或許是偶然與時運的巧妙結合，BLE(Bluetooth Low Energy)技術的發展在過去多年裏成功為我們解決了壹系列低功耗、無屏幕設備與智能手機端的連接與交互等問題。時至今日，隨著藍牙技術在各行各業的應用普及，BLE技術也逐漸從幕後轉向臺前，在各類應用場景中發揮著更強、更廣、更大的作用。
這也使得BLE芯片從原來僅負責完成BLE功能，逐步發展為如今的向多核MCU內部進行集成的趨勢，這為越來越多的MCU以及單片機廠商貢獻了更多的市場機遇。作為全球連接技術領域多年以來的創新主導者和市場引領者，Dialog公司近年來在BLE市場也斬獲頗豐，據記者獲悉，公司目前對外公布的藍牙低功耗SoC出貨量已達到2.5億套，年增長達到50%，並在全球市場份額占據第二名的高位。而今，為進壹步鞏固Dialog在全球BLE領域的市場地位，為客戶提供更先進的藍牙低功耗技術，Dialog於2月25日在北京正式舉辦了產品發布會，壹並發布了DA1469X系列的四款產品，分別為DA14691、DA14695、DA14697和DA14699。
從2017到2021：IoT與 汽車 是BLE技術應用主場
眾所周知，藍牙低功耗技術專註於壹些不同的拓撲，其中包括點對點，壹對多和mesh結構，主要針對低功耗和低數據傳輸率應用。據Gartner 2018年的市場報告顯示，2017到2021年間，IoT(包括聯網消費類應用、聯網醫療設備、智能家居家電)以及 汽車 市場BLE應用的CAGR(年復合增長率)達到17%的水平，市場增長潛力巨大。
藍牙低功耗產品領域，Dialog公司的產品組合也非常廣泛，Dialog半導體公司低功耗連接業務部總監Mark de clercq告訴記者：“Dialog的產品不僅支持最新的藍牙5.1標準，同時也能夠支持通過藍牙低功耗技術來傳輸高保真的(Hi-Fi)音頻。我們的產品組合不僅包括針對簡單應用的小型前端低功耗產品，也提供針對高端產品的集成度更高且更高端的產品系列。”
從Dialog公司的產品路線圖(如上)中可以看出，在2018年以前也就是BLE4.2的階段，公司就已經擁有了分屬於DA146xx和DA145xx系列的14680/1和14580/3兩款支線產品;2018年，也就是BLE5.0時代，DA14680/1的基礎上發展出了DA14682/3，而DA14580/3的基礎上則發展出了DA14584/6;而今，在BLE5.1的賦能下，Dialog的全新多核系列DA1469x也得以正式發布，成為目前全球範圍內最強大且最先進的無線MCU系列產品!
從架構層剖析DA1469x 何以成全球最先進的無線MCU?
如今，消費者對聯網設備的需求正隨著每個新產品的周期不斷提高。而對於芯片廠商來說，為此不僅要及時跟上節奏，而且需要盡可能的預測到下壹步市場的需求方向，並提早做好技術布局，Dialog半導體公司高級副總裁兼連接技術業務部總經理Sean McGrath表示：“我們的SmartBond無線微控制器在市場上不僅可以滿足當今用戶的需求，還能預測市場的發展方向，並為我們的客戶在其下壹個產品周期提供發展機會。與之前的產品相比，DA1469x系列的處理能力提高了壹倍，可用資源增加了四倍，電池續航能力增加了壹倍，成為迄今為止我們開發的最先進，功能最豐富的藍牙產品之壹。”
更具體來講，從芯片架構層面看，Dialog的設計在很多地方無疑都是獨具匠心。Mark de clercq表示：“當看IoT產品基礎的時候，我們發現客戶在IoT相關產品上面主要尋求三項功能，分別是傳感，處理和通信。為此我們選擇了三顆處理器，每顆處理器能夠分別以最優的方式來實現其相應的功能。”
比如傳感方面，Mark進壹步解釋到：“我們選擇了可編程的DSP來處理傳感器之間的數據通信。而對於計算密集型的應用，我們選擇了Arm Cortex M33應用處理器，它具備DSP擴展，浮點單元等，通過復雜的應用和算法處理應用。在通信方面，我們有軟件可編程協議引擎，它是基於Arm Cortex M0+，並支持藍牙5.1標準及專有協議。”
亮點1：集成Arm Cortex M33應用處理器
從M33的結構上來看，裏面包括了浮點單元、內存保護單元以及DSP擴展。由圖中可見，與之前的M4和M3相比，M33是Arm M系列裏面最新的產品，具備更強的處理能力和更優的性能。
Mark告訴記者：“Arm Cortex M33的計算是在內存裏執行，而且是內存可擴展的。這意味著客戶如果想要更多內存的話，可以選擇擴展。”而且，DA1469x是全球首款量產的基於Arm Cortex M33的無線微控制器，M33的特性和能力在該產品中能夠得到充分的體現與發揮。
亮點2：高安全性
在IoT領域，安全性壹直都是壹個熱點話題。在安全方面，芯片端首先就是要確保IP的安全，很重要的是外部數據要能夠得到驗證，以及安全的booting等。
