Firma STMicroelectronics wprowadziła swój pierwszy układ typu SoC (System-on-Chip) obsługujący komunikację Bluetooth Low Energy (BLE). Model BlueNRG-1 jest przeznaczony do urządzeń masowej produkcji, zapewniając korzystną sprawność energetyczną i wysokie parametry transmisji radiowej.

Układy Bluetooth LE są przeznaczone dla inteligentnych czujników i połączonych urządzeń, które maja ograniczony dostęp do zasilania – muszą zatem zapewniać wysoką sprawność energetyczną i skuteczną pracę. Intensywnie wykorzystywane tryby uśpienia i oczekiwania o bardzo niskim poborze mocy wydłużają czas pracy na baterii. Potrzebna jest również efektywna łączność radiowa, aby poszczególne urządzenia mogły zgłaszać swą dostępność i nawiązywać stabilne połączenia. Firma ST opracowała nowy układ typu SoC BlueNRG-1, który spełnia te wymagania.

Układ SoC BlueNRG-1 zawiera pojedynczy rdzeń ARM Cortex-M0 taktowany zegarem 32 MHz i wbudowaną pamięć Flash o pojemności 160 kB , przeznaczoną do przechowywania kodu aplikacji i danych. Przewidziana jest też możliwość aktualizacji stosu oprogramowania Bluetooth LE ST. Projekt układu zapewnia bardzo niskie zużycie energii, który pozwala na szybkie budzenie i usypianie układu. Natężenie prądu pobieranego w trybie oczekiwania jest poniżej1 µA.

Układ BlueNRG-1 korzysta ze stosu Bluetooth Low Energy opracowanego przez ST, który stanowi łatwą w użyciu bibliotekę statyczną. Linkowanie biblioteki podczas budowania projektu pozwala usunąć nieużywane fragmenty stosu, co zapewnia efektywne wykorzystanie pamięci. Dostępne są certyfikowane profile przeznaczone dla urządzeń medycznych, czujników zbliżeniowych i innych urządzeń. Pakiet zawiera również dodatkowe narzędzia, które pozwalają na tworzenie aplikacji dla urządzeń z systemem iOS lub Android.

Dostępne układy peryferyjne obejmują 10-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC), interfejsy SPI, I2C oraz UART i do 15 konfigurowalnych wejść/wyjść w zależności od typu obudowy. Ich celem jest uproszczenie projektu i zmniejszenie liczby elementów zewnętrznych.

Układ BlueNRG-1 można podłączyć bezpośrednio do jednoukładowego symetryzatora oferowanego przez ST, aby zamienić symetryczny sygnał użyteczny na niesymetryczny sygnał anteny. Symetryzator mieści się w obudowie QFN i jest zbudowany z dziewięciu pasywnych elementów umieszczonych na jednej kości. Wykorzystuje opracowaną przez ST technologię umieszczenia zintegrowanych pasywnych układów na szklanym podłożu (IPD-on-glass).

Projektanci korzystający z układu BlueNRG-1 mają do dyspozycji rozbudowany ekosystem produktów, w tym środowisko programistyczne (SDK) z odpowiednimi interfejsami aplikacji (API), sterowniki czujników i przykładowe aplikacje. Dostępne jest także narzędzie do szacowania poboru prądu przez urządzenia z Bluetooth LE. Bierze ono pod uwagę takie czynniki, jak moc wyjściowa nadajnika, dokładność zegara podczas uśpienia, odświeżanie pamięci RAM, zgłaszanie połączenia lub odstęp między skanami, długość transmitowanych danych czy wykorzystanie przetwornicy DC/DC.

Zintegrowany w BlueNRG-1 radiowy układ nadawczo-odbiorczy zapewnia efektywne wykorzystanie energii w trybach pracy często wykorzystywanych przez urządzenia – takie jak beacony nawiązujące krótkie połączenia, na przykład w celu przekazania do smartfonów klientów oferty o produktach dostępnych w sklepie. Zdolność układów BlueNRG-1 do szybkiego przejścia z trybu oszczędzania energii do trybu aktywnej pracy pozwala wydłużyć czas pracy baterii z miesięcy do lat. Moc wyjściowa układu radiowego wynosi +8 dBm, co zapewnia pewną i niezawodną komunikację przy optymalnej wydajności, także w zaszumionym środowisku.

Poza korzystnymi parametrami i niskim zużyciem mocy, układ BlueNRG-1 odznacza się również innymi udogodnieniami ułatwiającymi pracę projektantom. Należy do nich, na przykład, dedykowane wejście mikrofonu cyfrowego, które pozwala na realizację sterowania głosem. Maksymalna dopuszczalna temperatura pracy 105°C pozwala na realizację inteligentnych systemów oświetlenia i wykorzystanie w motoryzacji (na przykład systemy PEPS lub diagnostyka urządzeń pokładowych). Układ jest zgodny z najnowszą specyfikacją Bluetooth LE 4.2, która zapewnia zaawansowaną ochronę prywatności i bezpieczeństwo.

Układ BlueNRG-1 znajdzie się w produkcji masowej pod koniec lipca 2016 roku. Będzie dostępny w dwóch wariantach – BlueNRG-132 w obudowie QFN 5 x 5 mm w cenie 1,50 USD, a także BlueNRG-134 w przeznaczonej do małych urządzeń obudowie WLCSP-34 o wymiarach 2,7 x 2,6 mm w cenie 1,45 USD.