Wibree变身ULP蓝牙，Nordic抱得大树好乘凉

在蓝牙特别兴趣小组(Bluetooth SIG)于今年六月宣布将原本与之竞争的Wibree技术作为超低功耗蓝牙(ULP蓝牙)技术而纳入蓝牙规范之后，这项原本由诺基亚开发的2.4GHz无线技术加快了产业化进程。ULP蓝牙的主要方案供应商挪威Nordic Semiconductor公司不久前表示，蓝牙已经在短距离无线通讯领域树立起巨大声望，Wibree加入Bluetooth SIG将为其一直所专注的低功耗射频技术带来巨大市场商机。

采用Nordic芯片开发的Suunto手表可在运动中测量心率。jZzesmc

由于一直所从事的超低功耗射频技术研发工作被诺基亚所看中，Nordic于去年底成为Wibree规范组成员。不过，这家偏居北欧的IC公司在2.4GHz收发器领域已有多年的研发经验。据称其于2005年推出的拥有专利的2.4GHz收发器nRF24L01已被罗技、耐克、Suunto等厂商大量用于无线鼠标、可传送消费者行走以及心率信息的运动鞋以及运动腕表等对需要低功耗的应用。Nordic资深应用工程师Kjartan Furset表示，在Wibree加入蓝牙规范之后，该公司将有望在PC外围设备、运动和健康传感器、手表、手机附件、工业自动化、家庭自动化以及传感器网络等应用中获得更广泛的市场回报。 为什么要用ULP Bluetooth 于去年问世的Wibree最初被认为是蓝牙强有力的竞争者。虽然在此之前2.4GHz短距离无线通信市场已经变得相当拥挤了——ZigBee(802.15.4)与WiFi(802.11b)都是蓝牙强有力的竞争者，但对于希望将手机演变成为个人无线网络(PAN)中心设备的诺基亚来说，还需要一个为基于钮扣电池供电的小型低功耗PAN应用而设计的开放标准，以推动数据流相对较低的简单无线网络技术的发展，其基本要求就是低成本、低功耗、简单易用。而无论是WiFi、ZigBee还是蓝牙，都离这个标准有一定的距离。 “WiFi是为快速传输大量数据而设计的，它无法满足实用性无线网络在电池寿命、外形尺寸以及系统成本上的要求。至于ZigBee，虽然这种技术具有一定的功耗与成本优势，不过它瞄准的一向都是比PAN更大型的无线传感器网络(WSN)，”在对上述三个标准与ULP蓝牙进行比较时，Nordic标准元件产品经理Thomas Embla Bonnerud表示。“尽管蓝牙已经妇孺皆知，但它的胃口似乎又大了一些。蓝牙的推动者们希望能够覆盖尽可能多的领域，这导致了一些技术上的妥协，特别是相对复杂的协议栈以及较高的功耗和成本。” Bonnerud指出，蓝牙更适合PDA、手机以及笔记本等大型PAN设备之间的快速数据传输。此外，蓝牙并不是一项开放的短距离无线技术，厂商需要向蓝牙SIG缴纳一定的专利费用，而且厂商采用蓝牙进行差异化设计的余地也非常有限，但是这些缺点在ULP蓝牙都不复存在。 ULP蓝牙的功耗究竟有多低？Bonnerud给出的定义是：数据传输过程中平均电流小于1mA，且电子设备的峰值电流小到可以用纽扣电池来驱动。以该公司采用了ANT协议的2.4GHz低功耗收发器nRF24AP1为例，其所需的协议栈空间不仅只有蓝牙的1%，功耗也不到蓝牙的1/10。ANT是Dynastream Innovations公司提出的无线协议，采用双工2.4GHz ISM频带射频和自适应同步信道进行通信，支持多频率和高密度网络。该协议还支持多种数据传输模式，具有1Mbps的空中数据传输率以及高达20kbps的网络数据传输率，调制方式为GFSK，有星型和端对端等多种组网形式，最大可支持400个相互独立的通道连接。 据Bonnerud介绍，ULP蓝牙协议将由三部分组成，分别是物理层协议、协议栈以及特殊应用规范。Nordic现有的产品所对应的即是ULP蓝牙的物理层。而蓝牙SIG正在定义的ULP蓝牙无线技术互操作性规范则描述了物理层到一系列应用规范之间的协议栈，这个规范还将定义兼容和互操作性测试方法，以确保采用了ULP蓝牙无线技术产品间的无缝通讯。 完整方案解决制造商开发难题

