無線MCU，進(jìn)入藍(lán)牙6.0時(shí)代

過去，低功耗（BLE）藍(lán)牙一直因?yàn)槎ㄎ痪榷辉嵅　６?dāng)藍(lán)牙在2024年9月邁入6.0的一刻，這個(gè)缺點(diǎn)徹底被解決了，藍(lán)牙也有了厘米級(jí)的精度，能夠和UWB掰掰手腕。緊接著藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）又在今年5月，SIG又正式發(fā)布了藍(lán)牙6.1規(guī)范，進(jìn)一步加速藍(lán)牙迭代的腳步。

不過，雖說標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范更新速度非常迅速，產(chǎn)業(yè)界總歸是要慢慢跟上的。現(xiàn)在，無線MCU就正在逐漸向藍(lán)牙6.0迭代，近期傳出許多消息。

藍(lán)牙6.0，不止是厘米級(jí)定位

在介紹藍(lán)牙6.0技術(shù)之前，首先復(fù)盤一下藍(lán)牙的發(fā)展歷程：

可以看出，藍(lán)牙的每一代升級(jí)幅度都非常大，而從藍(lán)牙5.4到藍(lán)牙6.0升級(jí)幅度堪稱“史詩(shī)級(jí)”，重點(diǎn)技術(shù)包括這幾個(gè)：

第一，藍(lán)牙信道探測(cè)（Channel Sounding）：最重要的升級(jí)，誰(shuí)說Airtag只能用UWB和星閃，藍(lán)牙也擁有厘米級(jí)精度定位。這項(xiàng)技術(shù)之所以重要是因?yàn)樗m配成本低，無需額外硬件，讓普通設(shè)備擁有類似蘋果Airtag的定位能力，可以應(yīng)用在汽車數(shù)字鑰匙、工廠資產(chǎn)追蹤等場(chǎng)景。同時(shí)集成加密機(jī)制，防惡意攻擊與距離欺騙。

官方稱，在100米范圍內(nèi)藍(lán)牙信道探測(cè)可達(dá)到50cm的精度，在5米范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)10cm級(jí)的精度，定位能力遠(yuǎn)超過去的RSSI和AoA/AoD。BLE信道探測(cè)利用了兩種方法——基于相位的測(cè)距 (PBR) 和往返時(shí)間 (RTT) 來準(zhǔn)確定位設(shè)備之間的距離。

第二，基于決策的廣播過濾（Decision-Based Advertising Filtering）：數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t和功耗進(jìn)一步降低。而且在多廣播設(shè)備環(huán)境中，效率提升更明顯。

簡(jiǎn)單解釋其原理，就是掃描設(shè)備先在主信道判斷數(shù)據(jù)包是否有用，再?zèng)Q定是否掃描次級(jí)信道，減少無效數(shù)據(jù)處理，掃描效率提升約30%，降低設(shè)備功耗與延遲，適配物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

第三，監(jiān)視廣播設(shè)備（Monitoring Advertisers）：減少無用的藍(lán)牙設(shè)備連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)，大幅度優(yōu)化功耗，尤其適合長(zhǎng)期待機(jī)的藍(lán)牙設(shè)備。

通過HCI事件跟蹤設(shè)備進(jìn)出范圍狀態(tài)，設(shè)備離開時(shí)減少重復(fù)數(shù)據(jù)處理，進(jìn)入后恢復(fù)掃描，避免“無效掃描耗電”，適合藍(lán)牙音頻設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)終端。

第四，ISOAL增強(qiáng)（Enhancements for lSOAL）：優(yōu)化藍(lán)牙底層傳輸機(jī)制，大數(shù)據(jù)也能用小數(shù)據(jù)包運(yùn)輸。大幅降低傳輸延遲，改善音畫同步效果，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸魯棒性，減少卡頓，提升游戲、聽歌、觀影的實(shí)時(shí)體驗(yàn)。

