羅姆旗下LAPIS開發(fā)出支持Bluetooth® v4.0 Low Energy的LSI 實現(xiàn)業(yè)界頂級低耗電量
2012-10-18
羅姆集團旗下的LAPIS Semiconductor面向運動健身器材、醫(yī)療保健設(shè)備等開發(fā)的支持Bluetooth® v4.0 Low Energy注１的2.4GHz無線通信LSI“ML7105”現(xiàn)已開始出售樣品。本LSI的最大特點是，實現(xiàn)了業(yè)界頂級的低耗電（發(fā)送時9.8mA，接收時8.9mA※），憑借紐扣電池等小型小容量電池進行長時間使用成為可能。本LSI內(nèi)置Bluetooth®無線通信所需的協(xié)議棧，可使現(xiàn)有的終端產(chǎn)品以最簡潔的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)無線化。本商品從2012年9月份開始出售樣品，計劃于2013年3月開始量產(chǎn)出貨。
近年來，以智能手機為代表的很多信息設(shè)備搭載的Bluetooth®無線方式已漸成標(biāo)配，而隨著新版本v4.0 Low Energy的發(fā)布，已有向更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域擴展的趨勢。對于新興市場的開拓被寄予厚望，如計步器、活動量儀、血壓計等可用于每日健康管理的醫(yī)療保健產(chǎn)品、以及多功能里程表、心率監(jiān)測儀等應(yīng)用了各種傳感器的健身產(chǎn)品等。另外，由于Bluetooth® v4.0的功能改善，一直以來搭載Bluetooth®的鍵盤和鼠標(biāo)等現(xiàn)有的PC外設(shè)，也有望成為Bluetooth® Low Energy的產(chǎn)品領(lǐng)域。無論在哪一個領(lǐng)域，急速滲透市場的智能手機和平板電腦終端可作為網(wǎng)絡(luò)HUB發(fā)揮功能的新創(chuàng)造的服務(wù)發(fā)揮著核心作用。
制定Bluetooth®無線通信標(biāo)準(zhǔn)的Bluetooth® SIG※，為了普及并促進這些新產(chǎn)品的智能化，重新確定了商標(biāo)：Bluetooth® Smart/ Bluetooth® Smart Ready。
以往，以計算器、電子玩具和遙控器為代表的設(shè)備中一般使用的紐扣電池CR2032 (容量230mAh)等，因其電池所具有的放電特性而無法支持以往無線通信LSI所需的耗電量（數(shù)十mA以上）。但是，此次LAPIS Semiconductor、將以往多年積累的對低功耗RF電路技術(shù)的追求又更進一步，成功實現(xiàn)了10mA以下的無線通信工作。
可以說，無線通信的核心——RF電路設(shè)計是LAPIS Semiconductor獨力研發(fā)的集大成產(chǎn)品。
LAPIS Semiconductor的面向ZigBee®產(chǎn)品注2等長年開發(fā)的RF電路設(shè)計技術(shù)，通過“ML7105”的開發(fā)，達成了收發(fā)數(shù)據(jù)時的電路電流目標(biāo)。最大限度地發(fā)揮以往的技術(shù)積累，實現(xiàn)細(xì)致的電路電流的優(yōu)化和RF電路結(jié)構(gòu)的大幅變更。10mA以下的耗電量不僅可以延長相同容量電池的壽命，而且可以在使用更小的紐扣電池時，降低電池特有的內(nèi)部電阻成分導(dǎo)致的電壓下降的影響。
未來，支持Bluetooth® Low Energy的智能手機和平板電腦終端會更加普及，可以說，以往希望支持無線化卻因耗電量的限制無法實現(xiàn)的客戶也迎來了新的機會。LAPIS Semiconductor為了滿足這類客戶的需求，正在計劃開發(fā)小型、低耗電量的模塊。
作為可以發(fā)揮集團增效的領(lǐng)域，羅姆集團提出傳感器、微控制器以及無線通信的融合與應(yīng)用。無論哪種產(chǎn)品，低功耗都是最大的特點，羅姆正在不斷完善用于傳感器網(wǎng)絡(luò)注3和泛在產(chǎn)品注4的商品陣容。
＜特點＞
1） Bluetooth® v4.0 Low Energysingle mode LSI
最適用于Bluetooth® Smart設(shè)備。不僅具備PC、智能手機等的配件中使用的Slave功能，同時具備Master功能，因此也可以作為在護腕式健康設(shè)備、多功能里程表等傳感器設(shè)備與PC、智能手機之間傳遞數(shù)據(jù)的功能而使用。
2） 低功耗設(shè)計
