【BlueNRG-LP （STSW-BNRGLP-Mesh）的藍牙Mesh協(xié)議棧目前可供下載?！?/p>

BlueNRG-LP：開頭第一步

STEVAL-IDB011V1評估板和更新的BlueNRG軟件

【STEVAL-IDB011V1】 過程工程團隊選擇藍牙SoC的過程往往非常復雜。許多因素可能會影響決策，從成本到過去的經驗、性能和易用性。因此，為了幫助團隊更快地評估BlueNRG-LP，我們還發(fā)布了軟件和開發(fā)工具的更新。例如，開發(fā)人員可以將新的STEVAL-IDB011V1 BlueNRG-LP評估板與BlueNRG Navigator GUI一起使用。該軟件可以上傳應用示例，從而幫助管理人員了解我們新SoC的功能。 BlueNRG Navigator GUI提供的演示項目數(shù)量相當可觀。

通過這20個左右的應用程序，開發(fā)人員可以快速測試SoC連接多達128個器件的能力。他們也可以嘗試通過廣播八個頻道而不是傳統(tǒng)的三個頻道來擴展廣播報文。類似地，其中一個項目可以帶來更高的吞吐量，而另一個項目則可以提供更長距離的遠程功能。因此，通過這么多應用程序啟動程序，工程師們可以大大加快概念驗證。

意法半導體還發(fā)布了新版BlueNRG電流消耗工具。該實用程序通過展現(xiàn)一個令人信服的圖形結果來證明我們新器件的低功耗能力，從而影響決策者。開發(fā)人員也可以將在先前BlueNRG SoC上運行的代碼移植到新器件上，來對其進行測試。因為這個過程僅僅是從Cortex-M0轉移到Cortex-M0+，因此相對比較簡單。

了解新的工業(yè)和技術挑戰(zhàn)在選擇藍牙SoC時，工程師們會關注影響其行業(yè)的最新趨勢。工業(yè)應用必須能將更多的傳感器節(jié)點連接到網關。音頻處理能力變得越來越重要。而且藍牙SoC必須能夠提供更多的處理能力，同時保持物料的低成本和低功耗。迎接這些挑戰(zhàn)絕非易事，它需要在無線收發(fā)器和微控制器兩個層面上進行優(yōu)化。事實上，僅一次性連接128臺器件這一點在當今世界上已是獨一無二的了，但這還不夠。我們知道工程師會問兩個關鍵問題：“這些連接有多穩(wěn)定？”以及“我能用它們來做什么？”答案在于BlueNRG-LP如何實現(xiàn)更大的功率、更好的安全性、更高的效率和更低的成本。

BlueNRG-LP：更強大、更安全、更高效的連接

高速

從事工業(yè)應用的團隊必須克服范圍或數(shù)據速率方面的重大限制。例如，有些系統(tǒng)必須覆蓋難以置信的長距離。這種應用程序的一個例子是，可以連接到整個智能工廠中無數(shù)個電路板的網關。另一方面，其他器件必須能快速傳輸大量數(shù)據，例如在固件更新期間。新的ST-SoC能同時實現(xiàn)這兩個目標。通過LE 2M PHY，BlueNRG LP可以達到2Mbps的數(shù)據速率。。相比之下，先前的BlueNRGSoC中的LE 1M PHY只能達到1Mbps的數(shù)據速率。能夠實現(xiàn)更快的傳輸，部分原因是數(shù)據長度擴展帶來的更大的有效負載，正如我們在BlueNRG-2N博文中所解釋的，以及藍牙5.0固有的帶寬增加。

遠距離

LE 2M PHY的另一大功能是Bluetooth 5.0所帶來的更大覆蓋范圍。遺憾的是，許多工程師往往低估了它的潛力，因為他們忽視了這一遠程功能。BlueNRG-LP使用的是LE編碼PHY，在不需要額外的功率放大器的情況下，能連接兩個距離更大的藍牙器件。意法半導體在真實世界測試中，使用了現(xiàn)有的開發(fā)板和應用程序，達到了1.3公里（0.8英里）的長距離。 能夠實現(xiàn)距離的增加，原因在于LE編碼PHY使用了前向糾錯，它可以向每個數(shù)據包添加冗余比特。但是，數(shù)據冗余會導致帶寬降低（125kbps）。另一個有助于避免干擾的特色是信道選擇算法#2 （CSA #2）。

CSA#1只能在37個頻道之間跳頻，而CSA#2有65535個頻道可供選擇。這么大的選擇空間有助于避免干擾和多徑衰落效應。無論是附近有很多器件，還是它們之間的距離很遠，CSA#2都能提高網絡的可靠性。最終，之所以能實現(xiàn)遠距離的傳輸，是因為藍牙5.0能夠更好地處理在遠距離傳輸時不可避免地干擾信號的背景噪聲。 鏈路預算從事藍牙應用的工程師往往會進行鏈路預算分析，這是一種幫助他們預測整體性能的設計輔助工具。簡言之，它確保設計者能夠預見到具體問題，例如信號強度不足，無法到達接收器。在大多數(shù)教材中，鏈接預算分析使用以下等式：接收電平（dBm）=發(fā)射功率（dBm）+增益（dB）?損耗（dB）。然而，工程師們現(xiàn)在使用的數(shù)據表幾乎總是給出發(fā)射功率（TX）和接收器的靈敏度級別|鏈路預算（dB） | = TX功率（dBm）–靈敏度級別（dBm）。 BlueNRG-LP的發(fā)射功率可以達到+8 dBm（可編程，單位調整幅度為1 dBm），接收靈敏度在125 kbps時為-104 dBm，在1 Mbps時為-97 dBm。因此，新的STSoC擁有業(yè)界最大的鏈路預算，高達112 dB和105 dB。因此，與鏈路預算較低的器件相比，工程師可以在相同的功耗下預期得到更好的性能。 阻止黑客