KeySpan公司在其遥控iPod播放器中选用了nRF2401A。jZzesmc

Nordic现有的2.4GHz产品包括：1.低功耗、低成本以及低电压供电的收发器nRF2401A、nRF2402，KeySpan公司在其遥控iPod播放器中选用前者实现了50米的射频通信范围；2.集成了8051MCU内核的、业界首个完整的低成本SoC 2.4GHz收发器nRF24E1、nRF24E2，芬兰户外运动电脑专业厂商FRWD Technologies已将nRF24E1用于基于手表显示的GPS运动电脑的核心部位；3.采用了ANT协议的超低功耗2.4GHz收发器nRF24AP1；4.采用了MultiCeiver技术(可同时支持6个无线器件的接收)、具有超低成本及功耗的nRF24L01，来自台湾的盛群半导体在Skype电话控制器芯片组中选用了该器件，而安防产品制造商IDTECK则将其用在了泊车与个人追踪系统。 Nordic在今年8月份发布了其最新的单芯片2.4GHz无线收发器nRF24LU1。通过采用突发脉冲(Shock Burst)硬件链路层，nRF24LU1整合了前代产品nRF24L01所需的外围器件(独立的16MHz晶振减少了典型双芯片方案中所需的额外晶振数量，16kB闪存也替代了外部EEPROM)，高集成度使得芯片尺寸减小到仅有5×5mm，这对那些空间要求极高的USB Dongle产品非常适合，且有助于降低终端成本。nRF24LU1还支持USB和PC之间的12Mbps全速USB2.0传输，并集成了一个高度优化的8051MCU内核，一个AES安全协处理器硬核。其无线传输带宽为2Mbps。Bonnerud表示，作为单芯片方案的nRF24LU1将成为小巧连接装置的理想选择。此外还可满足如媒体中心遥控器、无线鼠标、无线键盘等先进计算机外围设备对功耗的严格要求。 超低功耗无线传输的市场潜力巨大，不过对于很多希望进入这个领域的终端厂商来说，还需要克服许多技术上的困难，特别是那些小规模的中国本土厂商。“许多客户都没有多少无线产品的开发经验，而且也无力负担积累这些开发无线经验所需的投资。”Bonnerud表示，Nordic已经做好了帮助这些厂家的准备——由其同步推出的整套工具开发包将能够缩短开发周期，同时降低开发成本与风险。nRF24LU1工具开发包由用于评估和开发的硬件平台nRF24LU-DK、用于软件开发的nRF24LU1-SDK以及一款已准备投产的nRF24LU1-DONGLE参考设计组成。 Wibree已被蓝牙招安，这无疑将有利于CSR、博通、TI以及英飞凌等在蓝牙市场站稳脚跟的厂商，看好超低功耗无线传输技术的未来，这些企业将会坚定地走两手都要抓的战略。那么Nordic将如何与之进行竞争呢？对此该公司亚太区销售与市场总监Steel Ytterdal表示：“其它厂商的战略是双模，而在单模ULP蓝牙技术上我们仍然是专家。”此外，针对蓝牙阵营正在努力降低其功耗一说，他指出ULP蓝牙也并非一成不变，其功耗将会继续同步降低。“没错，蓝牙在降低功耗，但等他们到了ULP蓝牙的现有水平时，我们一定会走得更远。”他满怀信心地表示。