全球尺寸最小的蓝牙芯片将触发新一波十亿级IoT设备的诞生

蓝牙应用无处不在，手机、音箱、电脑…在这些设备中，蓝牙几乎都是标配的连接方式。根据 ABI Research 的预测，2019 年全球蓝牙设备出货量 40 亿台左右，2023 年将增长到 54 亿台，复合增长率大概在 8%左右。至 2023 年 90%的蓝牙设备将采用低功耗蓝牙，可以预见，未来的物联网市场对蓝牙低功耗的需求会进一步扩大。

针对蓝牙的市场应用，Dialog 近期推出了最新蓝牙 5.1 SoC DA14531 及其模块。其低功耗连接业务部总监 Mark de Clercq 介绍，“2018 年，我们推出了 DA14682/3 和 DA14585/6，今年推出了 DA1469x，现在推出的 DA14531 SoC 是全球尺寸最小、功率效率最高、BOM 成本最低的产品，可以简化蓝牙产品的开发，推动蓝牙低功耗（BLE）连接技术实现更广泛的应用。”

Dialog 公司低功耗连接业务部总监 Mark de Clercq

更小尺寸，更低功耗和成本

“如果用金字塔来比拟物联网设备市场，顶层的产品是定制产品，中间有标准化可充电产品和标准化可替换产品，底层是标准化一次性产品，而很多厂商都在盯着上面三层的市场，没有注意到底层的标准化一次性设计设备数量最大，有望突破十亿量级。” Mark de Clercq 表示，“纵观整个物联网市场会发现，高端定制需求用量最少，标准化一次性设计产品却是用量最大的市场。这一市场对蓝牙芯片的需求是低功耗、小尺寸、低成本，甚至可以终身供电。”

DA14531 就是瞄准了这一市场机会，实现了业界最小的尺寸，封装尺寸仅为 2.0 x 1.7 mm，是前一代产品的一半，因为尺寸更小，DA14531 又称为 SmartBond TINY。Mark de Clercq 表示，SmartBond TINY 的集成度更高，仅需 6 颗外部无源器件、1 个时钟源、1 个电源即可实现完整的蓝牙低功耗系统。

DA14531 样片

在功耗上，相对竞争对手，DA14531 在功率效率上要高 35%，Tx 电流为 3.5mA 时，比主要竞争对手低 40%；Rx 电流为 2.2mA 时，比主要竞争对手低 64%；休眠电流为 240nA 时，比主要竞争对手低 20%。这得益于 SmartBond TINY 基于强大的 32 位 ARM Cortex M0+内核，具有集成的内存及一套完整的模拟和数字外设，功率效率极高，在最新的 IoT 连接 EEMBC 基准 IoTMarkTM 上获得了破纪录的 18300 高分。

除了尺寸和功耗优势，SmartBond TINY 的更大优势在于成本，任何系统基于该款产品添加蓝牙低功耗连接功能的成本只有 0.5 美元，相对现有的物联网设备成本几乎可以忽略不计。在降低成本方面，Dialog 还是下了一番功夫，该芯片的电源管理集成了降压 / 升压 DCDC，成本节省 0.2 美元，采用旁路模式，电感器成本节省 0.03 美元；单个 32MHz 外部晶振运行，无需 32kHz，且不会造成功率损耗，成本节省$0.07（1 百万片用量）；封装设计适用于双层电路板设计，无微过孔，制造成本更低；用户可使用最小的一次性氧化银、碱性或纽扣电池。

性能并不妥协

对于一般电子元器件，如果有了更好的尺寸、功耗、成本表现，那么性能一般会出现折扣，毕竟用户都懂得“鱼和熊掌不可兼得”的道理。笔者也非常关心产品性能的问题。Mark de Clercq 的回复是：性能不打折扣。

SmartBond TINY 支持最新的蓝牙 5.1 核心规范协议，支持最多 3 个蓝牙低功耗连接；内置 16 MHz 32 位 ARM Cortex-M0+，具有 SWD 接口，包含专用链路层处理器、AES-128 加密处理器、经认证的基于软件的真随机数发生器（TRNG），处理性能非常强大；内存架构包含 32 kB 一次性可编程（OTP）、48 kB 系统 RAM、144 kB ROM；还拥有多个数字和模拟接口选项，其架构和资源允许它作为独立的无线微控制器使用，或者为已经有微控制器的现有设计添加 RF 数据传输通道。

为了降低使用门槛，Dialog 还将提供包含了全部所需元件的微型 SmartBond TINY 模块，让任何应用添加蓝牙低功耗连接如安装插件一样简单。这对于开发人员来说，采用 SmartBond TINY 可以轻松地装进任何产品设计，如电子手写笔、货架标签、信标、用于物品追踪的有源 RFID 标签等。

软硬件配套齐全

对于一款芯片的使用，用户除了需要配套的模块外，软件和硬件工具也非常关键。Dialog 为 SmartBond TINY 提供 Smart Snippets SDK，包括 Dialog 成熟且经过验证的蓝牙协议栈（已在现有量产的 DA14585 中采用）。如果使用的软件和特性符合需求，该 SDK 有助于客户轻松实现从现有的 DA14585 过渡到 DA14531。

该 SDK 支持蓝牙 5.1 核心规范；SUOTA 可轻松实现软件在线升级；HCI/GTL 支持，可作为外部 MCU 的 BLE 数据传输通道；基于软件的真随机数发生器（TRNG）安全特性，关键配置。

与 Smart Snippets SDK 对应的 SmartSnippets 工具盒与 Dialog 蓝牙芯片组的开发套件配套提供。它主要针对编程和优化代码以实现最佳电源性能。主要功能包括电池续航时间估算、数据速率监测、功率曲线分析可实时监测功耗、FLASH 和 OTP 烧录；与硬件连接进行设备配置：电源模式、无线电设置等。

Dialog 已经出货 3 亿颗蓝牙低功耗 SoC，年均增长率约 50%。Mark de Clercq 认为，基于以上低功耗、低成本、小尺寸以及易应用等优势，SmartBond TINY 会将移动连接功能带到以往所不能及的地方，触发新一波十亿 IoT 设备的诞生。