蓝牙片上系统如何应用到物联网智能家居/可穿戴设备？

BLE SoC是一种将多个组件集成到单个芯片上的BLE芯片。这允许更紧凑和有效的设计，因为所有必要的组件都包含在单个芯片上。BLE SOC广泛应用于物联网网关，参与各种物联网项目。

· nRF52系列(Nordic)-低功耗、丰富的功能、强大的开发者生态系统。

· CC26xx系列(Texas Instruments)-高能效、全面的开发支持，适合各种应用。

· PSoC 6 BLE(Cypress)-灵活的集成，USB和CapSense支持，充足的内存选项。

· DA1458x系列(Dialog)-低功耗、紧凑尺寸，适用于空间受限的设备。

· EFR32系列(Silicon Labs)-高能效、多种外设、强大的开发支持。

· QCA402x(Qualcomm)-高时钟速度，音频支持，适合音频和语音应用。

本文介绍了各种高性能BLE SoC，帮助您选择最合适的一款。

什么是BLE SoC？

蓝牙低能耗片上系统被称为BLE SoC。它描述了将蓝牙低能耗(BLE)技术集成到产品中所需的每个部件和功能的集成电路。

蓝牙无线电收发器、微控制器单元(MCU)或微处理器以及与外部设备交互和通信所需的其他外设通常都包含在BLE SoC中。当蓝牙无线电收发器使用BLE协议实现无线通信时，MCU或微处理器管理处理责任。

需要低功耗无线通信的设备，如可穿戴设备、健身追踪器、智能手表、医疗设备、物联网设备等，经常使用BLE SoC。在他们的帮助下，将BLE技术集成到这些小工具中，使他们能够以经济高效的方式与其他支持蓝牙的小工具(如智能手机、平板电脑和笔记本电脑)连接和通信。

为什么物联网需要BLE SoC？

低功耗

BLE SoC非常适合电池供电设备，因为它们在制造时考虑了最低功耗。它们包括节能功能，包括睡眠模式、有效的数据传输协议和改进的射频性能。这使得小工具具有更长的电池寿命，这使它们适用于可穿戴技术、物联网技术和其他便携式应用。

无线连接

BLE片上系统支持支持蓝牙的设备进行无线连接，并与其他支持蓝牙的设备(如电脑、平板电脑和智能手机)进行交互。通过这种连接，与外部设备的联系、对小工具的控制以及无缝的数据传输都成为可能。BLE非常适合蓝牙物联网设备和传感器，因为它特别适合于需要间歇数据交换或低带宽的应用。

兼容性强

BLE SoC的蓝牙低能耗标准符合性确保了与各种蓝牙设备的兼容性和互操作性。由于这种标准化，使用BLE片上系统的设备可以独立于制造商或平台平稳地相互连接和交互。

集成和小型化

通过将几个部分和功能集成到单个芯片上，BLE SoC帮助设备变得更小更简单。通过这种集成，设计和生产过程变得更简单，成本降低，并且更小、更轻的设备现在成为可能。它对于可穿戴技术尤其有用，例如远程患者监护可穿戴设备，其中外形和尺寸是重要因素。

应用开发

BLE SoC经常提供软件开发工具包(SDK)和对多种编程语言的支持，这有助于应用程序的开发。这些SDK提供了工具、框架和API，使设计数据同步、无线更新和基于邻近的交互等尖端功能变得更加容易。

值得一提的是，为了帮助开发人员找到满足其独特需求的最佳解决方案，提供了大量硬件开发资源Dusun IoT，包括SDK和刻录工具。

如何测量一个BLE SoC？

衡量BLE SoC的质量需要基于数据的详细方法，考虑各种性能参数。以下是评估BLE SoC质量时需要考虑的一些关键因素:

功率消耗

功耗是BLE SoC的一个重要方面，尤其是对于电池供电的设备。必须测量SoC在不同使用场景下的功耗，例如活动通信、空闲模式和睡眠模式。不同工作模式下的电流消耗和不同传输功率水平的影响等数据有助于评估SoC的功率效率。

范围和信号强度

BLE SoC的范围和信号强度决定了它与其他设备建立和保持连接的能力。评估各种环境和距离下的链路质量、信噪比(SNR)和接收信号强度指标(RSSI ),可以深入了解SOC的性能。在不同的场景中进行测试，如视线、障碍环境或易受干扰的区域，可以帮助衡量其鲁棒性和可靠性。

数据吞吐量

BLE SoC的数据吞吐量会影响设备之间的数据传输速度。测量不同场景下可实现的数据传输速率，包括不同的距离和干扰水平，可以表明SoC处理数据的效率。应该评估数据包丢失、延迟和数据速率变化等因素，以确保数据传输平稳可靠。

物联网市场中的BLE SoC

· nRF52系列(例如，nRF52840、nRF52833)：Nordic Semiconductor的NRF 52系列以其低功耗和高级功能而闻名，广泛用于各种应用，包括可穿戴设备、智能家居设备和工业物联网。

