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BLE市场竞争白热化,TI推出0.79美元单模MCU

关键词:BLETIMCU

时间:2022-06-24 10:26:08      来源:互联网

根据ABI Research的数据预测,从 2021 年到 2026 年,蓝牙设备的年出货量将增长 1.5 倍,至70亿颗年出货量,复合年增长率 (CAGR) 为 9%。

根据ABI Research的数据预测,从 2021 年到 2026 年,蓝牙设备的年出货量将增长 1.5 倍,至70亿颗年出货量,复合年增长率 (CAGR) 为 9%。

ABI表示,未来所有平台设备(包括手机、平板和PC)将100%的支持蓝牙经典和低功耗蓝牙(BLE)双模,与此同时,周边设备中的蓝牙技术增长率将超过平台设备的增长率。分析师预测,从 2021 年到 2026 年,周边设备的复合年增长率为 13%。而在这其中,BLE的增速最快。预计五年内,BLE 单模设备的出货量将增长两倍以上,而到 2026 年,95% 的蓝牙设备将包括蓝牙 LE,复合年增长率为 25%。

对于周边应用,ABI给出了四大应用领域,其中音频流设备出货量预计达18亿颗,年化增幅7%;数据传输应用出货将达16.9亿,年化增幅12%;位置服务应用将达5.68亿,年化增长25%;联网应用将达12亿,年化增长25%。

 

如图所示,随着未来周边设备的增长,单模BLE的市场将成为增速最快的市场。

作为全球首批BLE SoC的供应商之一,德州仪器日前推出了SimpleLink低功耗蓝牙CC2340 系列,起售价低至 0.79 美元。可实现高品质、低功耗的蓝牙连接功能,而价格只需竞争器件的一半。该系列基于 TI 数十年的无线连接专业知识而构建,具有出色的待机电流和射频 (RF) 性能。通过更实惠的价格以及更高的集成度和可靠性,从而便于工程师在更多产品中应用低功耗蓝牙连接技术。

日前,TI网络连接部门副总裁兼总经理Marian Kost和TI中国区嵌入式与数字光处理应用技术总监师英,共同介绍了CC2340的优势以及目标应用市场。

主要特性解读

师英表示,作为蓝牙联盟二十年历史的成员,TI在蓝牙领域不光是参与者,更是蓝牙标准及市场的贡献者,其中就包括了BLE。2010年TI的第一代BLE SoC CC254x采用了8051内核,作为业界首批BLE芯片,迄今出货量已累计超5亿。2015年,TI推出了Arm Cortex-M3内核的CC2640,支持蓝牙5.0,。2019年,第三代CC26x1/2/4产品问世,支持BLE的Mesh和定位功能,同时也包括双模蓝牙、ZigBee、Thread等多种协议,极大的丰富了产品线组成。

而为了进一步推广BLE技术,TI推出的CC2340系列采用了功耗更低,价格更具竞争力的Cortex-M0+内核,同时集成了诸如巴伦等射频组件,进一步降低了BOM成本。有意思的是,和其他主流BLE MCU厂商不同,TI选择了稍晚的时间点推出更便宜的Cortex-M0+内核产品,也正是为了迎接BLE迅速普及的浪潮。此外,师英特别强调,TI在2021年宣布了一系列产能扩张计划,其中就包括2021年收购美光位于犹他州李海的300mm晶圆厂,主要面向65nm/45nm的嵌入式工艺节点,预计2023年初投产,届时可极大降低芯片的生产成本。

尽管产品定价不高,但是产品在处理、存储、外设以及射频方面都具有足够高的集成度和性能,通过更高的性价比满足丰富的应用场景。

具体而言,CC2340采用48MHz Cortex-M0+,功耗为55μA/MHz,系统待机电流不到 830 nA,集成高达 512 KB的闪存以及36KB SRAM,内部也集成了1.71-3.8V 高效率DC/DC。并具有多达26个通用I/O,以及丰富的通用外设,包括UART、SPI、I2C、定时器、温度传感器、电池电压检测、自带模拟比较器和ADC模数转换器等。此外,为了满足蓝牙的安全性要求,产品也内置了包括AES-128以及RNG等安全元素。

