據數據統計，截止2019年底，全球接入互聯網的人數已占全球總人數的60%左右。互聯網技術越來越發達，那么只能終端設備就會越來越多。從最開始的文字傳輸，到后期的視頻傳輸；前期的人與人傳輸，后期人與物的傳輸，以至于最后物與物的數據傳輸。?,隨著數據傳輸在可穿戴設備、位置服務、智能家居、工業物聯網等場景的要求不斷提高。當時市場需求是無線連接設備在保證長久運行后，還需要盡可能的降低功耗。在此期間藍牙技術在傳統消費電子領域和工業商業領域都是占據非常重要的位置。當時經典藍牙作為主要的音頻短距離無線通信方式，但對于經典藍牙的高功率，使其藍牙技術在其他應用領域還是有很大的缺陷。?,就在2010年，低功耗藍牙技術BLE4.0出現了，它的出現解決了無線連接設備功耗高的難題。就在這個期間低功耗藍牙助力了藍牙市場的暴增，此時的藍牙芯片廠商也各自推出了自己的低功耗藍牙芯片，當時可謂是“百家爭鳴“ 。,下面主要介紹三個芯片大廠：德州儀器TI、北歐半導體Nordic、以及Dialog的BLE芯片發展歷程。?,BLE 4.0元年 TI先發制人? ,就在低功耗藍牙技術BLE 4.0出現后不久，TI公司首款支持藍牙4.0的明星產品CC2540、CC2541快速推出，憑借著強大的技術支持、易開發、研發門檻低的優勢迅速搶占低功耗藍牙市場，占有極高的市場份額。CC2540，CC2541采用8051內核，256KB的Flash，內核算力能實現數據透傳、PWM燈控等功能。?,Dialog公司主打超低功耗，超小尺寸芯片，在2013年，推出DA14580芯片，迅速推動了健康管理—手環應用的落地，并搶占了手環市場的大量份額。 DA14580采用16 MHz 32 bit的ARM Cortex-M0內核，擁有84KB ROM,50KB RAM，運用在手環里可以支持記步計時等常用功能。內部采用的OTP ROM，擁有一次性可編程能力，適合既要求一定靈活性，又要求低成本的應用場合，尤其是功能不斷翻新、需要迅速量產的電子產品—手環。 ?,DA14580在推出時創造了三個全球第一：全球最低功耗，全球最小封裝，第一個集成巴倫電路的BLE SoC。這些特點使得DA14580在手環市場推廣時如魚得水。足夠的算力，最小的封裝，可以輕松放置在手環中，使得藍牙技術在最受空間限制的手環中使用，低功耗藍牙技術使得手環擁有不錯的續航能力。同樣的DC-DC供電情況下，所需的外圍電路更少，成本也隨之降低。DA14580迅速占據了手環市場的半壁江山。 ?,Nordic公司2012年推出的nRF51822支持BLE 4.0，采用ARM Cortex M0內核，集成256KB的Flash，16KB的RAM。Nordic公司這款nRF51822在手環市場也表現不錯。當時國內采用nRF51822開發手環，最具代表的是百度手環—咕咚手環，是百度首款開發的便攜式可穿戴設備。代碼、硬件原理圖完全開源，吸引大量開發者進行開發調試。針對低成本的市場，Nordic后續還推出了nRF51822的閹割版nRF51802，成本更低。?,在這個被稱為“BLE 4.0元年”的時代，TI率先發布支持BLE 4.0的CC2540、CC2541搶占大部分BLE市場，Dialog憑借超低功耗迅速搶占手環市場。Nordic公司BLE芯片表現平平。?,BLE 4.2元年 Nordic重裝登場?,2014年，藍牙技術聯盟發布藍牙4.2標準，傳輸速度提升2.5倍，隱私性更高，還可以通過IPv6連接網絡。?,隨之在2015年，TI公司推出了TI公司推出支持BLE 4.2的CC2640芯片，第一次引入了SimpleLink微控制器平臺，在單一軟件開發環境中提供種類多樣的有線和無線 Arm? MCU產品系列，為物聯網和汽車應用提供靈活的硬件、軟件和工具選項，為開發人員設定了新標準。CC2640芯片采用ARM Cortex M3內核+M0內核，其中M0內核是用作傳感控制器Sensor Controller芯片，Sensor Controller預處理采集的數據，超過預設閾值的數據才會喚醒主CPU進行處理，盡可能降低主CPU的功耗，從而降低CC2640整體的功耗。但是，128KB的Flash太小，無法開發較為復雜的應用，CC2640基本與手環市場無緣。?,此時的藍牙芯片市場，還未有廠商將ARM Cortex M4F內核，大容量Flash，RAM的芯片開發出來。就在2016年2月的一天，Nordic公司重磅推出nRF52832芯片。?,nRF52832采用的是帶浮點運算的ARM Cortex M4F內核， 512KB Flash，64KB RAM，內核性能和內存容量指數級增加。nRF52832還是全球第一款支持部分藍牙5.0功能的BLE芯片，藍牙5.0的通信速率，通信范圍和藍牙4.2相比大大提升。nRF52832的推出徹底打亂了藍牙市場的格局，Nordic憑借著nRF52832確立了藍牙市場的霸主地位。云里物里的MS50SFA和MS50SFB藍牙模塊都使用這款芯片。 ?,