· CC26xx系列(例如，CC2640、CC2642)：德州仪器的CC26xx系列提供低功耗、高性能的解决方案，适合医疗保健、资产跟踪和楼宇自动化等各种应用。

· PSoC 6 BLE：赛普拉斯半导体的PSoC 6 BLE SoC提供了BLE连接和灵活的MCU平台的独特组合，能够轻松集成定制功能，并增强设计灵活性。

· DA1458x系列：Dialog Semiconductor的DA1458x系列以其超低功耗和紧凑的尺寸而闻名，适用于小型和电池供电的设备，如可穿戴设备和信标。

· EFR32系列(例如，EFR32BG、EFR32MG)：Silicon Labs的EFR32系列提供一系列具有不同特性和性能水平的BLE SoC，满足各种物联网应用的需求，包括智能照明、智能电表和资产跟踪。

· QCA402x：高通的QCA402x是一款功能丰富的BLE SoC，设计用于广泛的应用，包括音频设备、家庭自动化和可穿戴技术。

下表有助于您了解这些BLE SoC之间的差异：

丰富的功能、低功耗和各种可能的变化使北欧nRF52系列脱颖而出。它提供了有效的ARM Cortex-M4 MCU、快速时钟速率和大量闪存和RAM替代品。

开发人员经常选择Nordic Semiconductor，因为它有可靠的开发工具、全面的SDK和充满活力的开发人员社区。nRF52系列提供具有竞争力的发射机功率和接收机灵敏度，同时支持最新的蓝牙5.x标准。

接下来是Silicon EFR32系列，它提供了一系列功能和具有竞争力的性能。它拥有ARM Cortex-M4 MCU、可观的时钟速度以及足够的闪存和RAM容量，可用于各种应用。值得一提的是，EFR32系列支持蓝牙5.x，能够兼容最新的蓝牙设备和功能。它为可靠的无线通信提供具有竞争力的发射机功率和接收机灵敏度。

基于BLE SoC的BLE网关

DGSW-094基于Nordic的 nRF52840

这DSGW-094物联网边缘透明网关使用先进的nRF52840 SoCs(支持蓝牙LE、蓝牙mesh)实施支持BLE的物联网解决方案。它还提供了一个可选的LTE cat M1/cat NB模块，用于将数据转发到云的后端。DSGW-094是一个透明的网关，能够实现快速、稳定和双向的数据传输，以加快物联网项目和解决方案的通信速度。配有5V USB型电源适配器。

· 智能家居：nRF52840可用于智能家居应用，如智能锁、智能恒温器和智能照明系统。它非常适合这类设备，因为它具有低功耗、可靠的无线通信以及与众多外设的兼容性。

· 可穿戴技术：nRF52840是健身追踪器、智能手表和健康监测设备等可穿戴设备的理想选择，因为其功耗低、尺寸小。它可以管理传感器数据，提供无线通信，并实现实时数据传输和监控。

· 资产跟踪：nRF52840具有蓝牙低能耗功能，是需要资产跟踪的应用的绝佳选择。它可以用来创建跟踪工具，帮助定位和监视资产，包括机器、股票、汽车和个人财产。资产跟踪系统受益于SOC的远程通信和高能效运行。

· 工业物联网：nRF52840可用于工业物联网应用，如监控系统、传感器网络和工业自动化。在工业环境中，它可以无线连接各种传感器、执行器和控制设备，以实现数据采集、远程控制和实时监控。

· 健康和医疗设备：nRF52840支持蓝牙低能耗，并兼容健康相关模式，因此适合在健康和医疗设备中使用。它支持安全可靠的数据传输，可用于医疗传感器、远程患者监护系统和医疗保健设备。

· 智能农业：nRF52840非常适合涉及智能农业的应用。它可以将灌溉控制系统、天气监测系统和其他智能农业设备连接起来。对于远程农业部署，SOC的远程通信能力和低功耗具有优势。

DSGW-340基于EFR32BG24

这DSGW-340 BLE LTE网关是一种小型便携式蓝牙设备，可以通过蓝牙连接到医疗设备，并通过Wi-Fi或LTE将医疗生命体征数据传输到云端。它还可以连接到测量血糖、含氧量和心电图等数据的设备。

· 家庭自动化：家庭自动化系统可以使用EFR32BG24来监控和操作各种设备，包括智能照明、恒温器、安全系统和门锁。由于其低功耗、无线连接性和对多种通信协议的支持，它是家庭自动化应用的良好选择。

· 工业监控和控制：EFR32BG24可以处理工业监控和控制应用。它可以使工业环境中的传感器、执行器和控制系统相互通信成为可能。它适用于环境监控、设备控制和过程自动化等应用，因为它兼容多种通信协议，并且在挑战性的工业环境中保持稳定。

· 智能计量：EFR32BG24可用于电表、水表和煤气表等智能计量应用。低功耗使长电池续航时间成为可能，而无线连接允许远程数据管理和监控。保护敏感计量数据需要SOC的安全机制到位。

· 环境监控：EFR32BG24可用于室内和室外环境监控、温度和湿度检测以及空气质量监控。从传感器到集中监控系统的无线通信和数据传输由此成为可能。