根據藍牙技術(shù)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(gè)，年增長(cháng)率達到 26%，那時(shí) 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(chǎng)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(chǎn)品的廠(chǎng)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(cháng)5-15 年。

　　那么，低功耗藍牙是如何演變而來(lái)的?可讓紐扣電池壽命長(cháng)達十年的低功耗藍牙芯片背后又有什么樣的技術(shù)邏輯?

　　萬(wàn)物互聯(lián)，低功耗藍牙的新機遇

　　藍牙技術(shù)發(fā)展至今，已有 25 年歷史。

　　1994 年，愛(ài)立信希望通過(guò)無(wú)線(xiàn)音頻傳輸實(shí)現無(wú)線(xiàn)耳機，最早發(fā)明了能夠在設備之間進(jìn)行數據傳輸的無(wú)線(xiàn)藍牙技術(shù)。

　　伴隨著(zhù)傳輸速度和傳輸距離的變化，藍牙技術(shù)標準不斷演進(jìn)，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(cháng)藍牙設備電池壽命的 Sniff 省電功能，再到 2009 年 3.0 版本時(shí)，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(shù)正式被分為經(jīng)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優(yōu)異的低功耗藍牙就此開(kāi)始發(fā)展。

　　進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，特別是在藍牙 5.2 推出之后，藍牙 Mesh 組網(wǎng)助力藍牙設備實(shí)現智能樓宇、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)應用中的連接。位置服務(wù)在測試大型商場(chǎng)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(wǎng)連接，特別是智能產(chǎn)品連接的首選。

　　超低功耗，讓紐扣電池壽命長(cháng)達 10 年

　　盡管低功耗藍牙在物聯(lián)網(wǎng)中的應用已經(jīng)較為廣泛，但為了分食更多市場(chǎng)，各個(gè)廠(chǎng)商仍在努力降低功耗，提供更好的性能。

　　雷鋒網(wǎng)了解到，低功耗藍牙功耗的降低，主要通過(guò)芯片設計和系統設計實(shí)現，而低功耗藍牙芯片的功耗主要來(lái)源于動(dòng)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(shí)間、執行通信協(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(lèi)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(dòng)電流為 25μA/MHz，相比于第一代 BG 系列產(chǎn)品，活動(dòng)電流降低 62μA/MHz。這一芯片可以根據應用場(chǎng)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(cháng)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 IoT 產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)高級經(jīng)理陳雄基表示，過(guò)去大家為了確保所有藍牙穩定接入，可能會(huì )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(dòng)態(tài) TX 功率調節，能夠更好地優(yōu)化功耗，從而延長(cháng)電池壽命。

　　除了業(yè)界領(lǐng)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(dòng)設備端應用程序和開(kāi)發(fā)工具，能夠為客戶(hù)提供完整的藍牙產(chǎn)品解決方案。

　　作為一家無(wú)線(xiàn)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(chǎn)品軟硬件兼容，對于想要使用 Wi-Fi 和 Zig-Bee 的客戶(hù)而言，無(wú)需修改硬件就可以繼續使用，同樣滿(mǎn)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(wàn)物互聯(lián)帶來(lái)更多可能性。Silicon Labs 方面表示，公司之前的產(chǎn)品很少涉及到消費電子領(lǐng)域，而最新推出而的超低功耗 BG22 開(kāi)始應用在新型物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，例如攜帶式按摩儀，攜帶式醫療機械，超低功耗藍牙芯片擴展了 Silicon Labs 的市場(chǎng)。

　　在芯片的體積上，Silicon Labs 推出的 BGM220 藍牙模塊采用的是系統級封裝(SiP)，規格為 6mm x 6mm，這就意味著(zhù)該模塊可以用于更加小型的產(chǎn)品。

　　雷鋒網(wǎng)認為，紐扣電池壽命長(cháng)達十年的保證會(huì )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(dòng)了這一趨勢的發(fā)展。
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