物聯(lián)網(wǎng)潛力和規(guī)模加速增長，互聯(lián)設(shè)備越來越多，據(jù)IDC預(yù)測，到2020年將有超過500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是通過無線模塊和互聯(lián)網(wǎng)連接推動的，所有”物”連入網(wǎng)絡(luò)都必須配備無線模塊。隨著互聯(lián)設(shè)備的增長，對功耗和成本的要求越來越高，低功耗、低成本的藍(lán)牙技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中被廣泛采用。從藍(lán)牙5.0到藍(lán)牙5.1，測向功能的加入可以為物聯(lián)網(wǎng)提供厘米級精度的室內(nèi)定位，將激發(fā)一大波創(chuàng)新應(yīng)用。近日，Dialog半導(dǎo)體公司推出了一款全球尺寸最小、功率效率最高的藍(lán)牙5.1 SoC，它可以將添加藍(lán)牙低功耗連接功能的成本降低到0.5美元。
DA14531 芯片及模塊
Dialog將這款全球尺寸最小、功率效率最高的藍(lán)牙5.1 SoC命名為DA14531，又名SmartBond TINY，面向未來新一輪物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中海量的一次性物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。Dialog半導(dǎo)體公司低功耗連接業(yè)務(wù)部總監(jiān)Mark de Clercq指出，“SmartBond TINY可以把系統(tǒng)添加藍(lán)牙低功耗連接功能的成本降低到0.5美元，而且我們不在系統(tǒng)性能和尺寸上妥協(xié)，尺寸僅為現(xiàn)有方案的一半并有全球領(lǐng)先的性能，這款芯片將觸發(fā)新一波十億IoT設(shè)備的誕生。”
Mark de Clercq-DA14531及其模塊和開發(fā)板
Mark De Clercq用金字塔來比擬物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場：“最頂端的塔尖是定制化產(chǎn)品，它的成本會非常高昂，但是用量并不多。其次是標(biāo)準(zhǔn)化可充電設(shè)備，第三級是標(biāo)準(zhǔn)化可替換的設(shè)備，最底層的是標(biāo)準(zhǔn)化一次性設(shè)備。” Mark De Clercq預(yù)計(jì)，底層的標(biāo)準(zhǔn)化一次性設(shè)計(jì)設(shè)備數(shù)量有望突破十億量級，如智慧醫(yī)療用的注射器、吸入器、血壓監(jiān)測儀、溫度貼以及咖啡機(jī)、低成本遙控器等。這一市場的特點(diǎn)是注重低成本、低功耗，SmartBond TINY的推出正是瞄準(zhǔn)了這一市場。
IoT 金字塔
小尺寸、低成本
根據(jù)Mark De Clercq的介紹，SmartBond TINY實(shí)現(xiàn)了業(yè)界最小的尺寸，封裝尺寸為 2.0 x 1.7 mm，僅為其前代產(chǎn)品的一半。小尺寸的秘訣在于集成度更高，僅需6顆外部無源器件、1個時鐘源、1個電源即可實(shí)現(xiàn)完整的系統(tǒng)。對于開發(fā)人員來說，這意味著它可以較為容易地裝進(jìn)任何產(chǎn)品設(shè)計(jì)，如電子手寫筆、貨架標(biāo)簽、信標(biāo)、用于物品追蹤的有源RFID標(biāo)簽等。
低成本是SmartBond TINY的關(guān)鍵優(yōu)勢，由于面向的是一次性物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，只有成本足夠低才能得以廣泛應(yīng)用，SmartBond TINY可將任何系統(tǒng)基于該款產(chǎn)品添加藍(lán)牙低功耗連接功能的成本將至 0.5 美元以下。在降低成本方面，該芯片采用更少的物料和外部元件；電源管理集成了降壓 / 升壓 DCDC，成本節(jié)省 0.2 美元，采用旁路模式，電感成本節(jié)省 0.03 美元；制造成本更低，封裝設(shè)計(jì)支持雙層電路板，無需微過孔，可以節(jié)省PCB成本，另外單個32MHz外部晶振運(yùn)行，可以節(jié)省0.07美元（百萬片用量）。
