Решения Bluetooth® с низким
энергопотреблением (BLE)

 

Bluetooth и BLE

Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), или Bluetooth® Smart, — это новый стандарт Bluetooth 4.1, который позволяет периферийным устройствам подключаться к системам с поддержкой Bluetooth Smart, в частности, смартфонам. BLE является интеллектуальной и энергоэффективной версией беспроводной технологии Bluetooth, которая работает через приложение на вашем смартфоне или планшете. Экономичность и гибкость технологии BLE позволяют разработчикам и производителям оригинального оборудования создавать энергоэффективные периферийные устройства с питанием от аккумулятора, которые способны взаимодействовать с миллионами уже представленных на рынке смартфонов с поддержкой Bluetooth, независимо от используемой операционной системы. Эта новая технология помогает повседневным гаджетам, будь то зубные щетки, пульсометры, фитнес-устройства и т. д., подключаться и взаимодействовать через приложение на вашем смартфоне, планшете или другом устройстве с поддержкой Bluetooth Smart.

 

Почему BLE?

Согласно последним исследованиям, рынок Интернета вещей стремительно расширяется: к 2019 году 69 % пользователей из США планируют оснащение своих домов сетевыми системами *. Ожидается, что рынки Интернета вещей и предметов носимой электроники расширятся до миллиардов устройств, поэтому проектировщикам всех уровней требуется сверхмаломощная платформа, позволяющая разрабатывать интеллектуальные взаимосвязанные устройства в системах с пространственными ограничениями. Решения Atmel SmartConnect Bluetooth полностью вписываются в заданные рамки, ведь они поставляются в беспрецедентных корпусах WLCSP (которые сопоставимы с размерами самого кристалла) с габаритами 2,26 х 2,14 мм. Эти решения идеально подходят для быстрорастущего рынка Интернета вещей и носимой электроники: они могут использоваться для создания портативной медицинской техники, трекеров активности, устройств с человеко-машинным интерфейсом, игровых контроллеров, торговых маячков и многого другого. Кроме того, потребление тока в автономном режиме составляет менее 1 мкА, что соответствует лучшим в отрасли показателям динамического потребления мощности и позволяет продлить время работы от аккумулятора до 1–2 лет в зависимости от системы.

* Исследование проведено компанией Accenture и опубликовано в журнале PC Magazine: http://www.pcmag.com/article2/0,2817,2463621,00.asp.

 

Простота использования

Одной из самых больших сложностей на рынке Интернета вещей является системная интеграция: подключение одного или нескольких устройств к шлюзу и облаку. Технология Atmel SmartConnect Bluetooth помогает разработчикам устройств Интернета вещей всех уровней избавиться от подобных проблем: простые в использовании маломощные решения для Bluetooth-подключений предназначены для систем Интернета вещей и поддерживают коммуникационный стек IPv6, который естественным образом подключается к встроенному стеку BLE4.1. В номенклатуру подобных решений входит устройство BTLC1000 — интегральная схема контролера узла с поддержкой Bluetooth Smart, которая может использоваться в качестве компаньона для подключения к любому МК Atmel AVR® или Atmel® | SMART через интерфейсы UART или SPI API, задействуя минимум ресурсов хоста. Самостоятельный флеш-микроконтроллер Atmel | SMART SAM B11 Bluetooth Smart объединяет встроенное процессорное ядро ARM® Cortex®-M0 с аналоговой частью и коммуникационной периферией, что помогает реализовать требуемый функционал. Данное решение поставляется в виде системы в корпусе или сертифицированного модуля. Устройства Atmel BLE представляют собой высокоинтегрированные системы на кристалле, для использования которых практически не требуются внешние компоненты. Встроенные стеки узла и хоста BLE 4.1 обеспечивают быстрое беспроводное подключение к различным системам без дополнительных проверок.

 

Микроконтроллеры Atmel SmartConnect BTLC1000

BTLC1000

Устройство BTLC1000 представляет собой сверхмаломощную систему на кристалле (SoC) с поддержкой Bluetooth® SMART (BLE 4.1), объединяющую микроконтроллер, приемопередатчик, модем, модули MAC и PA, антенный переключатель и блок управления мощностью. Устройство может использоваться как энергоэффективный Bluetooth-контроллер узла или как ядро модема для внешнего МК хоста. В сочетании с внешней памятью система может функционировать в качестве независимого процессора приложений со встроенной функцией BLE-подключения. Сертифицированный стек протокола Bluetooth Smart хранится в специализированном ПЗУ и включает протокол уровня служб L2CAP, диспетчер управления безопасностью, протокол атрибутов (ATT), общий профиль атрибутов (GATT) и общий профиль доступа (GAP). Кроме того, в стек протокола входят профили многих приложений, в том числе датчика приближения, термометра, пульсометра, тонометра и т. д.

Микросхемы BTLC1000 являются выгодным решением для многих систем с поддержкой Bluetooth Smart: они объединяют микроконтроллер ARM® на базе Cortex®-M0 с технологией Bluetooth с низким энергопотреблением и контроллером радиочастот и основной полосы. Необходимость в очень малом числе внешних компонентов позволяет свести к минимуму общую стоимость системы.

Устройства BTLC1000 могут работать от нескольких типов аккумуляторов — "таблеток", батарей АА или ААА и даже литий-полимерных аккумуляторов — без внешних схем управления мощностью. В этих устройствах используется инновационная радиочастотная и DSP-архитектура, которая помогает достичь чрезвычайно малого энергопотребления без снижения производительности.

BTLC1000 — контроллер узла BLE4.1 в виде системы на кристалле, является идеальным дополнением к любому МК хоста Atmel для добавления поддержки стандарта BLE. Кроме того, при объединении с внешней памятью может выступать в роли самостоятельного МК с встроенной поддержкой BLE.

   

Atmel ǀ SMART SAM B11

Устройство Atmel ǀ SMART SAMB11 входит в семейство решений для беспроводной связи Atmel SmartConnect. Оно представляет собой сверхмаломощную систему на кристалле (SoC) с поддержкой Bluetooth® SMART (BLE 4.1), объединяющую микроконтроллер, приемопередатчик, модем, модули MAC и PA, антенный переключатель и блок управления мощностью. Это автономный процессор приложений с флеш-памятью 256 КБ и встроенной технологией BLE. Сертифицированный стек протокола Bluetooth Smart хранится в специализированном ПЗУ и включает протокол уровня служб L2CAP, диспетчер управления безопасностью, протокол атрибутов (ATT), общий профиль атрибутов (GATT) и общий профиль доступа (GAP). Кроме того, в стек протокола входят профили многих приложений, в том числе датчика приближения, термометра, пульсометра, тонометра и т. д.

Устройства SAMB11 являются выгодным решением для многих систем с поддержкой Bluetooth Smart: они объединяют микроконтроллер ARM® на базе Cortex®-M0 с технологией Bluetooth с низким энергопотреблением и контроллером радиочастот и основной полосы. Необходимость в очень малом числе внешних компонентов позволяет свести к минимуму общую стоимость системы. Инновационная радиочастотная и DSP-архитектура помогает достичь чрезвычайно малого энергопотребления без снижения производительности.

SAMB11 — МК ARM Cortex-M0 с оперативной памятью 128 КБ, многоуровневой флеш-памятью 256 КБ и полностью интегрированным в ПЗУ стеком протокола BLE4.1.