用藍牙5先進性能和更低功耗打造高級別IoT安全性
日前,Nordic
Semiconductor亞太區銷售與營銷總監Ståle ‘Steel’ Ytterdal在與媒體交流時解答了有關Nordic較新的nRF52840超低功耗無線解決方案及藍牙5對Nordic產品的升級功能的問題,并進一步解釋了這款產品如何提高nRF52系列SoC在效能和功能改善的水平,有助于藍牙無線技術打造更適用于智能家居、可穿戴產品和IoT的應用。
適用于藍牙5和高級別IoT安全性
Ståle ‘Steel’ Ytterdal首先介紹了發布不久的新標準藍牙5。較新藍牙無線技術核心規范(Core Specification)藍牙5已被藍牙技術聯盟(SIG)正式采納。藍牙5引入了距離更遠和傳輸速度更高的改進,使得藍牙無線技術更加適合智能家居、可穿戴產品和IoT應用。與藍牙4.2相比,藍牙5支持明顯增多的器件和節點連接,且固件更新時間縮短一半。
他認為,藍牙5是業界轉向藍牙的突發猛進變化,因此不僅要推出支持藍牙5的新芯片,而且必定要推出讓開發人員立即開始開發應用時可能需要的所有軟件。藍牙5及Nordic的較新nRF52840以及已經量產的nRF52832,為單芯片低功耗藍牙應用打開了無數的全新可能性。因此,Nordic想確保客戶能夠擁有所需要的工具,馬上開始開發藍牙5應用和產品。
他說:“藍牙5的遠距離模式包括500kbs和125kbs兩種新的數據率。在無線電中采用相關代碼,它們將距離顯著提高了4倍。結合Nordic
nRF52840的較高輸出功率增加,可以實現大約111dBm的總鏈路預算。與以往的藍牙標準版本相比,這種增加很明顯,使得藍牙5成為必須穿過墻和物體的家居、整房覆蓋應用的真正選擇。”
另外,Nordic支持藍牙5的SoC提供4倍距離、2倍帶寬及通過片上ARM CryptoCell加密加速器加強安全性,重新定義智能家居、IoT和可穿戴產品的范圍。
在今天的連接產品中,缺乏安全性的結果證明是災難性的,會使你后悔莫及。據介紹,nRF52840 SoC經設計應對IoT應用面對的固有安全性挑戰,集成了一個ARM® CryptoCell-310密碼加速器,提供用于Cortex-M SoC的同級較佳安全性,還可提供大量加密和密鑰生成及儲存選擇。
nRF52840
SoC雖然以nRF52系列的成功為基礎,但是,它將有助于無線產品開發人員進軍甚至更具前景的單芯片智能家居、可穿戴產品和IoT應用。這些應用的范圍正在迅速發展;可穿戴產品正朝著支付和識別器件發展。新的藍牙5遠距離特點使藍牙成為智能家居器件通信的有力競爭者,nRF52840滿足并超越開發人員的期望,重新定義了智能家居、IoT和可穿戴產品。
先進性能加更低功耗
Ståle ‘Steel’ Ytterdal進一步介紹了新器件的一些優勢。nRF52系列較新產品支持藍牙5規范的范圍和吞吐量提升要求,具有IEEE 802.15.4無線電支持、更廣泛的閃存和RAM存儲器,及增加輸出功率和鏈路預算的新無線電硬件架構。
新推出的nRF52840系統級芯片(SoC)不僅是一款支持藍牙5規范的器件,而且是支持藍牙低功耗、IEEE 802.15.4、ANT+ 和 2.4GHz專有無線連接的解決方案,支持之前采用單芯片解決方案無法實現的復雜低功耗藍牙和其它低功耗無線應用。
nRF52840 SoC符合藍牙5規范要求,并且結合了更高的較大輸出功率,與藍牙4.2低功耗藍牙實施方案相比,能夠提供具有多達四倍距離和兩倍原始數據帶寬(2Mbps)的低功耗藍牙無線連接實施方案。nRF52840還能夠使用5V以上電源,比如可充電電池。
他表示,隨著此次發布,Nordic Semiconductor再次展示了在迅速演變的行業中,在內部開發穩定、可靠和高性能前沿軟件以支持其產品的重要性。Nordic致力于這種方法,為利用Nordic低功耗藍牙無線技術的開發人員提供了他們喜歡和期待的靈活性和安全性。
藍牙5的高傳輸模式不僅提供可穿戴產品和其它應用的新應用范例,而且還明顯改善了用戶的藍牙產品體驗。傳輸時間將縮短,通常使通信更快更穩定,并降低了總體功耗。此外,傳輸速度達到2Mbps,使低功耗藍牙聲音傳輸的前景開始變得更具吸引力,同時,雖然支持實時音頻并非低功耗藍牙規范的一部分,但在產品中實現此功能的前景實在讓人十分興奮。
在推出nRF52840 SoC的同時,Nordic還發布了面向其nRF52840 SoC的Nordic S140
v5.0-alpha多重功能并行協議堆棧,使開發人員能夠在Nordic
nRF52840 SoC上立即使用藍牙5的遠距離和高傳輸模式。
精確測定功耗易如反掌
Ståle ‘Steel’ Ytterdal介紹,Nordic還有一款名為Power Profiler的套件可用在嵌入式軟件開發期間的功耗測定。它包含基于PC的軟件和擴展板,適用于公司的nRF51和nRF52系列開發套件(nRF51
DK和nRF52 DK)。這款低成本Power
Profiler套件開發工具能夠以簡便方法測量嵌入式解決方案中的動態功耗,面向設計嵌入式解決方案的軟件和硬件工程師。
他說:“能夠精確測定功耗的實驗室工具的成本很高,通常意味著客戶不能經常進行測定,而且到了軟件開發過程后期才可以進行測定,因此通常會在檢測到過多功耗之前,便導致重大的開發方向錯誤。Nordic通過許多方法幫助客戶加速開發過程,包括提供價格便宜的開發工具來應對這種挑戰。”
的確,當嵌入式器件在低功耗和活動模式之間不斷切換時,僅僅使用簡單的電流計難以全面了解嵌入式器件的功耗情況。此外,當占空比減小時,精確測定功耗便會變得更為困難。在前稱為藍牙智能的某些低功耗藍牙應用中,功率模式頻繁變化,占空比可能小于1%,使得普通功率測定工具難以發揮實際作用。
Power Profiler套件克服了這些難題,它適用于從概念證明到較終產品完成的整個無線產品開發周期。這款Power Profiler套件成本低廉,每位項目工程師都可各自擁有一套,這是實驗級功耗分析工具無法達到的。這個基于PC的工具能夠清楚地顯示出異常高的功耗(例如應當被軟件禁用的有源模塊仍然運作而引起的高功耗),因此很容易檢測出有缺陷或非優化的軟件。
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