而在射频性能方面,CC2340内部集成了巴伦,在简化射频设计、降低功耗和成本的同时,也可以实现高达 +8 dBm的输出功率范围。师英表示,由于全球各国无线电资源都是受管制的,因此需要满足各国对于射频功率的限制标准,所以CC2340的PA在+8dBm,可满足大部分目标市场的功率需求。同时,如果客户对于传输有进一步要求,该产品也可与TI的射频功放无缝集成。

将BLE扩展到更多应用

功耗降低,尤其是待机功耗的降低,有助于延长无需持续工作场景下的电池寿命,从而扩展BLE的更多应用可能。比如电子货架标签系统和轮胎压力监测系统,仅凭纽扣电池就可以实现最高10年的产品使用寿命。

同时,CC2340还具有–40ºC 至 125ºC 的工作温度范围,这也就意味着除消费电子外,产品还可应用于工业和医疗等应用场景,包括电动汽车充电器、智能仪表等苛刻的室外环境中,也可以实现连接的稳定性。

实际上,随着蓝牙标准在抗干扰、传输速率、定位等方面的不断进步,工业和汽车市场对于蓝牙的需求日益增大,已然不止于无线抄表或者车内无线蓝牙通话。包括汽车无钥匙进入、信标与定位、建筑自动化、运维状态监测等领域,都给了蓝牙更多的发展空间。

师英以三个典型应用,例举了CC2340的具体应用场景。

医疗设备:例如,在血糖仪中,CC2340 MCU凭借低于 830 nA的待机电流,可使终端产品的货架期达到 18 至 24 个月,并且由纽扣电池供电时,在低功耗蓝牙模式下运行的时间可达两周。

楼宇自动化:智能家居控制中心可以充分利用 CC2340 MCU 的无线协议支持和高达+8 dBm的输出功率范围。

个人护理:CC2340无线MCU可在电动牙刷等产品处于睡眠模式时实现低功耗,并能够延长电池寿命。

更友好的开发环境

为了降低蓝牙开发的门槛,普及更广阔的应用空间,TI特别强调了其广阔的蓝牙开发生态系统。

CC2340预计2023年初量产,目前TI已经开始接受样片和评估板的申请,并且可以获得全球和中国本土FAE团队的支持,可以提供硬件、原理图和布局等审核建议。Kost表示,TI构建了自有的,且经过数年商用化验证的自有蓝牙协议栈,以及全面且免费的SDK,可以与芯片做更好的协同开发。同时,TI也一直通过倾听客户的反馈与需求,以每个季度一个版本的速度,不断更新SDK,以增强开发体验。

师英则表示,TI针对嵌入式的统一SDK,可以向前向后兼容TI的所有芯片。而针对无线部分,该SDK具有强大、灵活、可裁剪的特性,除蓝牙协议栈之外,还包括了诸如801.15.4、TI私有协议栈、Sub-1GHz等,开发者在统一界面下即可完成所有的开发工作。

以更实惠的产品普及蓝牙

一直以来,TI一直以更小巧、更快速、更可靠、更实惠的产品,实现半导体在电子产品领域的广泛应用。而如今具有出色的待机电流和射频性能以及售价低廉的CC2340的出现,正是这一精神的具体呈现。

蓝牙技术联盟首席执行官Mark Powell,也对TI帮助蓝牙生态迅速普及给予了肯定,他表示:“2022年,全行业的蓝牙设备出货量预计将达到 50 亿。在德州仪器 (TI) 等蓝牙SIG成员的投入和参与之下,蓝牙技术将能够满足更多对于增强无线连接的应用持续增长的需求。我们的成员提供的创新型解决方案不仅对蓝牙生态系统有利,而且有助于普及蓝牙技术的应用,非常感谢他们对此做出的贡献。”  

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