【構建參考應用程序】 安全性是工程師在設計系統(tǒng)時關注的另一個重要方面。消費者對保護隱私和免受威脅的問題更加敏感。因此，構建藍牙系統(tǒng)的團隊會研究保護用戶和數(shù)據的功能。BlueNRG-LP為這些關鍵的工程挑戰(zhàn)提供了答案。其中之一是安全的引導加載程序，它會在啟動固件之前檢查固件的簽名。這樣的措施可以防止rootkit或低級攻擊。開發(fā)人員還可以通過禁用SWD和UART訪問來保護Flash。同樣，1KB的內存是一次性可編程的，可保證其完整性。因此，從理論上講，取得器件訪問權限的黑客將無法克隆或修改其內容。

更高的計算吞吐量和更低的功耗

【BlueNRG-LP】

開發(fā)人員必須找到能增強性能、準確性和用戶體驗的方法。為了解決這一挑戰(zhàn)，工程師們往往會選擇具有更高計算吞吐量的器件。然而，許多藍牙終端產品必須具有低功耗以保持電池壽命。因此，工程師需要找到一種方法來調和這些看似矛盾的要求。 BlueNRG-LP為這一挑戰(zhàn)提供了新的解決方案。由于其更高的頻率和更強大的架構，SoC現(xiàn)在支持更復雜的算法。這些基于MEMS和語音庫的進程在嵌入式系統(tǒng)中非常普遍。此外，意法半導體還提供了一個免費的經Bluetooth-SIG認證的Mesh協(xié)議棧。因此，它能輕易覆蓋大面積并連接高達126個躍點或32000個節(jié)點。

然而，除了有更高的頻率和更多的內存外，BlueNRG LP的特點是比先前的版本擁有更低的功耗。其傳輸峰值電流為4.3 mA（0dBm），而BlueNRG-2需要8.3mA（-2dBm）。類似地，新器件在RX（靈敏度級別）中的峰值為3.4 mA，而上一代需要7.7 mA。空閑時，功耗的改善也很顯著。BlueNRG-LP在能保留RAM全部內容的“深度睡眠”模式下僅需0.6 μA。然而，BlueNRG-2盡管保留了更少的RAM，還需要9.5μA。所有這些改進都證明了我們最新的硅優(yōu)化和改進的實現(xiàn)。

BlueNRG-LP：更高性價比的設計

降低物料成本連接到128臺器件的能力是獨一無二的，BlueNRG-LP解決了許多技術難題。然而，一些工程師更多地關注總體成本。因此，新的SoC必須擁有可以降低物料成本的獨特優(yōu)勢。解決這個問題的一種方法是將12位模數(shù)轉換器（或16位抽樣濾波器）與8個輸入通道串行。與以前的SoCs相比，精度的提高意味著BlueNRG-LP現(xiàn)在可以有一個可編程增益放大器。PGA將音頻信號從0dB放大到30 dB，從而允許使用模擬麥克風。與數(shù)字麥克風相比，模擬麥克風性價比更高，從而確保更低的物料成本。

另一種提高系統(tǒng)性價比的方法是減少外部器件的數(shù)量。因此，我們將BlueNRG-LP設計成能嵌入更多的元件并簡化PCBs。例如，新的SoC現(xiàn)在有6個負載電容。這樣，設計師就可以使用高速晶振，而無需將外部電容焊接到PCB上。BlueNRG-LP還集成了射頻平衡-不平衡變壓器，這意味著工程師不再需要專用的平衡-不平衡變壓器。這也意味著新器件只有一個射頻單端輸出引腳，簡化了布局。最后，SoC的SMPS具有更高的時鐘。因此，設計師可以使用更小、性價比更高的電感。

合適的價格當工程師們尋找藍牙SoC，并證明他們的選擇符合需求等級時，較低的單價是至關重要的。為了應對這一挑戰(zhàn)并保持BlueNRG-LP的性價比，意法半導體堅持使用256KB的閃存。新器件的藍牙協(xié)議棧通常需要80 KB到100 KB。因此，開發(fā)人員有120KB來設計他們的應用程序，這對于大多數(shù)用例來說已經足夠了。 如果設計需要更大的存儲空間，更強大的計算能力，或是專門的外圍器件，他們自然會傾向于BlueNRG-2N和專用的主機MCU。

我們進一步優(yōu)化了我們的定價結構，提供了三種類型的封裝。QFN32有20個GPIO，而QFN48和WLCSP49分別有32個和26個。此外，我們還提供了只有一半RAM的BlueNRG-LP型號。因此，只需要32 KB和更少引腳的團隊無需支付更多的費用。同樣，我們提供了最高可達85oC的型號，相同型號也可達到105oC。工業(yè)設計更傾向于使用后者，而其他人會選擇前者來節(jié)省開支。

原文標題：【技術貼】ST首款藍牙LE 5.2 SoC產品BlueNRG-LP可支持多達128個連接

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責任編輯：haq