Профиль компании Северных стран

Норвегия, расположенная в Северной Европе, не похожа на свою соседку Финляндию, которая может рассчитывать на NOKIA и Angry Birds, чтобы прославиться в мировом технологическом сообществе. В глазах обывателей, если не считать постепенно приходящего в упадок браузера Opera, в Норвегии не так уж много выдающихся технологических компаний. А оказывается, что это всего лишь принятие желаемого за действительное с вашей стороны.

В последние годы, когда увлечение Интернетом вещей охватило мир, норвежская компания, опираясь на десятилетия глубоких накоплений в области маломощной беспроводной связи, завоевала область приложений Интернета вещей и завоевала единодушную похвалу от клиентов. . Эта компания называется Nordic Semiconductor, и ее основной продукт — маломощное беспроводное решение, необходимое для Интернета вещей.

Nordic была основана в 1983 году, ее штаб-квартира находится в Норвегии. Компания в основном занимается IP-разработкой смесительных схем, аналоговых схем, цифровых схем и разработкой высокочастотных радиочастотных ИС малого радиуса действия.

За последние 40 лет развития компания Nordic также добилась выдающихся результатов. В 1998 году она выпустила продукты с частотой 2,4 ГГц, а ее беспроводные продукты с частотой 2,4 ГГц заняли лидирующие позиции в отрасли среди продуктов Logitech, Microsoft и других известных брендов. Все продукты используют продукты Nordic компании nRF.

Примерно в 2006 году компания Nordic объединилась с NOKIA для разработки Wibree, беспроводной технологии Bluetooth со сверхнизким энергопотреблением. Можно сказать, что это предшественник популярной в настоящее время BLE.

Историю развития Nordic Bluetooth Low Energy можно условно разделить на следующие серии: NRF51, NRF52 и NRF53. Далее давайте поговорим об этих трех сериях соответственно.

nRF51

Первые две микросхемы, выпущенные в этой серии, — это nRF51822 (многопротокольная Bluetooth-система с низким энергопотреблением/2,4 ГГц, выделенная RF SoC) и nRF51422 (первая в мире ANT/ANT + SoC). Устройства оснащены новыми многопротокольными радиочастотными трансиверами 2,4 ГГц и 32-битными процессорами ARM Cortex-M0, которые обеспечивают более высокую производительность и более низкое энергопотребление.

Эти улучшения переопределяют отраслевые стандарты за счет снижения энергопотребления до 50%, увеличения бюджета радиочастотного канала до 9,5 дБ и обеспечения более чем в десять раз большей вычислительной мощности по сравнению с беспроводными микросхемами ULP предыдущего поколения Nordic.

Компания Nordic Semiconductor ASA (OSE: NOD) объявила 29 июня 2012 г. о выпуске новых продуктов серии сверхмаломощных (ULP) nRF51 радиочастотных интегральных схем (ИС), в которых используется новый многопротокольный радиочастотный приемопередатчик 2,4 ГГц и 32-битный процессор ARM® Cortex™-M0.

Новые решения Nordic с программной архитектурой Bluetooth® Low Energy и ANT™ освобождают проектировщиков от сложностей интеграции и программных инфраструктур, предоставляемых поставщиками микросхем, используя при этом популярную и знакомую среду программирования ARM Cortex. С легкостью разрабатывайте проекты.

Серия NRF51 имеет следующие особенности.

• Чувствительность составляет -92,5 дБ в режиме Bluetooth с низким энергопотреблением.

• Выходная мощность до +4 дБм

• Оснащен процессором ARM Cortex-M0, встроенной флэш-памятью объемом 256 КБ и оперативной памятью 16 КБ.

• Время запуска 2 мкс

После появления NRF51, который в то время очень удовлетворял ситуацию с потреблением на рынке, Nordic Company последовала за изменениями на рынке, и на свет появился NRF52!

nRF52

Серия NRF52 разделена на SOC высокой конфигурации и SOC низкой конфигурации, а NRF52832 в SOC высокой конфигурации, несомненно, является звездным продуктом этой серии.

(1) NRF52 SOC более высокого класса

По словам Кастнеса (менеджера по техническому маркетингу компании Nordic), nRF52832 оснащен первым в своей категории процессором ARM® Cortex®-M4F с тактовой частотой 64 МГц, флэш-памятью объемом 512 КБ и оперативной памятью 64 КБ, лучшим в своем классе сверхвысокопроизводительным многопротокольным устройством со сверхнизким энергопотреблением. Bluetooth Smart, ANT ™, фирменный радиомодем 2,4 ГГц с чувствительностью приема -96 дБ, пиковым током приема/передачи 5,5 мА и встроенным радиочастотным балансным/несбалансированным преобразователем (RF Balun).

Уникальная полностью автоматическая система управления питанием также позволяет разработчикам легко достичь оптимального энергопотребления. В nRF52832 используется передовой 55-нм техпроцесс, включая варианты упаковки 6 x 6 мм QFN и микро 3,0 x 3,2 мм CSP.

Кастнес сказал, что по сравнению с серией nRF51 основными преимуществами nRF52832 являются снижение энергопотребления и улучшение производительности. Потребляемая мощность серии nRF51 составляет от 8,3 до 10 мА, тогда как пиковая потребляемая мощность nRF52832 составляет всего 5,5 мА. . Это крупный прорыв, и процессор ARM® Cortex®-M4F с тактовой частотой 64 МГц, используемый в серии nRF52, также является большим улучшением по сравнению с продуктом предыдущего поколения.

Улучшенная производительность и сниженное энергопотребление позволят удовлетворить различные потребности Bluetooth в будущем. Это самое большое преимущество серии nRF52, и данные тестирования также подтверждают эту точку зрения.