,在當時TI公司短時間無法開發出與nRF52832相提并論的芯片，在修復CC2640的基礎上，于2016年底快速發布了CC2640R2F，支持部分藍牙5.0功能，對Nordic公司nRF52832芯片的推出做出市場回應。CC2640R2F成本較CC2640相差不大，但僅憑CC2640R2F與nRF52832抗衡明顯有些力不從心。?,在BLE 4.2元年，Nordic憑借nRF52832實現了絕地反擊，確立了霸主地位，TI公司快速推出CC2640R2F回應Nordic nRF52832芯片強勢搶占市場，Dialog公司則繼續在手環市場耕耘。?,BLE SoC競賽進入白熱化?,此后各芯片大廠在BLE Soc的競賽進入了白熱化。?,2018年，TI公司推出CC2642，內核升級為ARM Cortex M4F，支持完整的藍牙5.0，擁有352KB Flash，256KB ROM，升級了BLE芯片的性能參數TI公司繼續完善SimpleLink平臺。?,Nordic公司推出完整支持藍牙5.0功能的旗艦產品nRF52840，采用1M Flash，256KB RAM，性能參數進一步提升，可以滿足更加復雜的應用場景和算力需求，繼續鞏固在藍牙芯片市場的地位。 ?,Dialog公司主打超低功耗的策略不變，針對手環市場，相繼推出了DA14681等芯片。智能手環市場發展十分迅速，僅2018年小米手環3出貨量就已經突破1000萬只。未來智能手環類業務需求會進一步擴大。針對不同行業的特殊應用，例如：智能養老、智能醫療等場景需求暴增，未來對支持更加復雜功能的芯片需求越來越大。?,BLE SoC針對需求高度細化? ,各大藍牙芯片廠商在提升芯片性能參數的同時，開始針對不同產品定位需求完善產品線，藍牙市場的風向有了微妙的變化，在滿足高端市場應用的同時，各廠商也開始搶占低端市場的份額。?,Dialog： ?,1.高性能。2019年2月 Dialog公司推出最新高性能BLE SoC芯片DA1469x系列，利用三個計算核心來分別負責傳感、數據處理和通信?？删幊涛⑿虳SP負責獨立的傳感器通信和數據管理，Cortex-M33處理數據，Cortex-M0+負責無線通信。DA1469x支持最新的藍牙5.1標準，未來還可開發室內定位功能，幫助Dialog公司繼續深耕手環高端市場。?,2.低成本。另一方面Dialog公司推出低成本DA14531芯片，進一步搶占低端手環市場份額。?,Nordic??,1.高性能。2019 年11 月 14 日，Nordic 宣布推出下一代 nRF53系列芯片中的首個成員—nRF5340 高端多協議系統級芯片，采用Arm Cortex-M33 雙核處理器設計，擁有1M Flash，512KB RAM，滿足復雜功能應用場景的需求。 ?,2.低成本。低成本芯片方面，Nordic公司推出nRF52805，內核采用ARM Cortex-M4, 擁有48 kB RAM, 192 kB ROM。在滿足基本算力的同時，降低芯片成本，迅速吸引低成本用戶的眼光。例如在無線鼠標方案中，無線鼠標采用nRF52805，收發器采用nRF24L01這樣的組合，性能強勁，滿足無線鼠標的基本功能的同時，極具性價比的優勢使得這一類特定需求的市場擁有了更多選擇。Nordic繼續完善產品線，高端低端齊頭并進。?,TI?,1.高性能。TI公司推出CC1352,CC2652多協議芯片，供智能家庭使用。?,2.低成本。低成本芯片方面，TI推出CC2640L，為追求性價比的用戶提供更多選擇。 藍牙市場在BLE4.0推出后是一個重要轉折點，發展至今BLE芯片廠商從百家爭鳴到各分高低。目前為止藍牙市場份額占比最多的分別是Nordic，Dialog和TI。除了這三個巨頭，還有ST和SI由于進入BLE市場太晚，市場份額占比不大。本文來源網絡，如侵刪。
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傳感器技術在物聯網領域中的應用
