Silicon Labs BG22、xG24、BG27無線SoC比較及信馳達(dá)無線模塊選型指南

表1?Silicon?Labs?BG22、xG24、BG27芯片參數(shù)對(duì)比

EFR32BG22藍(lán)牙低功耗 (LE) 無線 SoC 解決方案是無線 Gecko 系列 2 平臺(tái)的一部分。BG22 系列同類最優(yōu)的超低傳輸和接收功率（4.1 mA TX @ 0 dBm、3.6 mA RX）和高性能、低功耗 Arm? Cortex?-M33 內(nèi)核（27 μA/MHz 活動(dòng)、1.2 μA 睡眠）的組合提供業(yè)界領(lǐng)先的能源效率，可使鈕扣電池壽命延長到多達(dá)十年。目標(biāo)應(yīng)用包括藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)低功耗節(jié)點(diǎn)、智能門鎖、個(gè)人醫(yī)療保健和健身設(shè)備。資產(chǎn)跟蹤標(biāo)簽、信標(biāo)和室內(nèi)導(dǎo)航也將受益于 SoC 的多用途藍(lán)牙到達(dá)角 (AOA) 和出發(fā)角 (AOD)功能以及亞米級(jí)定位精度。

EFR32BG24無線 SoC 是使用藍(lán)牙低能耗和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)無線連接的理想選擇，適用于智能家居、照明和便攜式醫(yī)療產(chǎn)品。憑借高性能 2.4 GHz RF、低電流消耗、AI/ML硬件加速器和Secure Vault?等關(guān)鍵功能，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商可以創(chuàng)建智能、穩(wěn)健、節(jié)能的產(chǎn)品，避免遠(yuǎn)程和本地網(wǎng)絡(luò)攻擊。ARM Cortex? -M33 主頻高達(dá) 78 MHz、1.5 MB 的閃存和 256kB 的 RAM，可為要求苛刻的應(yīng)用程序提供資源，同時(shí)為未來增長留出空間。目標(biāo)應(yīng)用包括網(wǎng)關(guān)/集線器、傳感器、開關(guān)、門鎖、智能插頭、LED 照明、燈具、血糖儀和脈搏血氧計(jì)。

EFR32MG24 無線 SoC 是使用 Matter、OpenThread 和 Zigbee 協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)狀物聯(lián)網(wǎng)無線連接的理想選擇，適用于智能家居、照明和樓宇自動(dòng)化產(chǎn)品。憑借高性能 2.4 GHz RF、低電流消耗、AI/ML硬件加速器和Secure Vault?等關(guān)鍵功能，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商可以創(chuàng)建智能、穩(wěn)健、節(jié)能的產(chǎn)品，避免遠(yuǎn)程和本地網(wǎng)絡(luò)攻擊。ARM Cortex? -M33 運(yùn)行高達(dá) 78 MHz、1.5 MB 的閃存和 256kB 的 RAM，可為要求苛刻的應(yīng)用程序提供資源，同時(shí)為未來增長留出空間。目標(biāo)應(yīng)用包括網(wǎng)關(guān)和集線器、傳感器、開關(guān)、門鎖、LED 照明、燈具、定位服務(wù)、預(yù)測(cè)性維護(hù)、玻璃破碎檢測(cè)、喚醒詞檢測(cè)等。

EFR32BG27 系列無線 SoC 提供超小型 WLCSP 封裝（2.3 毫米 x 2.6 毫米），使用紐扣電池即可運(yùn)行，從而開創(chuàng)了新的可能性?，F(xiàn)在，設(shè)備制造商可以在不犧牲性能和安全性的情況下，滿足極小封裝應(yīng)用的需求。BG27 藍(lán)牙SoC 集成 DCDC 升壓功能，可在低至 0.8 伏的電壓下工作，支持單節(jié)堿性和 1.5 伏紐扣電池，此類電池通常用于電池供電貼片和連續(xù)血糖監(jiān)測(cè) (CGM) 設(shè)備的醫(yī)療應(yīng)用中。此外，BG27 的喚醒引腳可使倉庫或運(yùn)輸途中的產(chǎn)品數(shù)月保持關(guān)閉狀態(tài)，功耗不到 20 nA，確保電池保持充滿電可供使用。集成式庫侖計(jì)數(shù)器能夠精確監(jiān)控電池電量，避免關(guān)鍵應(yīng)用出現(xiàn)意外電池耗盡。目標(biāo)應(yīng)用包括互聯(lián)醫(yī)療設(shè)備、可穿戴設(shè)備、傳感器、開關(guān)、智能門鎖以及商用和 LED 照明。

