实现超低功耗蓝牙设计面临的主要挑战

硬件和软件设计问题

当然，低功耗蓝牙芯片组的制造商会提供卓越且高度优化的产品。对许多OEM厂商来说问题是，这些产品只是针对一个方面作了优化，即低的单位成本。这意味着它们并没有针对易用性、简易性或集成度进行优化。

低功耗蓝牙芯片组主要用于大批量产品，其批次数量可达到数十万或数百万个。对大批量OEM厂商来说关键的设计约束是材料清单(BOM)成本。他们能够负担将设计资源投入于使用低成本分立元件(包括射频芯片组)实现的系统设计。

任何源自于声誉良好的供应商的芯片组当然有很好的功能，单位成本也极具竞争力。但采用芯片组的低功耗蓝牙实现给大多数电子OEM厂商提出了相当大的挑战。这些挑战分成以下几大类：

1.射频系统设计

2.协议软件设计

3.一致性测试与认证

射频系统设计

低功耗蓝牙芯片组包含一个2.4GHz的收发器和一个基带控制器。芯片组必须集成进系统设计，才能在要求的距离范围内实现可靠的通信。因此关键设计任务包括配置和放置天线、将连接路由到射频子系统以及设计电路板版图。这种设计必须考虑干扰源，并确保不降低射频的灵敏度。系统设计的这部分需要资深的射频专业知识。

图1：Microchip公司的RN4020模块集成了包括天线在内完整的低功耗蓝牙射频电路。RN4020采用密封的10mm x17mm x 2mm封装，内置有板载陶瓷天线、2.4GHz的低功耗蓝牙收发器、带完整的嵌入式低功耗蓝牙协议栈的微控制器以及UART和USB接口。

协议软件设计低功耗蓝牙设备通常必须在系统的主要微控制器上运行低功耗蓝牙协议栈。芯片组制造商一般向用户免费提供协议栈“参考设计”：但这不是一个完整的马上可以使用的栈；应该将它看作是用户自己的栈设计的起点。同样，栈开发要求专门的嵌入式软件开发技巧。