根據藍牙技術聯盟（Bluetooth SIG）的最新2020藍牙市場報告，到2024年藍牙設備年出貨量將達到62億個，2019-22024期間的年復合增長率（CAGR）為8%。一個明顯的趨勢是，低功耗藍牙（BLE）技術正在成為新的市場標準，支持BLE的藍牙芯片和設備增長最快，增長率高達26％。從2020年到2024年，預期BLE單模設備累積出貨量將達到75億個。

　　若按藍牙的應用類別劃分，主要有音頻流設備、數據傳輸、定位服務，以及MESH網絡等。

　　● 音頻流應用包括：語音通話、收聽音頻/音樂、視聽設備、智能語音控制。2019-2024年增長率為7%，到2024年出貨量將達15.4億個。

　　● 數據傳輸應用包括：運動健身體征數據測量、醫療保健、輸入和控制、物聯網等。2019-2024年增長率為13%，到2024年出貨量將達15億個。

　　● 定位服務應用包括：物品標簽、倉儲貨物管理、室內定位導航、訪問控制等。2019-2024年增長率為32%，到2024年出貨量將達5.38億個。

　　● MESH網絡包括：智慧家居、智能建筑和照明、工廠和醫院監控系統等。2019-2024年增長率為26%，到2024年出貨量將達8.92億個。

　　其中增長最快的當數定位服務，2024年出貨量將是2020年的4倍。由此可以看出，具有測向功能的電池供電藍牙設備將成為未來5年的市場亮點，可以支持這些功能需求的藍牙射頻芯片將具有巨大的增長空間。

　　專注于物聯網連接技術和應用方案的Silicon Labs（芯科科技）適時地開發出BG22系列SoC芯片，為物聯網開發人員提供了優化的藍牙連接解決方案，可以同時支持新的藍牙5.2規范、藍牙測向和藍牙Mesh功能。

　　BG22系列芯片具有超低發射和接收電流（發射功率為0 dBm時3.6 mA；接收2.6 mA），采用了高性能和低功耗Arm Cortex-M33內核（工作電流27 ?A / MHz；休眠電流1.2 ?A），可將紐扣電池供電的設備使用壽命延長至十年。其目標應用包括藍牙Mesh低功耗節點、智能門鎖、個人醫療保健和健身等新興物聯網設備。尤其值得關注的是，該SoC的藍牙到達角（AoA）和離開角（AoD）特性，以及1米以內的定位精度，可以大大提升資產跟蹤標簽、信標和室內導航等應用的性能和普及。

　　低功耗BLE EFR32BG22 SoC原理框圖

　　與芯科科技的第一代BG13和第二定BG21藍牙SoC系列相比，BG22的性能在很多地方都有提升。下圖是三個系列芯片的參數對照表。

　　無論是數據傳輸還是定位服務應用，BG22芯片的平均電流都不超過4.0 μA。如果使用CR2032紐扣電池供電，其工作壽命可達到5年；若使用CR2354供電，工作壽命長達10年。

　　BG22可以支持如下低功耗藍牙和網格軟件：

　　● Bluetooth 5.2兼容的藍牙協議棧，具有：

　　● Bluetooth 5.2 Dynamix TX功率調節

　　● Bluetooth 5.1測向

　　● Bluetooth 5.0標準特性

　　● Bluetooth 4.x特性

　　具有如下高級功能：

　　● 多連接和廣播

　　● 并行實現廣播、掃描和LE連接

　　● 優化的吞吐量和功耗

　　● 建立在通用EFR32軟件平臺之上

　　● GeckoBootloader

　　● 用于MCU外設和驅動的emLib

　　● 帶有耗損均衡技術的NVM3鍵/值對數據存儲

　　● RAIL無線電驅動器

　　完整的藍牙網格配置文件，支持以下功能：

　　● 代理、中繼和朋友節點

　　● 藍牙網格低功耗節點（LPN）

　　● 低延遲通信，每跳低至10ms

　　● 大型網絡，最多支持4096個節點

　　全面的網格模型應用層，具有以下功能：

　　● 開/關、調光和色溫的照明模型

　　● 用于商業應用的占用照明

　　● 場景、傳感器、通用和供應商模型

　　● 低功耗藍牙支持包括：室內定位系統信標、資產跟蹤定位、電話連接、能量收集照明開關等。

　　物聯網開發人員如今面臨的最嚴峻挑戰之一是確保連接設備的安全，只運行真正的可信固件，BG22 SoC通過具有信任根（Root of Trust）和安全加載程序（Secure Loader）的安全啟動（Secure Boot）功能來滿足這一需求。此外，BG22 SoC還配置了先進的Secure Vault硬件/軟件安全套件，并通過了Arm PSA 2級安全性認證，其安全特性包括：

　　● 硬件加速加密，比軟件更快速、更節能、更安全

　　● 真隨機數生成器（TRNG）

　　● 與NIST SP800-90和AIS-31兼容

　　● 通過信任根和安全加載程序（RTSL）進行安全啟動

　　● 防止惡意軟件注入和回滾

　　● 確保固件可靠執行和OTA更新

　　● 通過鎖定/解鎖（Lock/Unlock）進行安全調試

　　● 可通過認證訪問增強故障分析（FA）

　　● 帶有TrustZone的ARM Cortex M33內核

　　● 提供具有成本效益的硬件隔離

　　為滿足開發人員的不同需求，芯科科技還推出了BGM220藍牙模塊，包括系統級封裝（SiP）BGM220S和PCB模塊BGM220P。BGM220S的尺寸僅為6x6 mm，是一種超緊湊、低成本、長電池壽命的SiP模塊，內置高性能天線，簡化了射頻設計，為超小型產品增加了完整的藍牙連接能力。而BGM220P是一款尺寸稍大的PCB模塊，針對無線性能進行了優化，集成了DC-DC、XTAL和無源元件，并具有更好的鏈路預算，可覆蓋更大范圍。BGM220S和BGM220P屬于首批支持藍牙測向功能的藍牙模塊，同時可以支持單個紐扣電池實現長達10年的電池壽命。

　　下圖是BG系列藍牙模塊的性能參數對比。

　　為簡化開發人員的設計和縮短IoT產品開發周期，芯科科技還同步更新了Simplicity Studio 5，使其界面更加直觀易用，具有直觀的開箱即用體驗，可以快速訪問開發人員資源，并支持Linux，Mac和Windows。

　　Simplicity Studio 5提供的工具包括：

　　● 配置實用程序

　　● 編譯器

　　● 錯誤與驗證

　　● IDE和命令行支持

　　● 圖形硬件配置器

　　● Energy Profiler –視覺能量分析

　　● 網絡分析儀–數據包捕獲和解碼

　　Silicon Labs正通過新的Bluetooth Xpress BGX220預認證PCB和SiP模塊來擴展其NCP產品系列，即將推出的BGX220 UART轉低功耗藍牙橋接模塊有望加速安全的低功耗藍牙連接產品市場。與BGM220一樣，Bluetooth Xpress BGX220通過為客戶提供經過認證的硬件平臺來簡化設計，該平臺通過將協議棧轉化為可與外部微控制器一起使用的簡單API，來簡化代碼開發。