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ON Semiconductor und BLE 5

Es ist noch gar nicht so lange her, da war die gängige Antwort auf die Frage „Wie groß ist die Reichweite von Bluetooth?“: „Etwa ein Meter weniger, als man braucht“. Aber man muss die Beharrlichkeit der Bluetooth SIG (Special Interest Group) anerkennen – bis zur Einführung der Version 5.0 Ende 2016 hatten sie das launische Nerd-Spielzeug zu einem allgegenwärtigen praktischen Tool für Verbindungen über kurze Distanzen weiterentwickelt.

Die große Überraschung der 5.0-Spezifikation bestand darin, dass die Verbesserungen alle in BLE (Bluetooth Low Energy) vorlagen, einschließlich zwei neuer PHYs (PHYsical Layer Transceiver), mit denen Anwendungen zwischen doppelter Datenrate (2 MBit/s) oder 4x größerer Reichweite (Nennwert bis zu 250 m) wählen können.

Mit der 5.1-Spezifikation, die Ende Januar 2019 veröffentlicht wurde, kamen unter anderem folgende Funktionen hinzu: Richtungssuche [zentimetergenaue Ermittlung des Gerätestandorts über den Angle of Arrival (AoA) oder den Angle of Departure (AoD)] und schnelle Verbindung durch aggressiveres GATT-Caching, bei dem Clients die Serviceermittlungsphase überspringen können, wenn sich nichts geändert hat.

Alle diese Verbesserungen haben die Anwendungsmöglichkeiten für Bluetooth erheblich erweitert. Fast so, als ob die Bluetooth SIG versuchen würde, BLE zu der wichtigsten treibenden Technologie für Heim- und Industrie-Edge-Tier-IoT-Systeme zu machen ...

RSL10

Was uns auch gleich zu unserem aktuellen Thema bringt: Das ON Semi RSL10.

Bei diesem System-on-a-Chip (SoC) handelt es sich um einen Basisband-Controller und HF-Transceiver mit vollem Funktionsumfang, der alle wichtigen Bluetooth-Profile unterstützt, darunter 36 zertifizierte Profile und Dienste einschließlich Rezence für kabelloses Laden. Rezence (das inzwischen zu AirFuel Alliance gehört) verwendet Magnetresonanz, um einzelne oder mehrere Geräte gleichzeitig aufzuladen. So können Sie das RSL10 beim Aufladen im Verhältnis zum Ladegerät flexibler platzieren. Das ermöglicht beispielsweise auch die Verwendung des RSL10 in medizinischen Implantaten.

Der Zielmarkt für das RSL10 sind Anwendungen, bei denen ein niedriger Energieverbrauch von entscheidender Bedeutung ist, wie z. B. medizinische IoT-Geräte. Es ist so konzipiert, dass es mit Batterien oder Netzteilen mit 1,1 V bis 3,6 V betrieben werden kann, ohne dass ein DC/DC-Wandler erforderlich ist. Im laufenden Betrieb weist es einen bescheidenen Spitzen-Tx-Strom von 8,9 mA und einen Spitzen-Rx-Strom von 5,6 mA auf. Im Tiefschlafmodus sinkt die von einer 1,25-V-Stromquelle bezogene Stromaufnahme auf unglaublich niedrige 50 nA.

Was diese Leistungswerte umso erstaunlicher macht, ist die integrierte Unterstützung der Hardwareverarbeitung. Es verwendet einen ARM Cortex-M3 mit 48 MHz, der vom eigens für den ON Semi entwickelten LPDSP32 unterstützt wird: Einem digitalen Signalprozessor (DSP) mit 32-Bit-Dualcore-Harvard-Architektur für die Ausführung rechenintensiver Algorithmen wie drahtloser Audiocodecs.

Hinzu kommen 384 kB Flash-Speicher, analoge und digitale Schnittstellen (GPIOs, I2C, SPI, LSADs, PCM usw.) sowie ein Analog/Digital-Wandler (ADC) für den Anschluss von Sensoren.

In der kleinsten Ausführung sind all diese Funktionen in einem 5,5 mm x 5,5 mm großem Gehäuse untergebracht. Alles in allem ein ziemlich beeindruckendes kleines SoC. Entwickler mit einem engen Zeitplan können dieses System in einem Paket mit vollständiger weltweiter Zertifizierung erwerben (SiP). Dadurch vermeiden sie monatelange Arbeiten am Antennendesign und Probleme mit der Zertifizierung.

Das RSL10 ausprobieren

Es gibt verschiedene Entwicklungskits, mit denen Sie das RSL10 leicht ausprobieren können, sowie einen RSL10-basierten USB-Dongle, den Sie (mit der zugehörigen Software) als Schnittstelle zu Ihrem Entwicklungskit verwenden können, um Ihre Anwendung zu debuggen. Ich benutze das Entwicklungskit BDK-GEVK, das so aussieht:

Starten wir also die Eclipse-basierte SDK und schauen uns ein bisschen um:

Wie Sie im Video sehen, verwendet das RSL10 SDK die vertraute Eclipse IDE und bietet eine Menge Anwendungsbeispiele.

Abschließende Überlegungen

Das RSL10 SoC ist ein vielseitiges und leistungsstarkes Gerät in einem extrem kleinen Gehäuse, das nur wenige externe Komponenten erfordert. Die Zahlen zum Energieverbrauch sind ebenfalls ziemlich beeindruckend. Außerdem verfügt es über eine Softwareentwicklungsumgebung, die den meisten Embedded-Entwicklern vertraut sein wird.

Insgesamt ist das RSL10 ein hervorragender Kandidat für jede BLE-Anwendung, insbesondere wenn der Platz begrenzt ist.

Mark completed his Electronic Engineering degree in 1991 and went on to work in real-time digital signal processing applications engineering, later moving into technical marketing.

17 May 2019, 13:42

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