信驰达RF-BM-BG22A3、RF-BM-4055B1L、RF-BM-4077B1L蓝牙模块均支持BLE 5广播扩展包

时间： 2024-08-23 来源：信驰达官网

技术问答

依托蓝牙5.2的新特性，芯科实验室（SILICON LABS）于今年年初线上宣布推出基于Bluetooth 5.2 的SoC — EFR32BG22 ，在发布会中，Si公司展示了EFR32BG22的亮点，采用纽扣电池供电工作时长可达十年。

根据蓝牙技术联盟（SIG）的预测，到2023年蓝牙设备的年度总出货量将增长26％，从2019年的40亿个增加到54亿个，并且90％的蓝牙设备都支持BLE，安全可靠连接和极低功耗将是这些物联网设备的基本要求。Silicon Labs设计了BG22 SoC以满足这些要求，以及应对未来几年中不断增加的数十亿个蓝牙物联网设备。

BG22系列结合了同类最佳的超低发射和接收电流（发射功率为0 dBm时3.6 mA；接收2.6 mA）和高性能、低功耗M33内核（工作电流27μA / MHz；休眠电流1.2μA），提供行业领先的能效，可将纽扣电池的寿命延长至十年。芯科科技推出的EFR32BG22目标应用包括蓝牙Mesh低功耗节点、智能门锁、个人医疗保健和健身设备。SoC支持蓝牙到达角（AoA）和离开角（AoD）功能，可以达到1米以内定位精度，使得资产跟踪标签、信标和室内导航等应用将从中受益。 

信驰达低功耗蓝牙模块 RF-BM-BG22A3，采用Silicon Labs的EFR32BG22系列芯片作为核心处理器，宽输出功率调节（-20 dBm～6 dBm），-106.7 dBm高增益接收灵敏度。

BG22支持BLE 5.2，EFR32BG22支持BLE 5.2协议，即支持LE Audio功能。也支持BLE 5.1协议，可以利用AOA/AOD进行室内定位，非常适用于提升物联网（IoT）应用的性能。

EFR32BG22强劲的性能对比Nordic nRF52805和TI CC2640R2L参数如何？

内核方面，EFR32BG22采用的是最新的M33内核，其内核性能比上一代进一步提升。Nordic nRF52805带有具有出色能效并且功能强大的64MHz 32位Arm Cortex M4处理器，TI的CC2640R2L采用的是48MHz 32位Arm Cortex M3处理器。可以由此看出，EFR32BG22，nRF52805，CC2640R2L内核性能依次递减。在内核方面，EFR32BG22采用的M33内核，运算能力相比之下更加出众。

资源方面，EFR32BG22拥有352/512KB Flash，32KB RAM的丰富资源。

Nordic的nRF52805带有192KB闪存和24KB RAM。其多协议(低功耗蓝牙/2.4GHz)无线电可提供高达+ 4dBm的功率输出和-97dBm灵敏度(1 Mbps低功耗蓝牙)，链路预算为101dBm。无线电的峰值功率消耗仅为4.6mA (TX 0dBM及RX 1Mbps)，在保留24KB RAM和运行RTC的情况下，该SoC器件的耗电量在系统关闭状态下低至0.3µA，在系统开启状态下低至1.1µA。nRF52805具有一系列模拟和数字接口，例如SPI、UART和TWI、一个两通道12位ADC和10个GPIO。

TI（德州仪器）最近推出的CC2640R2L是2.4 GHz无线微控制器（MCU），拥有128KB Flash，28KB SRAM，可以为用户应用程序编程提供更大的Flash空间支持。支持低功耗Bluetooth 5.1和专用2.4 GHz应用，包括Wi-Fi®、Bluetooth Low Energy、Thread、ZigBee®、Sub-1 GHz MCU和主机MCU，它们都使用单核软件开发工具包（SDK）和丰富的工具集，共享一个通用、易于使用的开发环境。优化的低功耗无线通信和高性能传感器可以让其在楼宇安全系统、暖通空调、资产跟踪、医疗市场以及需要工业性能的应用中使用。

比较之下，EFR32BG22资源方面最为丰富，相比TI CC2640R2L和Nordic的nRF52805可以支持更多功能应用落地。而且同为低成本方案，EFR32BG22的资源及内核远胜于TI和Nordic，预计在一段时间内，会给TI和Nordic的低成本芯片CC2640R2L和nRF52805造成很大压力，抢占大量低成本市场份额。

那么基于EFR32BG22、nRF52805、CC2640R2L芯片能够开发出什么功能呢？

信驰达科技基于EFR32BG22推出的蓝牙模块RF-BM-BG22A3提供丰富的功能供物联网方案快速落地，降低方案研发的门槛。

其中RF-BM-BG22A3的一大亮点是广播扩展包功能：

EFR32BG22支持BLE 5广播扩展包的特性，打破广播包31字节的限制，将广播包长度提升至253字节，极大增加了广播包的数据承载能力，SoC满足更多大数据传输应用场景。

