Silicon Labs公司EFR32系列芯片BG22，對比分析Nordic nRF52832和TI CC2640R2L

SIG最新推出了BLE 5.2協議，定義了低功耗藍牙的雙向功率控制協議(LE Power Control)，可用于實現多種應用場景，有助于在保持連接的情況下進一步降低功耗并提高設備連接的穩定性和可靠性。藍牙5.2版本中新增的功能包括LE同步信道(LE Isochronous Channels), 增強版ATT(Enhanced ATT)及LE功率控制(LE Power Control)。

依托藍牙5.2的新特性，芯科實驗室（Silicon Labs）于今年年初線上宣布推出基于Bluetooth 5.2 的SoC — EFR32BG22 ，在發布會中，Si公司展示了EFR32BG22的亮點，采用紐扣電池供電工作時長可達十年。

根據藍牙技術聯盟（SIG）的預測，到2023年藍牙設備的年度總出貨量將增長26％，從2019年的40億個增加到54億個，并且90％的藍牙設備都支持BLE，安全可靠連接和極低功耗將是這些物聯網設備的基本要求。Silicon Labs設計了BG22 SoC以滿足這些要求，以及應對未來幾年中不斷增加的數十億個藍牙物聯網設備。

BG22系列結合了同類最佳的超低發射和接收電流（發射功率為0 dBm時3.6 mA；接收2.6 mA）和高性能、低功耗M33內核（工作電流27 μA / MHz；休眠電流1.2 μA），提供行業領先的能效，可將紐扣電池的壽命延長至十年。芯科科技推出的EFR32BG22目標應用包括藍牙Mesh低功耗節點、智能門鎖、個人醫療保健和健身設備。SoC支持藍牙到達角（AoA）和離開角（AoD）功能，可以達到1米以內定位精度，使得資產跟蹤標簽、信標和室內導航等應用將從中受益。?

信馳達低功耗藍牙模塊RF-BM-BG22A3，采用 Silicon Labs 的 EFR32BG22系列芯片作為核心處理器，寬輸出功率調節(-20 dBm～6 dBm)，-106.7 dBm高增益接收靈敏度。

EFR32BG22支持BLE 5.2協議，即支持LE Audio功能。也支持BLE 5.1協議，可以利用AoA/AoD進行室內定位，非常適用于提升物聯網（IoT）應用的性能。

EFR32BG22強勁的性能對比Nordic nRF52832和TI CC2640R2L參數如何？

內核方面，EFR32BG22采用的是最新的M33內核，其內核性能比上一代進一步提升。nRF52832采用64MHz ARM Cortex-M4F 內核，支持浮點運算提供更強大的運算能力。穿戴設備或者工業化設備高速發展，需要進行非常復雜的算法，所以MCU 需要達到更快的運行速度。而CC2640R2L采用的ARM Cortex M3 內核，相比之下內核性能在三者之間是最弱的。EFR32BG22采用的M33內核，運算能力相比Nordic和TI這兩款芯片之下更加出眾。

資源方面，EFR32BG22擁有352/512KB Flash，32KB RAM的豐富資源。

nRF52832有 512KB 的 Flash 和 64KB 的 RAM。Nordic 稱nRF52832將會有 400KB 的 Flash 可以用于應用程序。開發 BLE 的產品過程中，BLE 的協議棧至少要占 80KB 以上的 Flash。大多數的 BLE  SoC 只提供 128KB 的 Flash 的話，應用程序只有大概 40KB 的空間，不過對于一般的傳感器采集的任務來說是差不多的，nRF52832 512KB Flash在功能要求較低的應用方案中，資源可能會有些浪費，但是本身豐富的資源可以支持更多應用場景。

