物聯(lián)網(wǎng)的迅猛演進(jìn)促進(jìn)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)設(shè)備的興起，包括移動(dòng)醫(yī)療如助聽(tīng)器、植體，工業(yè)應(yīng)用如智能樓宇、安防監(jiān)控，汽車(chē)市場(chǎng)如先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、傳感器、V2X，無(wú)線(xiàn)應(yīng)用如智能手機(jī)、無(wú)線(xiàn)充電、可穿戴電子產(chǎn)品等，都產(chǎn)生巨大的無(wú)線(xiàn)互聯(lián)需求。廠(chǎng)商要在競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)的市場(chǎng)處于優(yōu)勢(shì)地位，必須使他們的無(wú)線(xiàn)互聯(lián)產(chǎn)品具備低功耗等關(guān)鍵特性。
安森美半導(dǎo)體在醫(yī)療和無(wú)線(xiàn)市場(chǎng)具備多年的經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)長(zhǎng)，將在超低功耗、微型化封裝等方面的技術(shù)和封裝優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用到可穿戴、消費(fèi)電子及物聯(lián)網(wǎng)等市場(chǎng)，推出了藍(lán)牙低功耗(BLE)系統(tǒng)單芯片(SoC) RSL10，為無(wú)線(xiàn)互聯(lián)應(yīng)用的功耗設(shè)立了新的基準(zhǔn)。
RSL10：超低功耗、高度靈活、支持藍(lán)牙多協(xié)議、超微型
RSL10利用安森美半導(dǎo)體針對(duì)助聽(tīng)器開(kāi)發(fā)的超低功耗技術(shù)，提供行業(yè)最低的動(dòng)態(tài)和深度睡眠模式功耗，高度靈活，支持1.1 V至3.3 V的電壓范圍，固件可在線(xiàn)更新，支持2.4 GHz藍(lán)牙多協(xié)議，先進(jìn)的封裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)最小的外形，并提供WLCSP、QFN等多種封裝選擇，可設(shè)計(jì)到專(zhuān)用集成電路(ASIC)中或定制模塊中以增強(qiáng)微型化和集成度的優(yōu)勢(shì)。
RSL10的關(guān)鍵技術(shù)特性
1、功耗
RSL10在深度睡眠模式下、電壓1.25 V時(shí)消耗的電流為50 nA，在0 dBm時(shí)的傳輸(Tx)和接收(Rx)峰值分別為8.9 mA和5.6 mA。
2、性能
RSL10的Rx靈敏度達(dá)到-94 dBm，采用384 kB閃存，雙核處理器(ARM? Cortex?-M3處理器、32位Dual-Harvard數(shù)字信號(hào)處理DSP系統(tǒng))，適用于各種不同傳感器的GPIO、LSAD、I2C、SPI、PCM等模擬和數(shù)字接口，用戶(hù)可根據(jù)需要進(jìn)行編程。
3、超微型
RSL10采用55 nm技術(shù)， 其WLCSP封裝版本僅5.5平方毫米。
RSL10支持藍(lán)牙低功耗技術(shù)及多協(xié)議
藍(lán)牙低功耗技術(shù)用以實(shí)現(xiàn)盡可能低功耗的短距離通信，工作在2.4 GHz ISM頻段，目前藍(lán)牙5的傳輸速度達(dá)到2 Mbps。相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙，藍(lán)牙低功耗優(yōu)化用于長(zhǎng)期傳輸短脈沖數(shù)據(jù)，且易于實(shí)施，因?yàn)橹悄苁謾C(jī)中已內(nèi)置藍(lán)牙低功耗功能。此外，藍(lán)牙低功耗還支持多協(xié)議，如定制或?qū)Ｓ袇f(xié)議、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)等。
藍(lán)牙低功耗基帶是由硬件和軟件組成的混合方案，RSL10是完全托管的單芯片系統(tǒng)。其中硬件包括射頻前端(RFFE)和基帶，RFFE基于2.4 GHz RF收發(fā)器，實(shí)施藍(lán)牙低功耗物理層、專(zhuān)有或定制協(xié)議，基帶通過(guò)藍(lán)牙5認(rèn)證，包括支持2 Mbps 射頻鏈和定制協(xié)議。軟件棧包括電池、心率、健康體溫計(jì)等功能配置文件和GAP、GATT、SMP、ATT、L2CAP、鏈路層等服務(wù)，如圖1所示。RSL10支持的藍(lán)牙配置文件如心率、距離、健康體溫表、時(shí)間、血壓、血糖監(jiān)測(cè)、HID over GATT (HOG)、告警提醒、運(yùn)行速度、位置和導(dǎo)航、由Alliance定義的無(wú)線(xiàn)充電定制協(xié)議Rezence等等。