EFR32BG22、EFR32BG24、EFR32BG27系列芯片都是2.4 GHz藍(lán)牙SoC，在內(nèi)核、存儲(chǔ)、發(fā)射功率方面有差異，EFR32BG27作為后起之秀，它支持BLE 5.4，具有32 位 76.8 MHz ARM Cortex?-M33內(nèi)核，64 kB RAM，768 kB FLASH，最大發(fā)射功率支持8 dBm，雖然與EFR32BG24相比無明顯優(yōu)勢(shì)，但與EFR32BG22相比在內(nèi)存、發(fā)射功率、安全性等方面都有進(jìn)一步提升。此外，EFR32BG27與EFR32BG22系列SoC引腳兼容，所以不論是直接使用芯片還是模塊，都可快速為用戶實(shí)現(xiàn)從EFR32BG22到具備大內(nèi)存、高安全性的EFR32BG27直接替換。EFR32MG24則屬于并發(fā)多協(xié)議SoC，配置強(qiáng)大的MCU、RAM和Flash資源，支持Matter、OpenThread、Zigbee、BLE 5.4、藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、專有 2.4 GHz等多協(xié)議。

基于Silicon Labs的無線SoC，深圳市信馳達(dá)科技有限公司開發(fā)了多款無線通信模塊，表2是信馳達(dá)科技BG22、xG24系列無線模塊的參數(shù)對(duì)比，未來BG27系列藍(lán)牙模塊也會(huì)逐步推出。

表 2 信馳達(dá)BG22、xG24系列無線模塊參數(shù)對(duì)比

基于EFR32BG22系列的C112和C224芯片，RF-star推出了尺寸、引腳可完全pin to pin兼容的4款藍(lán)牙模塊RF-BM-BG22A1、RF-BM-BG22A1I、RF-BM-BG22A3、RF-BM-BG22A3I，其中RF-BM-BG22A1和RF-BM-BG22A1I使用EFR32BG22C112 SoC,前者天線支持PCB板載天線和郵票半孔引腳，后者天線支持IPEX接口和郵票半孔引腳，RF-BM-BG22A3和RF-BM-BG22A3I使用EFR32BG22C224 SoC,前者天線支持PCB板載天線和郵票半孔引腳，后者天線支持IPEX接口和郵票半孔引腳，RF-BM-BG22B1模塊與我司RF-BM-4044B2軟件和硬件Pin to Pin兼容，RF-BM-BG22C3模塊與我司RF-BM-4044B4軟件和硬件Pin to pin兼容。BG22系列模塊可以提供藍(lán)牙5.0主從一體串口透傳和I2C透傳固件，RF-BM-BG22A3和RF-BM-BG22A3I還可提供藍(lán)牙5.2多主多從串口透傳固件，支持以任何角色連接到最多8個(gè)其他設(shè)備，透傳時(shí)數(shù)據(jù)可以向連接的設(shè)備一次轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，適合于多設(shè)備多角色連接應(yīng)用場景。

RF-BM-BG24x系列模塊與RF-BM-BG22x系列相比，在內(nèi)核、RAM和FLASH上都有了很大提升，發(fā)射功率提供10/19.5 dBm可選，提供30個(gè)帶輸出狀態(tài)保持和異步中斷功能的通用 I/O 引腳和12位ADC轉(zhuǎn)換器等外圍接口，足以滿足大部分應(yīng)用的需求，因其豐富的資源可以直接用做主控MCU，支持藍(lán)牙 5.4、藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和專有產(chǎn)品，適用于低功耗電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

RF-BM-MG24x系列模塊基于EFR32MG24并發(fā)多協(xié)議無線SoC設(shè)計(jì)，支持Matter、Thread、Zigbee、BLE 5.4、Bluetooth Mesh、Proprietary等多種協(xié)議,高達(dá)1.5 MB閃存和256 kB RAM，最大輸出功率支持10/19.5 dBm可選，具有高性能、低功耗、高安全性特點(diǎn)，適合電池供電的高性能mesh網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是使用Matter、Thread 和 Zigbee 協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)狀物聯(lián)網(wǎng)無線連接的理想選擇，同樣適合于用做主控MCU使用。

無論是RF-BM-BG22x模塊還是RF-BM-xG24x模塊，它們既有共性也有個(gè)性，根據(jù)性能和資源區(qū)分優(yōu)劣并不是唯一的標(biāo)準(zhǔn)，如何去選擇還得根據(jù)用戶的應(yīng)用場景和需求而定，滿足需求范圍和成本，并且可以在資源、開發(fā)時(shí)間、產(chǎn)品質(zhì)量上實(shí)現(xiàn)效益最大化，就算一個(gè)比較合理的方案選擇。