通過LAPIS Semiconductor獨自開發(fā)的RF電路，實現(xiàn)了業(yè)界頂級的低耗電量（發(fā)送時9.8mA，接收時8.9mA，休眠時0.7μA）。不僅RF電路，為降低系統(tǒng)整體的耗電量，還優(yōu)化了部分電源關(guān)斷電路、通過自主判斷控制系統(tǒng)時鐘的停止的時鐘控制電路等。
3） 內(nèi)置協(xié)議棧
內(nèi)置Bluetooth® v4.0 Low Energy的HOST堆棧，僅將符合設(shè)備用途的Profile安裝于客戶整機中現(xiàn) 有的應(yīng)用處理器中即可支持Bluetooth® Smart設(shè)備。可以（有償）提供示例應(yīng)用程序、參考板。
4） 內(nèi)置微控制器＋存儲器
搭載ARM公司生產(chǎn)的Cortex-M0，采用Program專用內(nèi)置SRAM 12k byte，可安裝客戶的應(yīng)用程序。用戶應(yīng)用程序可經(jīng)由I2C總線通過外置存儲器下載。
5） 配備標(biāo)準(zhǔn)的串行接口
配有通用串行接口，作為與HOST微控制器等通信的控制接口。可使用SPI Slave、UART、I2C接口。
6） 搭載控制傳感器設(shè)備、外圍設(shè)備的I2C總線、GPIO
配備可使用各種傳感器設(shè)備和外圍設(shè)備Interface的I2C總線，配備可作為電源控制和中斷信號使用的4通道GPIO。
7） 傳感器節(jié)點評估板
“ML7105”的評估板提供集成LAPIS Semiconductor的微控制器、羅姆的傳感器群于一個基板上的傳感器節(jié)點。這個傳感器節(jié)點基板與“ML7105”無線模塊相結(jié)合，可讓使用者切身體驗實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)之簡便。評估板中還包含應(yīng)用程序的示例代碼、各傳感器元件的驅(qū)動程序軟件。
＜應(yīng)用領(lǐng)域＞
?健身器材
?醫(yī)療保健設(shè)備
?PC外設(shè)
?工業(yè)設(shè)備
＜銷售計劃＞
?商品名：ML7105
?樣品出貨時間：2012年9月
?樣品價格：1,000日元（不含稅）
?評估板（單體）：2012年9月
?量產(chǎn)出貨時間：2013年3月開始
＜商品概要/特點＞
?符合Bluetooth® SIG Core Spec v4.0
?內(nèi)置低功耗RF模塊
?搭載通用處理器--ARM公司生產(chǎn)的Cortex-M0
?程序存儲用64kbyte ROM (CODE_ROM)
?數(shù)據(jù)存儲用16kbyte RAM (DATA_RAM)
?用戶程序存儲用12k byte (CODE_RAM)
?搭載符合Bluetooth® LE single mode的Baseband控制器
?搭載Bluetooth® Host Controller Interface用UART
?搭載Custom Host Controller Interface用SPI_SLAVE
?搭載EEPROM或Custom Host Controller Interface用I2C (Master & Slave)
?搭載GPIO
?支持間歇性收發(fā)信息用的Low Power Clock(32.768kHz)
?內(nèi)置穩(wěn)壓器
?電源電壓：3.3V Typ. (1.6～3.6V)
?工作溫度范圍：-20～+75℃
?消耗電流：休眠時：0.7μA
發(fā)送時：9.8mA
接收時：8.9mA (0dBm)
?封裝：32pin QFN (5.0mm x 5.0mm x 0.8mm)
＜術(shù)語解說＞
?注1：Bluetooth® v4.0 Low Energy
與以往的Bluetooth標(biāo)準(zhǔn)相比，是要求大幅節(jié)省電力的最新標(biāo)準(zhǔn)版本，以“僅憑一枚紐扣電池即可驅(qū)動數(shù)年”為目的的新標(biāo)準(zhǔn)。Bluetooth®為美國Bluetooth SIG, Inc.的注冊商標(biāo)。
?注2：ZigBee®
近距離無線通信協(xié)議之一，由ZigBee® Alliance制定為標(biāo)準(zhǔn)。物理層、MAC層采用IEEE 802.15.4通信規(guī)格。
?注3：傳感器網(wǎng)絡(luò)
使散布在空間的多個帶傳感器的無線終端之間互相協(xié)作，可收集環(huán)境和物理情況狀況的無線網(wǎng)絡(luò)。
?注4：泛在產(chǎn)品
以“無論何時，無論何地，無論誰”都可以受到恩惠為目標(biāo)的產(chǎn)品。無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)合作是關(guān)鍵。
※ 本文所提及的公司名稱、商品名稱基本上是各公司的商標(biāo)或注冊商標(biāo)。