其余功能：

1. 支持开启自定义UUID传输通道，连接时将会串口端打印出所有UUID通道，最多可以发现16个服务和32个UUID通道。

2. 支持查询设置传输时的物理层通道：1M PHY,2M PHY,125K Coded PHY,500K Coded PHY。

3. 最新增加观察者模式，能扫描并打印从设备信息，返回广播包及响应包等信息，方便开发者快速开发应用。

4. 使用简单，无需任何蓝牙协议栈应用经验。

5. 同时支持BLE主角色模式、从角色模式、主从一体模式和Beacon模式。

6. 模块可同时作为主机角色和从机角色，在被其他主机连接的同时也可连接其他从机角色；真正意义上的主从一体，使用时无需切换主从角色。

7. 主角色、主从一体时支持多连接，最多可同时连接8个从角色设备，建议连接4个或以下的从设备更稳定。

8. 默认20ms连接间隔，连接快速，并且Android与IOS的兼容性好。

9. 多连接指定了多个设备自动重连，当某一个对端设备异常断开连接，设备将启动重连，重连前3次快速扫描周边BLE（20s一次），发现设备则重连，若3次扫描超时后仍未找到，设备将进入慢速扫描状态，即设备5分钟扫描一次周边设备，若发现设备将尝试重连。

10. 用户可以通过通用串口和用户的CPU相连，实现CPU和移动设备双向透传。

EFR32BG22支持Beacon，在可连接模式下允许用户使用APP对模块进行连接，开启用户鉴权功能时需输入密钥。连接之后通过在对应通道下发指定的指令对Beacon模式的参数进行修改。

在不可连接模式下，BLE模块按照用户设置的参数进行Beacon数据广播，一旦设置为不可连接模式后将不能再次切换模式。

EFR32BG22的低功耗特性也很突出，以1s的广播间隔测试，实测功耗为17.01μA。

信驰达科技根据TI最新的CC2640R2L芯片推出的RF-BM-4055B1L、RF-BM-4077B1L也支持BLE 5广播扩展包，打破广播包31字节的限制，将广播包长度提升至232字节，极大增加了广播包的数据承载能力，SoC满足更多大数据传输应用场景。

其余功能：

1. 使用简单，无需任何蓝牙协议栈应用经验。

2. 主从一体功能模块，主从一体，可实现多拓扑网络结构，主角色模式和从角色快速切换，但不能同时保持主角色和从角色。

3. 支持2Mbps高速模式和LongRange，通过实地测量，通信距离可达300米以上。

4. 模块支持防劫持加密，可以有效防止被非授权移动设备连接到此模块。

5. 支持Beacon全部功能，可远程配置模块参数。

6. 30ms即可快速连接。

EFR32BG22和nRF52805，CC2640R2L均支持BLE 5.0。

BLE 5.0相较于BLE 4.2,传输速度更快，传输范围更广，传输功耗更低。例如RF-BM-ND04模块。

BLE 5.0拥有两倍的传输速度，四倍的传输范围，8倍的传输效率。BLE 5.0支持远距离模式，大幅度延长通信距离，小功率也可以远距离传输。

相较于BLE 4.2，BLE 5.0在物理层上的改变，使得通信距离更远，BLE 5.0理论上的有效传输距离是300米，而BLE 4.2只有100米。但在实际应用中信号的传输距离还受蓝牙设备的功率和天线等方面的影响。如现有的蓝牙音响为了省电、增加工作时间，无论采用BLE 5.0还是BEL 4.2标准，其实际传输半径一般都为10米。BLE 5.0与BLE 4.2相比，通信速率更高，理论传输速率提高了一倍，从1Mbps提高到2Mbps。

但是二者并不是兼得的，并不是说能同时实现远距离，在高速蓝牙通信中，实现更远距离时，会牺牲通信速率，实现高速率时，也会牺牲通信距离。

BLE 5.0的抗干扰能力增强，现在许多无线设备使用的都是2.4GHz频段，而BLE 5.0采用的新技术可以减少因2.4GHz频段干扰而造成的传输效率损失。

蓝牙5.0可以提高室内定位的精确度，可以优化导航的功能，配合Wi-Fi可以实现精度接近1米的蓝牙室内定位功能。

随着安卓4.3智能设备对BLE技术的集成，智能手机标配BLE必将成为时尚，手机外设的市场需求将成级数倍增。信驰达科技推出蓝牙模块解决方案帮助用户借助模块，以最短的开发周期整合现有方案或产品，以最快的速度占领市场，同时为企业的发展注入崭新的技术力量。信驰达科技专注蓝牙领域十年，拥有丰富的模块设计经验。蓝牙模块性能表现出色。

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