2020基于低功耗蓝牙芯片的物联网应用创新.pdf

珠 海 市 杰 理 科 技 股 份 有 限 公 司珠 海 市 杰 理 科 技 股 份 有 限 公 司基于低功耗蓝牙芯片的基于低功耗蓝牙芯片的物联网应用创新物联网应用创新嵌入式部门经理蔡秉铨2020.8.21杰理简介杰理简介设计华夏之核 成就中国之芯序产品特点产品特点支持高速率2M PHY支持远距离传输,传输率S2/S8主从设备一体ATT,GATT,SM,HOGP profile支持Mesh V1.0组网支持Privacy V1.2 安全连接支持多连接,Multi-link 多主多从支持私有语音协议VOGP profileA级别低功耗芯片系列芯片系列AC630N-数传单模音频数传双模AC690N AC691NAC692N AC693N适用产品适用产品物联网物联网 智慧城市智慧城市 智能家居智能家居 蓝牙键鼠/语音遥控蓝牙自拍杆蓝牙智能家居/智能锁/电表健身器材/美容仪器/大健康01/蓝牙技术的演进历程02/低功耗蓝牙实现挑战03/低功耗蓝牙AC63系列04/AC63 应用解决方案目录目录CONTENTS蓝牙技术的演进历程蓝牙技术的演进历程低功耗蓝牙技术发展历程01蓝牙蓝牙4.0 4.0 首次引入低功耗蓝牙首次引入低功耗蓝牙蓝牙蓝牙4.1/4.24.1/4.2首次引入蓝牙首次引入蓝牙MeshMesh蓝牙蓝牙5.05.0吞吐量吞吐量/距离提升距离提升首次引入精准定位首次引入精准定位首次引入首次引入LE AudioLE Audio最初的低功耗蓝牙最初的低功耗蓝牙4.0 4.0 到现在到现在5.25.24.04.1/25.05.1/2LE Controller自下而上的完全并行扩展，Radio/Baseband/Controller/HostBluetooth LowEnergy application solution：Smart Sensor hubHuman Interface DevicesShot-brust Data transferCore v4.1 New features：Privacy 1.1LE dual mode topologyMesh NetworkMesh Flood-based message relayIoT Scenarios：Simple,reliable and scalable mesh networks.Multipath，with no central hub or routing nodes.Core v5.0 New Features：2M PHY，Data Throughput X8，Speed X2Coded PHY S=2/S=8，Long Range X4Advertising ExtensionsChannel Selection Algotithm#2，Wireless coexistence improvedAir Interface Packet Forma1M/2M PHY 数据格式，传输速率 X 2Coded PHY 数据格式，传输距离 X 4Advertising Extensions通过传统广播引导新的广播通道扩展的广播包数据量增加Channel Selection Algotithm#1引入新的随机数增加跳频的熵增加频带利用率Core v5.1 New Features：Angle of Arrival（AoA）Angle of Departure（AoD）蓝牙芯片的关键指标要蓝牙芯片的关键指标要求与实现挑战求与实现挑战低功耗蓝牙实现挑战02 蓝牙蓝牙TxTx/Rx/Rx 功耗功耗 系统活跃功耗系统活跃功耗动态功耗动态功耗蓝牙广播蓝牙广播/扫描间隔扫描间隔连接速度连接速度蓝牙连接间隔蓝牙连接间隔响应速度响应速度应答机制应答机制加密机制加密机制数据可靠性数据可靠性系统空闲低功耗系统空闲低功耗静态功耗静态功耗 蓝牙传输蓝牙传输PHYPHY 蓝牙传输蓝牙传输Data LengthData Length数据吞吐量数据吞吐量Adv Interval：500ms/Adv channel 37/38/39关键因素：t=time/c=currentTx=t1/c1Rx=t2/c2Idle=t3/c3Sleep=(500-t1-t2-t3-tx)/c4功耗=(t1*c1+t2*c2+t3*c3)*3+(t4)*c4)/500Connection Interval：100ms关键因素：t=time/c=currentTx=t1/c1Rx=t2/c2Idle=t3/c3Sleep=(100-t1-t2-t3-tx)/c4功耗=(t1*c1+t2*c2+t3*c3)*3+(t4)*c4)/100Adv 功耗实例：Interval=500msTx=8mA/Rx=6mA/Idle=3mA/Sleep=0.03mA/payload=0Byte(80+payload*8)*3)*8+(150*3)*7+(40*3)*6+(3500+585*3)*6)+440000*.03)/500000=69uAConnection 功耗实例：Interval=100ms/Latency=0(80)*8+(150*2)*7+(80)*6+(5500)*6+94000*.03)/100000=93uAInterval=100ms/Latency=99(80)*8+(150*2)*7+(80)*6+(5500)*6+994000*.03)/1000000=36uA 实现挑战：运行时间/运行功耗低功耗蓝牙低功耗蓝牙AC63系列系列杰理蓝牙芯片AC63系列特性详解03APPMesh电源管理电源管理蓝牙蓝牙5.05.0 透传透传/数传数传 物联网物联网 智能传感器智能传感器 HIDHID交互设备交互设备 ipv6/6lowpanipv6/6lowpan 完整应用解决方法完整应用解决方法 MeshMesh 天猫精灵天猫精灵 第三方系统接入第三方系统接入 超低功耗电源管理超低功耗电源管理系统系统 支持支持LDO/DCDCLDO/DCDC 蓝牙蓝牙SIG QDID SIG QDID 认证认证超低功耗蓝牙双模超低功耗蓝牙双模SoCSoC 系统级芯片系统级芯片蓝牙Tx 发射功率+8dBm 蓝牙Rx 接收灵敏度-92dBM 蓝牙PHY 1M/2M/CodedRFCOMM/SPP/ATT/GATT/SM/HID/HOGP连接待机功耗 70uA睡眠功耗30uA待机功耗2uA内置DC/DC工作问题支持-40125C工作电压1.8 5.5VRISC 32-bit CPU/120MHz56KB Data RAM8KB I-cache 4 way内置Flash 256/512KB64 个中断向量/优先级4 级外部所有I/O 支持唤醒Full Speed USB X 2IIC/SPI X3/Uart X3/16bit PWMRorate DecodeIRTC 时间/闹钟唤醒AC63 应用解决方案应用解决方案基于AC63的蓝牙物联网应用开发实践04芯片架构特性芯片架构特性芯片资源工具链工具链工具链安装开发环境开发环境Codeblock/Makefile 环境搭建SDKSDKApp 开发实例硬件环境硬件环境开发板/生产工具/测试工具SDK SDK 快速开发指南快速开发指南JL Github 请点击JL Github 请点击JL Github 请点击JL Github 请点击JL Github 请点击JL Github 请点击JL Github 请点击JL Github 请点击JL Github 请点击