640R2L,RF-BM-ND08A,RF-WM-3220B1,RF-BM-2651B1,CC3235SF系列,CC2640R2F,CC1312R,C1312R7,CC2640R2F-Q1,C112,RF-BM-BG24B2,CC1352P,CC3235S系列,CC1352R,CC2651R3,RF-WM-RTL8720CMB1,RF-BM-BG22A3I,RSBRS02ABRI

选型指南 - 信驰达 - 2023/8/4 PDF 中文下载

【技术】网状网络技术三分天下，蓝牙Mesh欲异军突起

随着2009年蓝牙低功耗（BluetoothLowEnergy）的切入，再到现在的蓝牙网状网络（Mesh），我们正看到并将看到有更多的新应用出现。早期，家庭/楼宇自动化、信标、照明和资产追踪/管理等组网应用主要采用Zigbee网络。然而，Zigbee需要设计路由器/网关，这对开发者形成负担，因此行业也进一步提出了基于IPv6的Thread网状网络标准，形成目前技术三分天下的局面。

新技术发布时间 : 2017-11-13