基于RSL10 SIP的蓝牙低功耗威廉希尔官方网站 方案

　　安森美半导体物联网策略及营销总监Pavan Mulabagal

物联网（IoT）对我们生活的许多方面都产生了重大影响，包括工作、娱乐和日常任务。互联设备有几百亿台，且每周增加几百万台，很难想象全球网络将多大程度改善我们所生活的世界。

这些联接的设备除了主要作为传感器、执行器或两者组合的功能以及无线优先，还有两个共同的要求。它们需要与含主机和云的其他设备通信；由于通常由微小的纽扣电池供电，因此它们还需要省电，以能自给自足并尽可能地小。

IoT对于设计人员来说是个具有挑战性的领域，因为他们努力满足用户和消费者日益苛刻的需求和期望。虽然设计在物理尺寸上很小，但它们也是复杂的系统，结合许多不同的威廉希尔官方网站 ，设计人员必须利用精密的威廉希尔官方网站 和低功耗组件来实现他们的目标。

蓝牙低功耗

蓝牙在IoT应用得到了广泛的应用，因为它可在每一部智能手机和平板电脑上使用，从而提供几乎无处不在的互联网接入，且包含的特性与IoT部署需求非常吻合。蓝牙低功耗最初被称为“蓝牙智能”，它以数据包的形式传输数据，然后进入睡眠模式，从而节省了大量电能。蓝牙4还支持在休眠时保持联接/配对，从而进一步省电。

蓝牙仍在演进，在以后的版本中包括支持快速开发的功能如安全配对、AES-128加密和配置文件等。4.2版本的数据吞吐量提高了10倍，数据范围提高了2.5倍，从而开启了需要更大数据吞吐量的应用。

蓝牙5是当前版本，并针对IoT应用进行了优化。 带宽增加了一倍，达到2 Mbps，可能蓝牙5最重要的进步是含网状网络能力，省去中枢，从而可以创建更多大的IoT网络。

图1. RSL10系统级封装（RSL10 SIP）

IoT应用

列举IoT应用是个挑战，因为有太多了，且还在迅速增加。IoT联接我们居住的家居，监控我们的健康状况，管理我们的工作场所，改善我们居住的城市和我们行驶的车辆，等等。

IoT超越了消费和工业市场。在工业中，节点监控流程以提高产品质量，并监控机器以评估磨损情况，从而实现预防性维护，节省与停机相关的成本。在物流方面，蓝牙低功耗扫描仪可以通过智能标签帮助跟踪库存，而传感器则标记重新填充容器或补充库存的需求。

随着对电池电量的日益依赖以及全球对降低能耗的认识，能源管理已成为世界各地的重要问题。 智能楼宇中基于蓝牙低功耗的IoT节点感知对热、光、冷却和通风的需求并实时控制灯、窗和暖通空调（HVAC）设备，以便以最经济的方式运行，通常在区域无人时关断资源。

在我们的家中，蓝牙低功耗可跟踪白家电的使用，甚至启动再订购，以自动装满我们的冰箱。针对人口老龄化，蓝牙使新一代的个人健康监测仪能够远程联接医疗专业人员与患者，从而减少到医院就诊的需求，同时提高医疗保健的质量。

图2. RSL10 SDK嵌入式软件

设计基于蓝牙低功耗的IoT方案

IoT方案的实现可能很复杂，因为它们需要广泛的威廉希尔官方网站 协同工作。这可能包括微控制器、传感器的interwetten与威廉的赔率体系 设计块和用于通信和电源管理的RF设计。通常需要在具有最小功率需求的小尺寸方案中结合这所有。

因此，设计人员正寻求专门设计用于支持快速、低风险设计流程的实现IoT应用的集成方案。 RSL10系统级封装（RSL10 SIP）就是这样一种器件的示例，它提供了向IoT节点添加蓝牙低功耗的一体化方案。

RSL10 SIP是一款灵活的超微型蓝牙5器件，将RSL10蓝牙低功耗无线电系统单芯片（SoC）、集成天线和所有无源器件集成在一个完整的小外形系统中。 RSL10 SIP完全通过了全球所有标准（CE、FCC、IC、MIC、KC）的认证，无需更多的RF设计专知或认证，从而显著缩短设计时间。

SiP还含板载内存资源-384 kB的非易失性闪存-其中256 kB可用于用户应用程序-88 kB的数据随机存储器（RAM）和直接存储器存取（DMA）控制器。还有一系列可配置的外部接口，包括I2C、通用异步收发器（UART）和双串行外设接口（SPI）（主/从），提高灵活性用于广泛应用。

RSL10 SIP可支持蓝牙低功耗威廉希尔官方网站 以及其他2.4 GHz专有和/或自定义协议栈。支持空中固件更新（FOTA）使制造商可在部署后提供更新并添加更多功能。

板载电源管理是对SiP器件实现IoT应用的关键要求。RSL 10是目前市场上最低功耗的蓝牙低功耗无线电。当工作在接收模式时，它只消耗7 mW，在深睡眠模式下降至62.5 NW。这使设计人员能最小化所需外部器件数，减小系统大小尺寸和重量。

宽工作电压范围对设计人员是个更有价值的特性，并扩大了RSL10等器件的潜在应用范围。电源电压范围为1.1至3.3 V，支持使用1.2或1.5 V电池，而无需外部DC-DC转换器。它还能随着电池电压降低延长有用的工作时间。

图3. RSL10传感器开发套件

设计资源

工程师除了需要功能强大且高度集成的方案的优势，现在还经常寻求工具和帮助，以在尽可能短的时间内以最低的成本和最少的专业资源完成设计。 安森美半导体提供一系列有用的工具，以进一步简化和加速使用RSL10的设计。

RSL10软件开发套件（SDK）提供一个完整的基于Eclipse的集成开发环境，用于开发超低功耗蓝牙低功耗应用。 该套件支持KeiluVision®和IAR Embedded Work Bench®，以及广泛的抽象、驱动程序和示例应用程序、FreeRTOS和空中固件更新（FOTA）移动应用程序。

蓝牙IoT开发套件（B-IDK）提供完整的节点到云的方案，采用模块化设计，包括广泛的传感器和执行器。 便捷的CMSIS-Pack提供软件支持，添加更高级别的功能RSL10 SDK。 B-IDK CMSIS-Pack包含传感器驱动程序、云支持和B-IDK平台特定的文档。 此外，移动应用程序支持控制硬件以及发布和订阅（MQTT）来自多个流行云服务的传感器和执行器数据。

传感器开发套件也可为那些从事IoT设计的人提供非常有用的资源，可能是首次的。RSL10传感器开发套件含10多个传感器，涵盖光、环境、声音、位置和运动，帮助工程师快速从概念到实现方案，减少设计迭代。

小结

使用流行的协议通信并使用超小电源运行的能力是IoT设备致胜的关键因素。威廉希尔官方网站 如蓝牙低功耗随时间不断演进，从一种以非常近的距离联接外设的基本方式到实用的威廉希尔官方网站 ，满足IoT的高度优化需求。

器件如RSL10 SIP把外部器件和RF子系统集成在一个小的、高能效的封装中，简化了设计任务。把这与广泛的支援工具相结合，帮助设计人员以最低的风险、成本和最少的时间向IoT节点添加低功耗的蓝牙低功耗功能。