需要指出的是，由于一次性設(shè)備用完可能就會被扔掉，因此它還可以支持更小、更便宜的電池，同時，Dialog考慮到要使用對環(huán)境影響最小的電池，因此用戶可使用最小的一次性氧化銀、堿性電池以及紐扣電池。
尺寸更小、成本更低的系統(tǒng)解決方案
SmartBond TINY既可以作為一個獨(dú)立的芯片系統(tǒng)來使用，也可以作為模塊嵌入到更大的微控制器單元中。DA14531現(xiàn)在已經(jīng)批量供貨，SmartBond TINY模塊也將在明年第二季度推出，它結(jié)合了主芯片的各項(xiàng)功能，能夠?qū)⒊杀舅{(lán)牙連接的成本降低至1美元以下。SmartBond TINY模塊面向用量不大的客戶，有助于他們在產(chǎn)品開發(fā)中更容易地應(yīng)用這一新的SoC，無需再去驗(yàn)證其平臺，從而節(jié)省了產(chǎn)品開發(fā)的時間、工作量和成本。
性能不打折
為了追求更低的成本、更小的尺寸，很多產(chǎn)品往往會在性能上有所妥協(xié)，Mark de Clercq 告訴我們：“SmartBond TINY性能不打折。”
全球領(lǐng)先的性能
在功率效率上， SmartBond TINY比同類產(chǎn)品提升了35%。SmartBond TINY基于32位ARM Cortex M0+內(nèi)核，具有集成的內(nèi)存及一套完整的模擬和數(shù)字外設(shè)，在最新的IoT連接EEMBC基準(zhǔn)IoTMark?-BLE上獲得了破紀(jì)錄的18300高分。其架構(gòu)和資源允許它作為獨(dú)立的無線微控制器使用，或者為已經(jīng)有微控制器的現(xiàn)有設(shè)計(jì)添加RF數(shù)據(jù)傳輸通道。
SmartBond TINY及其模塊功耗僅為其前代產(chǎn)品（DA14580和基于DA14580的模塊）和市場上所有其他競品的一半。TINY創(chuàng)紀(jì)錄新低的功耗可確保產(chǎn)品更長的運(yùn)行時間和貨架壽命，即便使用最小的電池。
最低功率、最小容量的電池
開發(fā)工具和軟件
Dialog為 SmartBond TINY提供了包含母板和子板的PRO開發(fā)套件以及USB開發(fā)套件。SmartBond TINY擁有完整的解決方案，提供了 SmartSnippetsTM SDK，包括 Dialog 成熟且經(jīng)過驗(yàn)證的藍(lán)牙協(xié)議棧。該 SDK 支持藍(lán)牙 5.1 核心規(guī)范；SUOTA 可輕松實(shí)現(xiàn)軟件在線升級；HCI/GTL 支持，可作為外部 MCU 的 BLE 數(shù)據(jù)傳輸通道；基于軟件的真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器（TRNG）安全特性。同時，Dialog還提供了SmartBondTM生產(chǎn)線工具，通過批量編程和測試，降低成本并提升產(chǎn)量。
DA14531 SmartBond? TINY 開發(fā)板
此外，針對廣泛關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)安全問題，Mark de Clercq表示，Dialog在芯片層面支持藍(lán)牙行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)AES-128，在只讀內(nèi)存ROM中擁有ECC內(nèi)存，用于驗(yàn)證要執(zhí)行的連接和鏡像，因此SmartBond TINY有一套出色的安全性能。
Dialog 擁有完整的藍(lán)牙連接解決方案，目前已經(jīng)出貨了 3 億顆藍(lán)牙低功耗 SoC，年均增長率約 50%。針對不同的應(yīng)用和需求，Dialog都可以提供更適合的藍(lán)牙連接方案。Dialog的低功耗藍(lán)牙產(chǎn)品有兩個系列：高端的DA146xx系列、低端的DA145XX系列。這次發(fā)布的DA14531暫不支持藍(lán)牙5.1的室內(nèi)定位技術(shù)，但它支持藍(lán)牙5.1核心規(guī)范，極小尺寸和超低功耗，結(jié)合藍(lán)牙5.1兼容性，將為下一波十億IoT設(shè)備的誕生打下基礎(chǔ)。