Gebruik een geavanceerde Bluetooth 5.2 SoC om veilige low-power IoT-apparaten te bouwen.

Bluetooth-connectiviteit en lage vermogensprestaties zijn kritieke vereisten in batterijgevoede ontwerpen die ten grondslag liggen aan high-volume producten voor de Internet of Things (IoT), wearables, aangesloten huis- en gebouwautomatiseringstoepassingen. Bij het bouwen van deze ontwerpen hebben ontwikkelaars moeite gehad om goedkope Bluetooth system-on-chip-apparaten (SoC) te vinden die in staat zijn om hoge prestaties te leveren binnen krappe energiebudgetten. Te vaak zijn ontwikkelaars gedwongen om een of ander aspect van de prestaties in gevaar te brengen of zelfs steeds kritischer wordende mogelijkheden, zoals beveiliging, op te offeren om te voldoen aan de eisen voor goedkope, energiezuinige ontwerpoplossingen.

Om de vereiste mate van compromis te beperken, heeft de Bluetooth 5.2-specificatie energiebesparende functies zoals LE Power Control, periodic advertising sync transfer (PAST), evenals geavanceerde low-power mesh-netwerken, en locatietrackingfuncties opgenomen. Wat nodig is, is een enkele geïntegreerde IC die deze functies ondersteunt, en die wordt ondersteund door gerelateerde ontwikkelingssets en software waarmee ontwikkelaars snel en efficiënt aan de slag kunnen met Bluetooth 5.2's low-power verbeteringen.

Dit artikel laat zien hoe de EFR32BG22 Bluetooth Low-Energy 5.2 SoC-familie van Silicon Labs kan voldoen aan de brede eisen die worden gesteld aan het vermogen en de prestaties van producten die op batterijen werken. Met behulp van de EFR32BG22 SoC-familie en het bijbehorende ontwikkelingsecosysteem kunnen ontwikkelaars IoT-apparaten en andere producten op batterijen bouwen die meer dan vijf jaar lang op een enkele CR2032-muntcelbatterij kunnen werken, of meer dan tien jaar op een CR2354-batterij.

Optimalisatie van het vermogen met geavanceerde BLE-functies

Bluetooth-connectiviteit is een vertrouwd kenmerk geworden van consumentenproducten voor de massamarkt, maar de beschikbaarheid van meer geavanceerde Bluetooth Low Energy-mogelijkheden (BLE) zal naar verwachting een reeks van meer geavanceerde producten voor het IoT, wearables en andere mobiele producten inluiden. Bij het leveren van deze functies worden ontwikkelaars echter geconfronteerd met de onderliggende verwachtingen voor een langere levensduur van de batterij en een verbeterde beveiliging van hun producten.

De keuze van het zendvermogen is essentieel voor het bereiken van een hoge signaal/ruis-verhouding (SNR), die ten grondslag ligt aan elke Bluetooth-gegevensuitwisseling, netwerktransactie of locatiedienst. Als het zendvermogen te laag is, kan verminderde SNR leiden tot hogere foutenpercentages. Als het te hoog is ingesteld, verspilt het zendapparaat niet alleen stroom, maar kan het krachtige signaal ook leiden tot communicatiestoringen door toenemende interferentie in multinode netwerken, of door verzadiging van nabijgelegen ontvangers.

Stroomvoorziening: De introductie van de LE Power Control-functie in Bluetooth 5.2 gaat in op deze zorgen met een protocol dat het mogelijk maakt om met BLE-apparaten te communiceren met de ontvangers om een optimale instelling van het zendvermogen te bereiken. Hier kan een ontvangstapparaat het LE Power Control-protocol gebruiken om een compatibele zender te vragen zijn zendvermogen te wijzigen om de SNR van de ontvanger te verbeteren. Op dezelfde manier kan een zender de gegevens van LE Power Control gebruiken om het zendervermogen te verlagen tot een niveau dat bruikbaar blijft voor de ontvanger. Hier kan de zender de door de ontvanger verstrekte signaalsterkte-indicator (RSSI) gebruiken om het vermogen van de zender onafhankelijk af te stemmen.

In sommige toepassingen maken ontwikkelaars zich minder zorgen over het optimaliseren van het zendvermogen dan over het feit dat hun apparaat voldoende zendvermogen heeft om een of andere verre gastheer of communicatiehub te bereiken. De noodzaak om te zorgen voor effectieve draadloze connectiviteit over grotere afstanden is van oudsher op gespannen voet komen te staan met kracht en veiligheid, met name bij ontwerpen met beperkte middelen in het hart van producten die op batterijen werken.

Mesh-netwerken: BLE mesh-netwerken kunnen helpen bij het elimineren van de behoefte aan een hoog zendvermogen om verre gastheren te bereiken. Hier communiceren de apparaten op batterijen door middel van communicatie op basis van een lager vermogen met de nabijgelegen lijnstations. Omdat hun berichten van knooppunt tot knooppunt worden doorgegeven, kan een apparaat met weinig vermogen communiceren over een afstand die niet haalbaar is, zelfs niet bij het maximale zendvermogen en de gevoeligheid van de ontvanger van het apparaat. In toepassingen zoals huis- of gebouwautomatisering kunnen ontwikkelaars verder profiteren van de uitzendfuncties van Bluetooth om meerdere apparaten te laten reageren op een enkele opdracht om bijvoorbeeld de gebiedsverlichting te veranderen. Met behulp van Bluetooth Low Energy, kunnen deze netwerk-protocollen helpen om te voldoen aan tegenstrijdige eisen voor uitgebreide werkingsbereik en lage machtsverrichting.

Locatiediensten: Bluetooth-locatiediensten vormen een uitdaging voor efficiënte radio-operaties met een behoefte aan effectieve signaalverwerkingscapaciteiten. De beschikbaarheid van radiorichtlijnen in Bluetooth laat ontwikkelaars toe om realtime lokalisatiesystemen (RTLS) te implementeren voor het traceren van activa, of indoor positioneringssystemen (IPS) voor het navigeren binnen gebouwen. Met de introductie van ondersteuning voor het vinden van de aankomsthoek (AoA) en vertrekhoek (AoD) richting in Bluetooth 5.1, kunnen RTLS en IPS-toepassingen een niveau van positienauwkeurigheid bereiken dat hoger ligt dan het niveau dat beschikbaar is met eerdere methoden op basis van de RSSI.

De methoden van de AoA en AoD bieden in wezen complementaire mogelijkheden. Multi-antenne-ontvangers kunnen AoA-berekeningen gebruiken om de locatie van een bewegend activum te volgen dat een richtingsbevindingssignaal van een enkele antenne uitzendt. Omgekeerd kunnen multi-antennezenders een apparaat, zoals een wearable, in staat stellen om met behulp van AoD-berekeningen de positie te bepalen (Afbeelding 1).

Afbeelding 1: Met de AoA-methode van Bluetooth kan een ontvanger een antenne-array gebruiken om de positie van een zendobject te bepalen, terwijl met de AoD-methode een ontvangstapparaat, zoals een wearable, zijn eigen positie ten opzichte van een antenne-array kan vinden. (Bron afbeelding: Bluetooth SIG)

Bij elke methode gebruiken AoA-ontvangers of AoD-apparaten kwadratuursignaalverwerking om de faseverschuiving te bepalen die samenhangt met het ontvangen of uitgezonden signaal door de multi-antenne-array. Op hun beurt verschillen de vereisten van het apparaat voor het actief dat wordt gevolgd met de AoA-methoden of het apparaat dat de locatie bepaalt met de AoD-methoden. Het tracked item vereist het laagst mogelijke stroomverbruik om een langere levensduur van de batterij te garanderen tijdens het verzenden. Het apparaat voor het vinden van de locatie vereist daarentegen voldoende verwerkingskracht om de faseverschuivingsberekeningen te verwerken met behulp van de verzonden in-phase- (I) en kwadratuurcomponenten (Q) die zijn gekoppeld aan de vereiste IQ-bemonstering die nodig is om de nauwkeurige positie-informatie te behouden terwijl het beweegt.

Extra Bluetooth-functies stellen ontwikkelaars in staat om het stroomverbruik te verminderen zonder verlies van positioneringsprecisie. Om bijvoorbeeld AoD te implementeren in een wearable, stelt het Bluetooth-protocol de zender en de ontvanger in staat om hun activiteit te synchroniseren, zodat beiden tegelijkertijd wakker worden om een locatiescan te voltooien. Deze aanpak maakt het overbodig om apparaten te verspillen aan het willekeurig verzenden of luisteren naar adverterende pakketten. Draadloze processoren kunnen gewoon in de spaarstand slapen tot de ingebouwde timers ze op het gewenste moment wakker maken. Deze gesynchroniseerde aanpak vermindert ook de botsingen en het verlies aan efficiëntie die zouden ontstaan wanneer een groot aantal zenders en ontvangers in de nabijheid van elkaar werkten.

Periodic advertising sync transfer (PAST) van Bluetooth biedt een middel om het stroomverbruik van gekoppelde apparaten, zoals een wearable en een smartphone, verder te verminderen (Afbeelding 2).

Afbeelding 2: In plaats van stroom te verbruiken om zijn eigen gesynchroniseerde verbinding met een zender te onderhouden (links), kan een wearable het PAST-mechanisme van Bluetooth gebruiken om het stroomverbruik te verminderen door te vertrouwen op een gepaarde smartphone om de vereiste synchronisatiegegevens te verstrekken (rechts). (Bron afbeelding: Bluetooth SIG)

Bij PAST is het wearable-apparaat afhankelijk van de periodieke synchronisatie van de smartphone met de zender. Hierdoor vermijdt de stroombegrenzer de stroomkosten die gepaard gaan met het wakker worden en het uitvoeren van de gesynchroniseerde adverterende transactie met de zender. Indien nodig tijdens lage batterijcondities, kan het wearable-apparaat verder gaan door de snelheid van de update van de positioneringsgegevens met de smartphone te verminderen, waarbij de positioneringsnauwkeurigheid wordt verhandeld voor een langere bedrijfstijd.

Om ten volle te kunnen profiteren van de geavanceerde functies van BLE, hebben ontwikkelaars echter een Bluetooth SoC nodig die in staat is om te voldoen aan de concurrerende eisen van een lager stroomverbruik en een hoge prestatie computercapaciteit. De Silicon Labs EFR32BG22 Bluetooth Low-Energy 5.2 SoC-familie is speciaal ontworpen om deze vereisten te ondersteunen in producten met een hoog volume, die op batterijen werken.

Voldoen aan vermogens- en prestatie-eisen

De Silicon Labs EFR32BG22 Bluetooth Low-Energy 5.2 SoC-familiearchitectuur is opgebouwd rond de Arm® Cortex®-M33-kern en integreert een uitgebreide reeks functies en mogelijkheden die vereist zijn in ontwerpen voor batterijgevoede IoT-apparaten, wearables en andere mobiele producten (Afbeelding 3).

Afbeelding 3: De Silicon Labs EFR32BG22 SoC-architectuur combineert een Arm Cortex-M33-kern en een uitgebreide set randapparatuur met functies die zijn ontworpen om de BLE-communicatie te optimaliseren, de veiligheid te verbeteren en het stroomverbruik te minimaliseren in ontwerpen met een laag stroomverbruik. (Bron afbeelding: Silicon Labs)

Samen met de Arm Cortex-M33-kern en het bijbehorende geheugen, combineert de basislijn EFR32BG22 SoC-architectuur een uitgebreide set seriële interfaces, GPIO-kanalen, klokken en timers. De geïntegreerde 12-bits analoog-digitaal convertor (ADC) ondersteunt single-ended of differentiële inputverwerking tot 1 megasample per seconde (MSPS) met een nieuwe architectuur die elementen uit het opeenvolgende benaderingsregister (SAR) en delta-sigma-convertors combineert.

Binnen de EFR32BG22-familie zijn verschillende familieleden ontworpen om te voldoen aan specifieke vereisten voor verwerking en Bluetooth-bewerkingen. Zo kunnen ontwikkelaars van gebouwen met meer rekenintensieve eisen bijvoorbeeld de EFR32BG22C222-SoC selecteren, die een hogere snelheidskern, meer GPIO's en een hoger zendvermogen (TX) biedt. Voor ontwerpen die zijn gebouwd voor RTLS- of IPS-toepassingen kunnen ontwikkelaars een beroep doen op de EFR32BG22C224-SoC met ingebouwde ondersteuning voor IQ-sampling en een verhoogde gevoeligheid van de ontvanger (RX).

Aan de basis van elk lid van de EFR32BG22-familie staan een compleet radiosubsysteem, een veiligheidsmodule en een energiebeheereenheid die een breed scala aan diensten leveren die nodig zijn voor veilige low power Bluetooth-communicatie.

Low power Bluetooth-radiosubsysteem

Het radiosubsysteem van de EFR32BG22-familie ondersteunt Bluetooth Low Energy 5.2 via afzonderlijke TX- en RX-signaalpaden die worden bestuurd door een speciale kern van de Cortex-M0+-processor met een zeer laag vermogen. Het ontwerp van het radiosubsysteem vult de verwerkingscapaciteit van deze kern aan met speciale blokken, waaronder een framecontroller (FRC), een cyclische redundantiecontrolemodule (CRC) en een speciale radiobuffercontroller (BUFC) die de RAM-buffers beheert (Afbeelding 4).

Afbeelding 4: De EFR32BG22-SoC integreert een compleet BLE-radiosubsysteem dat wordt bestuurd door een speciale Arm Cortex-M0+-processorkern. (Bron afbeelding: Silicon Labs)

Gebaseerd op een direct-conversie zenderarchitectuur, combineert het TX-pad een on-chip eindversterker (PA) met modulator (MOD) en frequentiesynthesizer. Bij het uitvoeren van elke vereiste carrier-sense multiple access met collision avoidance- (CSMA/CA) of listen-before-talk-protocollen (LBT), beheert de Arm Cortex-M0+ radiocontroller automatisch de noodzakelijke frame transmissie timing.

Het RX-pad maakt gebruik van een lage middenfrequentie (IF) ontvangerarchitectuur die een lage-ruisversterker (LNA), automatische versterkingsregeling (AGC) en IF ADC integreert die het apparaat in staat stelt om digitaal demodulatie (DEMOD) uit te voeren met decimatie en filtering die kan worden geconfigureerd om de bandbreedte van de ontvanger te ondersteunen van 0,1 tot 2530 kilohertz (kHz). Tot slot genereert de RX-signaalketen de RSSI-waarde van de ontvanger die wordt gebruikt voor een breed scala aan diensten, waaronder stroomoptimalisatie, signaalkwaliteitscontrole en proximiteitsdetectie.

De RFSENSE-module van Silicon Labs werkt parallel aan het RX-signaalpad, bewaakt het ingangssignaal en maakt het apparaat wakker wanneer het RF-energie boven een bepaalde drempelwaarde detecteert. Om valse waarschuwingen te helpen verminderen bij het werken in een elektrisch lawaaierige omgeving, biedt de RFSENSE-module ook een selectieve modus die het weksignaal alleen genereert wanneer het een patroon in de energie detecteert in plaats van een of andere uitbarsting van willekeurige RF-energie. In dit geval komt het energiepatroon overeen met een on-off keying (OOK) preambule in een verzonden pakket, zodat de energie die door de RFSENSE-module wordt gedetecteerd waarschijnlijker is om een daadwerkelijke communicatietransactie te signaleren.

Hardwareondersteuning voor het bouwen van veilige systemen

Voor het beveiligen van aangesloten apparaten op batterijen zijn oplossingen nodig die in strijd zijn met de kenmerken en mogelijkheden van traditionele processoren die in eerdere ontwerpen zijn gebruikt. Traditionele processoren zijn gebouwd om in minder kwetsbare omstandigheden te functioneren en hebben niet de fysieke en functionele mogelijkheden die nodig zijn om de huidige IoT-apparaten en wearables te beschermen. De beschikbaarheid van het IoT en wearable-ontwerpen maakt het bijvoorbeeld gemakkelijk voor hackers om deze ontwerpen aan te vallen met side-channel-methoden zoals differentiële vermogensanalyse (DPA) die geheime gegevens en privé-sleutels kunnen blootleggen. Met behulp van deze sleutels kunnen hackers verschillende methoden gebruiken om echte apparaten te spoofen en toegang te krijgen tot beveiligde netwerken en zogenaamd beschermde bronnen. Nog gemakkelijker, hackers dringen al routinematig binnen in draadloze netwerken om slecht beveiligde aangesloten apparaten te bereiken als opmaat naar datzelfde soort aanvallen.

Voor ontwerpers hebben de eisen voor een minimale BOM en een langere levensduur van de batterij hen vaak gedwongen om softwarematige beveiligingsmethoden toe te passen. Helaas blijven deze methoden net zo kwetsbaar als de applicatiesoftware en het besturingssysteem zelf. Misschien nog erger, vanuit het oogpunt van de gebruiker, introduceren beveiligingsmechanismen die puur in software zijn geïmplementeerd merkbare vertragingen in de communicatie en de waargenomen responsiviteit van de toepassing. Om de beveiliging te verharden zonder dat dit ten koste gaat van de prestaties, zijn de aangesloten ontwerpen afhankelijk van een op hardware gebaseerd beveiligingsmechanisme.

De EFR32BG22-familie helpt ontwikkelaars bij het beschermen van apparaatontwerpen met behulp van een combinatie van hardwarematige beveiligingsmechanismen. De kern van deze mechanismen is dat een cryptografische versneller de codering en decodering van gegevens versnelt met behulp van een breed scala aan sleutellengtes en modi van Advanced Encryption Standard (AES). Voor authenticatie- en ondertekeningsbewerkingen ondersteunt de accelerator populaire elliptische curve-cryptografiecurves en -hashes (ECC).

Op een lager niveau levert een true random number generator (TRNG) de niet-deterministische nummerpatronen die nodig zijn om de dreiging van het gebruik van random number generators, waarvan bekend is dat ze de nummerpatronen herhalen, te beperken. Een nog lager mechanisme beschermt het gaspedaal tegen het eerder genoemde soort zijwaartse aanvallen van DPA.

Het implementeren van systeembeveiliging met deze mechanismen is slechts de helft van de strijd in alle aangesloten producten. Inderdaad, mitigatie van bedreigingen in ingezette systemen is een constante strijd die nog moeilijker wordt gemaakt in geavanceerde batterij-aangedreven ontwerpen. Nadat ze een anders veilig ontwerp hebben ingezet, hebben ontwikkelaars in het verleden hun ontwerpen blootgesteld aan malware software-injectie-aanvallen of zelfs penetratie via open debug-interfaces. De EFR32BG22-familie pakt beide problemen aan door middel van gespecialiseerde mogelijkheden die zijn ontworpen om de penetratie van malware en debug-interfaces te beperken.

Deze SoC's bieden een beveiligingsfunctie genaamd Secure Boot met root of trust en secure loader (RTSL) die gebruik maakt van een tweetraps bootloader die is ontworpen om ervoor te zorgen dat een op EFR32BG22 gebaseerd systeem alleen opstart met geauthenticeerde firmware (Afbeelding 5).

Afbeelding 5: Ondersteund in de Silicon Labs EFR32BG22 SoC-familie, Secure Boot met RTSL bouwt een vertrouwde basis op vertrouwde firmware die vanaf ROM is opgestart. (Afbeelding: Silicon Labs)

Conceptueel gezien pakt Secure Boot met RTSL een zwak punt aan in oudere single-stage bootloadersystemen die hackers toestonden om volledige controle te nemen over een aangesloten systeem door het op te starten met gecompromitteerde firmware. Het gebruik van ondertekende firmware lijkt een oplossing te bieden voor dit probleem. In de praktijk kan het gebruik van vervalste certificaten om firmware te ondertekenen of het gebruik van legitieme certificaten die op frauduleuze wijze zijn verkregen door slechte actoren, zelfs ondertekende opstartmethoden blootstellen aan aanvallen.

Daarentegen creëert een op EFR32BG22 gebaseerd systeem een vertrouwensbasis die is gebouwd op een eerste fase bootloader die vertrouwde firmware van ROM haalt. Deze vertrouwde software maakt op zijn beurt gebruik van strikte authenticatiemethoden om de bron en de integriteit van de tweede fase van de bootloadercode te verifiëren, die op zijn beurt de applicatiecode verifieert en laadt.

De mogelijkheid om een systeemoplossing op te bouwen op basis van vertrouwen stelt ontwikkelaars in staat om producten te leveren met een groot vertrouwen in de voortdurende integriteit van de software, zelfs door middel van 'over the air' (OTA) firmware-update cycli. Soms hebben ontwikkelaars echter diepere toegang nodig tot de systemen die op het niveau van de debug-poort van het systeem worden geleverd.

Natuurlijk is het inzetten van een systeemoplossing met een open debug-poort een recept voor een ramp. De veilige debug-functie van de EFR32BG22-familie biedt een praktische oplossing voor ontwikkelaars van complexe softwaresystemen die de mogelijkheid nodig hebben om fouten op te sporen zonder de veiligheid van het totale systeem in gevaar te brengen. Met secure debug gebruiken ontwikkelaars veilige authenticatiemechanismen om de debug-poort te ontgrendelen en de zichtbaarheid te krijgen die ze nodig hebben voor foutenanalyse zonder de vertrouwelijkheid van de gebruikersgegevens in het ingezette systeem in gevaar te brengen.

Optimalisatie van het stroomverbruik

De meest effectieve Bluetooth-communicatie- en beveiligingsmechanismen laten een batterijgevoed apparaat toch in het nadeel werken als het niet in staat is om een langere levensduur van de batterij te bieden. In feite zijn de functies voor energiebeheer en stroomoptimalisatie ingebouwd in het fundament van de EFR32BG22 SoC-architectuur. Door optimaal gebruik te maken van de low-power Arm Cortex-M33-kern, verbruiken deze SoC's slechts 27 microampère per megahertz (μA/MHz) terwijl ze op de maximale frequentie (76,8 MHz) in hun volledig actieve modus (EM0) draaien, waarbij alle randapparatuur is uitgeschakeld.

Tijdens inactieve periodes kunnen ontwikkelaars de SoC in een van de verschillende spaarstanden plaatsen, waaronder de slaapstand (EM1), de diepe slaapstand (EM2), de stopstand (EM3) en de afsluitstand (EM4). Bij de SoC-overgangen naar lagere vermogensmodi schakelt de geïntegreerde energiebeheerseenheid (EMU) een toenemend aantal functionele blokken uit tot een minimale set blokken die nodig is om de SoC te wekken en gevoed te blijven (zie Afbeelding 3). Bovendien verlaagt de EMU automatisch het niveau van de spanningsschaal bij het overschakelen naar lagere vermogensmodi. Als gevolg hiervan daalt het stroomverbruik in een 3,0 V-systeem met behulp van de interne DC-DC-convertor en met alle randapparatuur uitgeschakeld, drastisch tot 17 μA/MHz (76,8 MHz-bedrijf) in de slaapmodus, 1,4 μA in de diepe slaapmodus met volledige RAM-retentie, 1,05 μA in de stopmodus en 0,17 μA in de uitschakelmodus.

In eerdere processoren stonden ontwikkelaars voor een moeilijke beslissing om te kiezen voor een low power mode vanwege de lange tijd die nodig is om die processoren wakker te maken. Een langere wektijd dwingt het systeem niet alleen om tijdens de wektijd niet te reageren, maar leidt ook tot verspilling van energie door het uitvoeren van "niet-productieve"-bewerkingen in verband met het wakkingsproces. Vaak zouden ontwikkelaars gedwongen worden om een hogere vermogensmodus te kiezen dan anders nodig is om ervoor te zorgen dat de processor op tijd wakker kan worden. Een op EFR32BG22 gebaseerd systeem dat draait op RAM heeft daarentegen maar 1,42 microseconden (μs) nodig om uit de EM1-slaapstand te ontwaken, of 5,15 μs uit de EM2-slaapstand of de EM3-stopstand. Zelfs als je wakker wordt uit de afsluitmodus is er slechts 8,81 milliseconden (ms) nodig, wat vaak minder is dan de minimale updateperiode voor veel door accu's aangedreven wearables of IoT-apparaten.

De mogelijkheid om ten volle te profiteren van deze relatief snelle wektijden hangt af van de beschikbaarheid van mechanismen die in staat zijn om een bepaald activiteitsniveau te handhaven, zelfs wanneer de SoC in de modus EM3-stopvoeding staat. Samen met de eerder beschreven mogelijkheden zoals RFSENSE, maken andere functionele blokken zoals de real-time klok (RTC) van de SoC het apparaat in staat om de werkelijke tijd te handhaven tijdens het slapen, en de Low Energy Timer (LETIMER) stelt het apparaat in staat om verschillende golfvormen te genereren of om tellers te leveren voor andere randapparatuur. In feite kunnen on-chip-randapparatuur blijven werken dankzij het SoC's Peripheral Reflex System (PRS), dat signalen kan routeren tussen verschillende on-chip-randapparatuur en daarbij basale logische bewerkingen kan uitvoeren - en dat alles zonder enige CPU-bemoeienis.

Efficiënte systeemontwikkeling

Om de implementatie van op EFR32BG22 gebaseerde oplossingen te helpen versnellen, kunnen ontwikkelaars gebruik maken van een uitgebreide set tools en bibliotheken die zijn opgebouwd rond de geïntegreerde ontwikkelomgeving (IDE) van Simplicity Studio van Silicon Labs. Binnen de Bluetooth Low Energy software ontwikkelingskit (SDK), biedt Silicon Labs ondersteuning voor geavanceerde functies, waaronder Bluetooth mesh-networking, AoA- en AoD-verwerking, en veilige over-the-air firmware-updates. Samen met een volledige set Bluetooth-profielen bevat de SDK voorbeeldtoepassingen en broncode voor de implementatie van aangepaste software.

Conclusie

De snel toenemende vraag naar geavanceerde BLE-functies in mobiele producten die op batterijen werken, plaatst de ontwikkelaars onder toenemende druk om het conflict tussen de benodigde prestaties en het beschikbare vermogen op te lossen. In het verleden leidden deze tegenstrijdige eisen vaak tot compromissen op het gebied van systeemcapaciteit, omvang en kosten. Met behulp van een geavanceerde Bluetooth SoC kunnen ontwikkelaars echter high-volume IoT-apparaten en andere batterijgevoede producten bouwen die in staat zijn om de volgende generatie functies te ondersteunen, zoals navigatie binnenshuis en mesh-networking, terwijl ze jarenlang op een enkele muntcelbatterij werken.

Andere producten in de EFR32BG22-lijn omvatten:

1. Thunderboard Wireless Cloud-kit
2. Wireless Starter-kit
3. SLWRB4182A EFR32BG22 (QFN40) radiokaart