Mark表示：“我們通過在QSPI閃存控制器當中增加安全選項，可以執行來自外部閃存的驗證並加密的鏡像。為了防止不想要的密鑰訪問，我們也有專用的分開的OTP安全密鑰存儲。密鑰管理是在硬件中進行，同時還可以阻止從處理器或外部端口進行訪問。所有安全功能都是在硬件中加速的，實現AES、哈希函數、真隨機數生成器。這些功能是專用於處理器的，獨立實現端到端的藍牙數據加密，用藍牙處理器自有的加密引擎來加密數據鏈路，這些功能是專屬於處理器的。”
另外，對於物理層面的安全攻擊，DA1469x也能夠很好的做出應對，Mark表示："我們將安全密鑰保存在獨立壹次性可編程(OTP)Block中，即使有人發起物理攻擊，嘗試從串行電路板或處理器去訪問密鑰，密鑰是被屏蔽保護的，加密內核與串行電路和處理器是完全隔離的。這個安全性能可以允許壹些應用無需添加外部安全元件，但是像銀行級應用還會再多加壹層外部的安全元素，實現更高級的安全特性，避免更復雜的物理攻擊，比如芯片去層。"
亮點3：獨壹無二的電源與功率管理
無論從電源管理還是功率管理方面看，DA1469x都是獨壹無二。記者獲悉，DA1469x芯片是原生支持可充電電池，包括鋰聚合物電池，鋰離子電池，紐扣電池以及鎳氫電池和堿性電池等，所有的內部電源管理都在芯片內部完成。
當然，對於壹些復雜的系統而言，壹些外部元件也是需要供電的，Mark表示："所以我們通過DC/DC降壓轉換器，實現給外部器件進行供電。外部器件無論是外部傳感器，顯示器或是其他芯片，通過我們的芯片可以進行電源的供電和控制。對於可充電電池，我們也在壹些型號上實現了硬件USB充電器，無論是鋰離子還是鋰聚合物電池，意味著都不需要外部充電器了。"
功率管理方面，這款芯片也十分優秀，Mark進壹步解釋道："芯片內部我們有七個獨立的電源域，獨立的電源域可以在妳需要的時候才提供電，比如說在妳要用藍牙的時候，只有藍牙相關的電源域才會供電。而當妳需要傳感器的時候，只有傳感器節點控制器會供電。根據每項不同的功能，可以保證用電量是最低的。"
客戶為什麽會選擇Da1469x系列?
需要強調的是，DA1469x是壹個產品系列，而不僅僅只是壹個產品。其中壹些型號有針對通用MCU領域的，比如14691和14695;也有針對特定應用的，包括14697和14699。
該產品系列是真正的單芯片系統解決方案，Mark表示，“因為它是高度集成的，所以使終端應用開發變得非常簡單。而且，它能夠幫助客戶減少系統成本和占板空間，同時因為元件數量少了，使得生產的可靠性也得到了提高。如果詳細看節省的PCB占板空間和成本，DA1469x基本上可以節省超過1美元的成本，以及30到40平方毫米的占板空間。有些應用的空間受限比較嚴重，那麽30到40平方毫米的占板空間的節省是非常可觀的數量。”
當然，這款全球最先進的無線MCU的優勢不止於此，除了上述以外，該產品還支持最新發布的藍牙5.1標準，典型的應用比如5.1標準特性中的利用到達角度(AOA)和離開角度(AOD)進行尋向定位的重磅功能，像室內定位、物品追蹤、門禁、以及無鑰開鎖等應用都將受益於這種新的5.1標準特性，創造出巨大的市場價值。
藍牙5.1新的能力：多天線測向技術
在過去的應用中，壹般來說只有通過三角定位才能夠估算方向、只有壹個設備只能知道距離而無法知道方向。但現在，只有壹臺設備也可以通過天線陣列來測定方向了。據藍牙5.1新規範中的描述，藍牙測向功能支持兩種確定方向的方法，兩者都基於天線陣列的到達角(AoA)和出發角(AoD)。
AoA角度測量
該測量技術用在例如“藍牙定位標簽”的方式中，會使用單天線發射機(標簽)傳輸特殊的測向信號。藍牙接收設備(藍牙基站)具有以陣列排列的多個天線。當傳輸的信號穿過陣列時，由於與天線中的每個天線的距離不同，每個天線接收的信號存在相位差。基於相位差和天線的位置，可以計算出藍牙標簽的方向，再結合信號強度即可得出藍牙標簽所在的位置。
AoD角度測量
用在"手機接收ibeacon信號"的方式中，藍牙信標使用多個天線發送多組特殊信號，手機就是普通手機，只需要具有單個天線。當來自藍牙信標的多個信號穿過接收設備中的天線時，手機收到多個不同的信號，根據不同的信號來計算相對方向。
為了給現場媒體更直觀的展現DA1469X基於AoA和AoD的尋向定位功能，Dialog還專程帶來了實際的Demo演示。從演示中可以很直觀的看出，DA1469X的尋向定位真的是非常精準。
針對藍牙5.1的應用，到達角和發射角的陣列天線設計是比較獨特的，Mark表示："我們提供非常清晰的應用筆記，以及天線的參考設計，使得客戶可以模仿這些設計，確保設計出來的性能是最優的。在今天的演示當中也有配套的RF天線，我們也會公布該RF天線設計。"
至於本次發布的幾款產品，Dialog公司也表示這幾個型號的產品現在都已經開始量產供貨了。樣品和開發套件，也已經可以通過全球經銷商夥伴獲得。所有的軟件工具，目前也都可以從官網上獲得。欲購從速，您還等什麽呢?