低功耗蓝牙时代，纽扣电池寿命可达十年

　　根据蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)的预测，到 2023 年，蓝牙设备的年度总出货量将增加到 54 亿个，年增长率达到 26%，那时 90% 的蓝牙设备都将支持低功耗蓝牙(BLE，Bluetooth Low Energy)。到 2024 年，低功耗蓝牙单模设备累计出货量将达到 75 亿。

　　面对低功耗蓝牙蓝海，更低功耗是厂商们追求的标准之一。Silicon Labs 作为最早支持蓝牙 5.0 和 5.2 标准产品的厂商之一，今年 2 月发布面向电池供电的低功耗蓝牙芯片 BG22 SoC 之后，又推出基于 BG22 SoC 的 BGM220 蓝牙模块。Silicon Labs 表示，这款芯片可以将纽扣电池的寿命延长5-15 年。

　　那么，低功耗蓝牙是如何演变而来的?可让纽扣电池寿命长达十年的低功耗蓝牙芯片背后又有什么样的技术逻辑?

　　万物互联，低功耗蓝牙的新机遇

　　蓝牙技术发展至今，已有 25 年历史。

　　1994 年，爱立信希望通过无线音频传输实现无线耳机，最早发明了能够在设备之间进行数据传输的无线蓝牙技术。

　　伴随着传输速度和传输距离的变化，蓝牙技术标准不断演进，从 2004 年蓝牙 2.0 版本的正式商用，到 2007 年 2.1 版本增加能够延长蓝牙设备电池寿命的 Sniff 省电功能，再到 2009 年 3.0 版本时，数据传输速率得以提升……

　　直到 2010 年，蓝牙 4.0 版本的推出，蓝牙技术正式被分为经典蓝牙和低功耗蓝牙两条发展路径，在功耗敏感型应用和只需传输少量数据应用中表现优异的低功耗蓝牙就此开始发展。

　　进入物联网时代，特别是在蓝牙 5.2 推出之后，蓝牙 Mesh 组网助力蓝牙设备实现智能楼宇、智能家居等物联网应用中的连接。位置服务在测试大型商场人流量中寻求机遇。耗电少、连接速度快的低功耗蓝牙逐渐成为物联网连接，特别是智能产品连接的首选。

　　超低功耗，让纽扣电池寿命长达 10 年

　　尽管低功耗蓝牙在物联网中的应用已经较为广泛，但为了分食更多市场，各个厂商仍在努力降低功耗，提供更好的性能。

　　雷锋网了解到，低功耗蓝牙功耗的降低，主要通过芯片设计和系统设计实现，而低功耗蓝牙芯片的功耗主要来源于动态运行功耗和静态睡眠功耗，这些功耗受设备激活、休眠时间、执行通信协议和应用程序的效率等因素的影响。

　　Silicon Labs 推出的 BG22 系列芯片结合了同类最佳的超低发射和接收电流，即 0 dBm 下，发射电流为 3.6 mA，接收电流 2.6 mA，使用高性能、低功耗 Cortex M33 内核，工作电流为 25 µA / MHz，休眠电流 1.21µA。此外，活动电流为 25μA/MHz，相比于第一代 BG 系列产品，活动电流降低 62μA/MHz。这一芯片可以根据应用场景的不同，让纽扣电池的寿命达到 5 年至 15 年，这在对于原先长期处于工作状态下使用寿命为 5 年左右的纽扣电池，有较大的提升。

　　Silicon Labs 亚太区 IoT 产品营销高级经理陈雄基表示，过去大家为了确保所有蓝牙稳定接入，可能会牺牲掉功耗的部分，调制到最大 TX 功率(发射功率)以确保通讯功能，但 Silicon Labs 的 BLE 协议支持动态 TX 功率调节，能够更好地优化功耗，从而延长电池寿命。

　　除了业界领先的蓝牙 5.1 和 5.2 SoC 和预先认证的模块之外，Silicon Labs 还提供堆栈软件、移动设备端应用程序和开发工具，能够为客户提供完整的蓝牙产品解决方案。

　　作为一家无线连接公司，Silicon Labs 不仅仅支持蓝牙协议。根据陈雄基的介绍，Silicon Labs 的产品软硬件兼容，对于想要使用 Wi-Fi 和 Zig-Bee 的客户而言，无需修改硬件就可以继续使用，同样满足低功耗的需求。

　　可穿戴设备的明天

　　超低功耗的蓝牙芯片给万物互联带来更多可能性。Silicon Labs 方面表示，公司之前的产品很少涉及到消费电子领域，而最新推出而的超低功耗 BG22 开始应用在新型物联网领域，例如携带式按摩仪，携带式医疗机械，超低功耗蓝牙芯片扩展了 Silicon Labs 的市场。

　　在芯片的体积上，Silicon Labs 推出的 BGM220 蓝牙模块采用的是系统级封装(SiP)，规格为 6mm x 6mm，这就意味着该模块可以用于更加小型的产品。

　　雷锋网认为，纽扣电池寿命长达十年的保证会让更多可连接设备选择植入低功耗蓝牙芯片，芯片体积的缩小更是推动了这一趋势的发展。
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