圖1：RSL10是完全托管的單芯片系統(tǒng)
基帶控制器是連接到物理層的接口， 32位雙Harvard核LPDSP32是支持密集型信號(hào)處理如音頻編解碼器的處理器，ARM?Cortex?-M3是用于執(zhí)行藍(lán)牙低功耗棧和用戶(hù)應(yīng)用的處理器，用戶(hù)可編程，時(shí)鐘速度達(dá)48 MHz，LSAD是用于連接到傳感器以形成單芯片系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器。RSL10通過(guò)了藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)的藍(lán)牙5認(rèn)證，包括36個(gè)配置文件和服務(wù)，并符合美國(guó)的FCC和歐洲的ETSI無(wú)線(xiàn)規(guī)范，如輻射和傳導(dǎo)功率、電磁干擾(EMI)等標(biāo)準(zhǔn)。
圖2：RSL10功能框圖
RSL10支持當(dāng)有新版本可用時(shí)的固件在線(xiàn)更新(FOTA)，通過(guò)片上閃存進(jìn)行適配，有可用的示例代碼用于外圍器件和中央PC，可含于任何用戶(hù)應(yīng)用程序以添加FOTA能力。
藍(lán)牙低功耗技術(shù)編程模型
應(yīng)用方面，包括BLE和非BLE代碼。對(duì)于BLE代碼，應(yīng)用將向配置文件提供數(shù)據(jù)或從配置文件接收數(shù)據(jù)。功能配置文件如電池、心率、健康體溫計(jì)等確保設(shè)備間的互通性。建議使用所有藍(lán)牙SIG配置文件以確保與其它BLE設(shè)備的互通性。服務(wù)如GAP、GATT、SMP、ATT、L2CAP、鏈路層等具有一定的特征。本質(zhì)上一個(gè)配置文件將向一系列服務(wù)功能報(bào)告數(shù)據(jù)，這些服務(wù)功能然后將格式化數(shù)據(jù)、安排傳輸?shù)轿锢韺踊驈奈锢韺咏邮铡?/p>
以心率監(jiān)測(cè)器為例，圖3詮釋了心率測(cè)量值如何通過(guò)BLE傳輸至手機(jī)App并顯示出來(lái)。心率監(jiān)測(cè)配置文件本質(zhì)上是一個(gè)應(yīng)用，接口到您提供或接收的數(shù)據(jù)。一個(gè)關(guān)鍵值是“心率測(cè)量值”。這是一個(gè)包含測(cè)量的每分鐘心跳（BPM）的心率值。
圖3：心率監(jiān)測(cè)器示例
安森美半導(dǎo)體提供完整的RSL10開(kāi)發(fā)平臺(tái)
為加速客戶(hù)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品上市進(jìn)程，安森美半導(dǎo)體提供完整的RSL10開(kāi)發(fā)平臺(tái)，包括：
1、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)：包括藍(lán)牙協(xié)議棧、示例代碼、庫(kù)、技術(shù)文檔、ARM Cortex-M3處理器開(kāi)發(fā)(GNU toolchain)、采用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具包(CDT)的Eclipse等。
2、開(kāi)發(fā)硬件：包括開(kāi)發(fā)板，并將于2017年第3季度提供USB Dongle。
3、LPDSP32開(kāi)發(fā)工具：根據(jù)要求提供支持。
總結(jié)
RSL10是高度靈活的、超微型的多協(xié)議藍(lán)牙5無(wú)線(xiàn)認(rèn)證的系統(tǒng)單芯片（SoC），支持更快的無(wú)線(xiàn)連接，為物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)的健康與保健等無(wú)線(xiàn)互聯(lián)應(yīng)用提供業(yè)界最低功耗，最大限度地延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，微型化封裝可實(shí)現(xiàn)更小、更輕的設(shè)計(jì)。安森美半導(dǎo)體還提供完整的RSL10開(kāi)發(fā)平臺(tái)，幫助設(shè)計(jì)人員加快設(shè)計(jì)進(jìn)程，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝。