集微網報道 用無線技術連線十億IoT裝置，這是一個非常有吸引力的市場前景。在角逐主導技術的競爭中，BLE（藍芽低功耗）漸漸脫穎而出。一代又一代的高性價比晶片不斷為BLE開疆拓土，其中就包括了最新的DA14531。

0.5美元門檻

0.5美元，是為任何系統新增藍芽低功耗連線功能的最低成本。需要說明的是，這個0.5美元，不僅是藍芽晶片本身，還包括了外部的無源器件和晶振的BOM成本。

設定這一門檻的，就是DA14531，也是SmartBond TINY產品線的頭一款產品。“該晶片的目標就是要推動下一波十億IoT裝置的無線連線。”Dialog半導體公司低功耗連線事業部總監 Mark de Clercq這樣告訴記者。

Dialog半導體公司低功耗連線事業部總監 Mark de Clercq

Mark de Clercq對物聯網有一個理解：“整個物聯網就是個金字塔，金字塔底端裝置量會很大，越往上走越高階，裝置使用量越小，成本越高。”

金字塔的頂端是定製化產品，而最底端是標準化一次性產品，低成本遙控器、PC配件、玩具、食品/藥物冷鏈監控，醫院、工廠、配送中心物品追蹤，替代有源RFID，這些需要無線連線的裝置，都是DA14531的目標。

還有一個很重要的應用是智慧醫療方面，很多慢性阻塞性肺病、哮喘病、糖尿病患者都需要每天進行吸入或注射治療，如果在治療裝置上啟用BLE晶片的連線功能，將用藥資料直接傳送到患者和醫生的手機上，就能及時掌握治療狀況。

不僅如此，越來越智慧的印表機、咖啡機、機頂盒、插線板等產品，也用BLE的連線功能，將使用介面轉移到手機上，這樣不但使用更方便，也能進行聯網診斷。

為什麼要選擇BLE？不僅是因為其進化到5.1版本後的傳輸速率、距離都佔優勢，在決定性的成本因素上，BLE也是最低的。

在BLE的先天優勢上，DA14531更有自己出眾的表現，1.7mm×2.0mm的面積，僅需6顆外部元件（2個電感器、3個電容器、1個外部晶振），將物料成本壓縮到最低，成就了在大批量應用下（1000萬片用量）0.5美元成本的門檻。

效能不妥協

DA14531在IoTMark-BLE測評中取得了18300的分數，創了歷史新高。IoTMark-BLE是EEMBC（嵌入式微處理器基準評測協會）的評測標準，用來衡量BLE的表現。這個測試代表了真實應用中的藍芽低功耗感測器模型。

從架構上來看，DA14531的處理器部分基於32位ARM Cortex M0+核心，具有整合的記憶體及一套完整的模擬和數字外設，可以作為獨立的無線微控制器使用，或者為已經有微控制器的現有設計新增RF資料傳輸通道。

DA14531的真正實力體現在電源管理模組上，這也是Dialog的強項。晶片集成了DC-DC轉換器，不僅支援降壓模式、升壓模式，還支援旁路模式。“我們是目前唯一一家把升降壓模式DC/DC轉換器整合到器件當中，或是藍芽低功耗器件當中的。”Mark對這一點很有自信。

如果有的應用對成本很敏感，而對功率不敏感的話，旁路模式就能發揮作用，它可以省掉電感器和電容器。同時，封裝上採用了雙層電路板的設計，沒有微過孔，這樣也節省了電路板的成本。

整個晶片的無線電可程式設計的輸出功率範圍是-19.5到2.5dBm，靈敏度是-94dBm。同時，又增加了智慧喚醒的功能，即便是所有的GPIO都處於休眠的時候也能保持活躍。

用在IoT裝置上的電池都是越做越小的，很重要的一點就是不能一次性吸入太大的電流。“我們就專門加了一個峰值電流限制器進行電源管理，使得從電池當中得到的電流在峰值的時候可以得到限制，不至於一下子把電池給毀壞了。”Mark介紹了Dialog的做法。

這個產品還能夠真正的實現單個32MHz外部晶振的執行。Dialog發現很多應用都需要32kHz的外部晶振，“所以我們重新設計了晶振的電路，確保90%以上的裝置不再需要32kHz的晶振，可以實現單個32MHz外部晶振，並且不會造成功率損耗。”

為了開發者考慮，開發套件已成為晶片的標的。Dialog專門開發了兩個套件：Pro專業版和USB dongle版本。Pro專業版開發套件包括了母板和子板，子板可以接入母板。母板可以實時測量功耗，可以連線感測器和執行器等。它支援兩個標準：mikroBUS匯流排和Arduino Shield擴充板介面。USB dongle版本則是Pro的簡易版本，不能去測量功耗，但是可以直連PC上使用。

給市場一針加速劑

在2018~2022年之間，藍芽年複合增長率可達8%~12%，BLE增長在20~30%，2022年藍芽裝置整體出貨量達52億顆以上。未來幾年，藍芽裝置每年將淨增4億臺。藍芽晶片的增長速度是其他晶片難以比擬的。

有如此大好機會的感召，這個市場的參與者就可以用前赴後繼來形容。除了很多大廠商之外，大部分玩家都是中小廠商。他們的出貨規模可能不及千萬的水平，因此很難享受0.5美元成本的福利。

Dialog對此也考慮到了。“我們還同時推出了SmartBond TINY模組，該模組結合了DA14531主晶片的各項功能，無需他們再去驗證其平臺，從而節省了產品開發的時間、工作量和成本。”Mark表示：“最重要的是，使用模組可以將成本降至1美元以下。”

他還特別強調，“模組是實現快速上市最理想的解決方案，而且雖然有額外的認證成本，但是我們都已經預先完成了。至於晶片的話，客戶採用起來要自己進行一些認證。所以要實現快速上市的話，模組還是最好的解決方案。”

智慧醫療、工業物聯網、智慧傢俱、智慧家電，這些領域很多底層裝置還有很多沒有實現無線連線的。Mark對此很有信心，“我們希望通過新的產品，希望把大批量使用的一次性裝置新增藍芽低功耗連線功能的成本降的很低，使得更多的裝置變得智慧。從市場的角度來說是在探索新的市場，使得蛋糕能夠做大。”

據悉，DA14531已經開始量產。同時，Dialog還為其配備了生產線工具。該工具是一次性售賣給廠商的，安裝在生產線之後，可以同時對16臺裝置進行程式設計和測試。Mark表示：“我們不僅是從晶片器件本身，而且是從整個開發的一套鏈上面去幫助客戶，助力起實現更快、更輕鬆的量產，以節省成本。”（校對/團團）