CC2640R2L擁有128KB Flash，28KB SRAM。

EFR32BG22資源方面不及nRF52832豐富，但是相比TI CC2640R2L資源就豐富地多，可以支持更多功能應用落地。

信馳達科技基于EFR32BG22推出的藍牙模塊RF-BM-BG22A3提供豐富的功能供物聯網方案快速落地，降低方案研發的門檻。

功能：

1.支持開啟自定義UUID傳輸通道，連接時將會串口端打印出所有UUID通道，最多可以發現16個服務和32個UUID通道。

2.支持查詢設置傳輸時的物理層通道：1M PHY,2M PHY,125K Coded PHY,500K Coded PHY。

3.最新增加觀察者模式，能掃描并打印從設備信息，返回廣播包及響應包等信息，方便開發者快速開發應用。

4.使用簡單，無需任何藍牙協議棧應用經驗；

5.同時支持BLE主角色模式、從角色模式、主從一體模式和Beacon模式；

模塊可同時作為主機角色和從機角色，在被其他主機連接的同時也可連接其他從機角色；真正意義上的主從一體，使用時無需切換主從角色。

6.主角色、主從一體時支持多連接，最多可同時連接8個從角色設備，建議連接4個或以下的從設備更穩定；

7.默認20 ms連接間隔，連接快速，并且 Android 與 IOS 的兼容性好；

8.多連接指定了多個設備自動重連，當某一個對端設備異常斷開連接，設備將啟動重連，重連前3次快速掃描周邊BLE(20s一次)，發現設備則重連，若3次掃描超時后仍未找到，設備將進入慢速掃描狀態，即設備5分鐘掃描一次周邊設備，若發現設備將嘗試重連。

9.用戶可以通過通用串口和用戶的CPU相連，實現CPU和移動設備雙向透傳

10.EFR32BG22支持Beacon，在可連接模式下允許用戶使用APP對模塊進行連接，開啟用戶鑒權功能時需輸入密鑰。連接之后通過在對應通道下發指定的指令對Beacon模式的參數進行修改。

11．在不可連接模式下，BLE模塊按照用戶設置的參數進行Beacon數據廣播，一旦設置為不可連接模式后將不能再次切換模式。

12.EFR32BG22的低功耗特性也很突出，以1s的廣播間隔測試，實測功耗為17.01μA。EFR32BG22和nRF52832，CC2640R2L均支持BLE 5.0。

BLE 5.0相較于BLE 4.2,傳輸速度更快，傳輸范圍更廣，傳輸功耗更低。例如RF-BM-ND04模塊。

BLE 5.0擁有兩倍的傳輸速度，四倍的傳輸范圍，8倍的傳輸效率。BLE 5.0支持遠距離模式，大幅度延長通信距離，小功率也可以遠距離傳輸。

相較于BLE 4.2,BLE 5.0在物理層上的改變，使得通信距離更遠，BLE 5.0理論上的有效傳輸距離是300米，而BLE 4.2只有100米。但在實際應用中信號的傳輸距離還受藍牙設備的功率和天線等方面的影響。如現有的藍牙音響為了省電、增加工作時間，無論采用BLE 5.0還是BEL 4.2標準，其實際傳輸半徑一般都為10米。

BLE 5.0與BLE 4.2相比，通信速率更高，理論傳輸速率提高了一倍，從1Mbps提高到2Mbps。

但是二者并不是兼得的，并不是說能同時實現遠距離，在高速藍牙通信中，實現更遠距離時，會犧牲通信速率，實現高速率時，也會犧牲通信距離。

BLE 5.0的抗干擾能力增強，現在許多無線設備使用的都是2.4GHz頻段，而BLE 5.0采用的新技術可以減少因2.4GHz頻段干擾而造成的傳輸效率損失。

藍牙5.0可以提高室內定位的精確度，可以優化導航的功能，配合Wi-Fi可以實現精度接近1米的藍牙室內定位功能。

隨著安卓 4.3 智能設備對 BLE 技術的集成，智能手機標配 BLE 必將成為時尚，手機外設的市場需求將成級數倍增。信馳達科技推出藍牙模塊解決方案幫助用戶借助模塊，以最短的開發周期整合現有方案或產品，以最快的速度占領市場，同時為企業的發展注入嶄新的技術力量。信馳達科技專注藍牙領域十年，擁有豐富的模塊設計經驗。藍牙模塊性能表現出色。

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信馳達科技是行業知名度和信譽度優秀的無線射頻解決方案提供商及低功耗射頻核心器件供應商，旗下產品包含豐富的Silicon Labs系列產品，Nordic系列產品，TI系列產品，例如RF-BM-BG22A3，RF-BM-ND04, RF-BM-4055B1L，RF-BM-4077B1L。專業的技術支持團隊為您提供專業的定制化服務，更多Si方案，請關注信馳達科技，如需樣品，點此購買。