Согласно оценке EEMBC 215 CoreMark®, nRF52832 обеспечивает до 60 % большую общую вычислительную мощность, чем конкурирующие решения Bluetooth Smart SoC на базе ARM Cortex-M0/M3, а также обеспечивает в 10 раз больше операций с плавающей запятой по сравнению с ARM Cortex-M4F. и удвоенная производительность DSP. Кроме того, энергоэффективность SoC достигает 90 CoreMark/мА, что в два раза выше, чем у некоторых конкурирующих решений.

Помимо улучшенной производительности и энергопотребления, двумя наиболее запоминающимися моментами nRF52832 являются уникальные функции Touch-to-Pair этой серии продуктов.

Мы знаем, что сопряжение Bluetooth — это относительно сложный сценарий. Принимая во внимание эту проблему, компания Nordic специально добавила эту функцию сенсорного сопряжения в серию nRF52. В частности, добавив теги NFC, пользователи могут лучше осуществлять сопряжение Bluetooth через NFC.

В классификации Nordic есть три чипа высокой конфигурации: NRF52832, NRF52833 и NRF52840. Их соответствующие параметры следующие:

Таблица параметров SOC более высокого класса NRF52

(2) NRF52 SOC нижнего уровня

Младший чип Nordic делит его на 4 модели: NRF52820, NRF52811, NRF52810, NRF52805.

Таблица параметров SOC нижнего уровня NRF52

nRF53

14 ноября 2019 года компания Nordic объявила о выпуске высококлассной многопротокольной однокристальной системы nRF5340, первого представителя серии чипов следующего поколения nRF53. Чип построен на основе многопротокольных чипов Nordic серий nRF51 и nRF52 и представляет собой двухпроцессорную аппаратную архитектуру с преимуществами высокой производительности, низкого энергопотребления, масштабируемости и высокой термостойкости. 

NRF5340

nRF5340 основан на двухъядерном процессоре Arm Cortex-M33 и объединяет высокопроизводительный процессор приложений, программируемый сетевой процессор со сверхнизким энергопотреблением и функции безопасности в маломощную многопротокольную SoC.

В то же время чип также расширяет динамическую поддержку нескольких протоколов, одновременно поддерживая протоколы Bluetooth 5.1, Bluetooth Low Energy, Bluetooth Mesh, Thread и Zigbee. Его можно настраивать или отлаживать через смартфон с использованием Bluetooth Low Energy и взаимодействовать с ним. Mesh-сеть. Этот беспроводной передатчик обладает всеми возможностями пеленгации Bluetooth 5.1. nRF5340 работает в диапазоне напряжения питания от 1,7 до 5,5 В, что позволяет использовать аккумуляторную батарею и питание через USB.

На этот раз выпущен nRF5340, основной процессор приложений отвечает за расчет сложных функций и стек протоколов Bluetooth. Он использует Arm Cortex-M33 в соответствии с архитектурой Arm, которую всегда использовала компания Nordic. Он также поддерживает функции DSP и плавающей запятой. которые могут использоваться третьими лицами для разработки приложений. Ядро работает на частоте до 128 МГц, поддерживает масштабирование напряжения и частоты и включает в себя выделенную флэш-память объемом 1 МБ и ОЗУ объемом 512 КБ для удовлетворения потребностей новейших носимых устройств следующего поколения, что значительно повышает производительность по сравнению с предыдущим поколением. nRF52840.

Пеленгация

Позвольте мне упомянуть здесь определение направления. Bluetooth-пеленгация является основной функцией спецификации BLE5.1. Она в основном используется для улучшения служб определения местоположения. Предыдущая технология RSSI использовалась только для получения индикации уровня сигнала. Технология определения местоположения Bluetooth предоставит новые. Использование для пользователей. На практике его можно использовать в широком диапазоне сценариев, таких как логистика, складирование, больницы, фабрики и т. д. Пеленгация Bluetooth может использоваться для 2D и 3D определения местоположения с различной сложностью реализации.

Пеленгация Bluetooth основана на двух ключевых концепциях угла прихода (AoA) и угла отклонения (AoD), в которых используется угловой фазовый сдвиг, который возникает, когда антенна принимает (AoA) или передает (AoD) радиочастотный сигнал. Могут быть определены данные фазового сдвига линии связи одной стороны.

В настоящее время SOC Nordic, поддерживающие пеленгацию, включают три модели: NRF5340, NRF52833 и NRF52820.

Bluetooth mesh

BLE Mesh расширяет функциональность маломощного Bluetooth, делая возможной связь «многие-ко-многим», и может расширить тысячи устройств в сети. Mesh — это рассвет для новых приложений, таких как освещение и сенсорные сети.

BLE Mesh — это управляемая флуднет, представляющая собой простой и надежный метод распространения сообщений внутри более крупной сети. Существует несколько путей от источника к месту назначения, что обеспечивает надежность и отсутствие единой точки отказа. Ключи сети и приложения полностью разделены, что значительно повышает безопасность всей сети.

В настоящее время только три чипа: NRF52832, NRF52833 и NRF52840 поддерживают MESH.

Прикрепил:

Сравнение функций SoftDevice

Продукты Ebyte охватывают всю серию чипов Nordic nRF5XXXX, а некоторые модели продуктов следующие:

E73-2G4M04S1BX

E104-BT5005A

E73-2G4M04S1AX

E104-BT5010A

E104-BT5011A

E73-2G4M08S1CX

Статьи по Теме:

Сравнение модулей Bluetooth BLE nRF51822, nRF52810, nRF52832, nRF52840