新增“未分段成幀模式”，將大數(shù)據(jù)幀拆成小數(shù)據(jù)包獨(dú)立傳輸，接收端再重構(gòu)，消除分段延遲、降低數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)，改善TWS 耳機(jī)、AR/VR設(shè)備的音畫同步體驗(yàn)。

第五，LL擴(kuò)展功能組（LL Extended Feature Set）：藍(lán)牙設(shè)備間交互更靈活了。

讓設(shè)備深度交互底層鏈路能力（如編碼、加密支持），解決前代功能擴(kuò)展受限問題，提升設(shè)備兼容性，為未來藍(lán)牙升級(jí)預(yù)留空間，適用于智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)。

第六，幀間隔更新（Frame Space Update）：幀間隔不再固定，傳輸更靈活了，響應(yīng)速度更快樂。

打破固定150μs幀間隔限制，設(shè)備可按需協(xié)商更短/更長(zhǎng)間隔，短間隔提升數(shù)據(jù)吞吐量（如固件更新），長(zhǎng)間隔適配低算力設(shè)備，兼容多類藍(lán)牙PHY。

MCU廠商開始發(fā)力了

近期，廠商一個(gè)接一個(gè)地發(fā)布藍(lán)牙6.0的新品，同時(shí)充分挖掘“藍(lán)牙信道探測(cè)”這一功能，把理論帶到現(xiàn)實(shí)，讓高精度測(cè)距與超低功耗連接真正走向量產(chǎn)應(yīng)用。

TI（德州儀器）：業(yè)界首款車規(guī)級(jí)信道探測(cè)認(rèn)證產(chǎn)品

近期，TI CC27xx-Q系列無線MCU正式通過BluetoothSIG認(rèn)證，成為業(yè)界首個(gè)獲得Bluetooth 6.0信道探測(cè)認(rèn)證并量產(chǎn)出貨的車規(guī)級(jí)產(chǎn)品系列。

CC27xx-Q1系列產(chǎn)品擁有三重突破：一是業(yè)界首個(gè)獲得藍(lán)牙信道探測(cè)認(rèn)證、集成信道探測(cè)協(xié)處理器并量產(chǎn)的車規(guī)級(jí)無線MCU系列產(chǎn)品，在延遲、功耗與算法靈活性方面全面提升，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)距與穩(wěn)定通信；二是通過最新汽車網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)ISO21434認(rèn)證，集成硬件安全模塊、電壓故障監(jiān)測(cè)與DPA防護(hù)設(shè)計(jì)，滿足車規(guī)級(jí)安全與可靠性要求；三是一套設(shè)計(jì)，多種擴(kuò)展，提供引腳與軟件級(jí)兼容性，覆蓋+20dBm與+10dBm多種功率版本，助力客戶以一套設(shè)計(jì)靈活拓展產(chǎn)品組合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)性能與成本的最優(yōu)平衡。

德州儀器認(rèn)為，藍(lán)牙6.0的藍(lán)牙信道探測(cè)功能滿足了定位服務(wù)解決方案的關(guān)鍵需求。相比以往的藍(lán)牙解決方案，不僅支持更長(zhǎng)距離的高精度測(cè)量，還提升了安全性。結(jié)合藍(lán)牙低低功耗特性，以及其在智能手機(jī)、消費(fèi)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)和汽車應(yīng)用中的廣泛采用，藍(lán)牙信道探測(cè)成為了極具前景的“高精度、低成本、安全”測(cè)距解決方案。

恩智浦（NXP）：首款支持藍(lán)牙信道探測(cè)車規(guī)級(jí)MCU

今年5月，恩智浦推出通過藍(lán)牙信道探測(cè)認(rèn)證的全新KW47和MCX W72無線微控制器（MCU），現(xiàn)已開始提供樣品，2025年底量產(chǎn)。

KW47將藍(lán)牙信道探測(cè)引入汽車領(lǐng)域，使低功耗藍(lán)牙設(shè)備能夠精確判斷駕駛員的距離。系統(tǒng)可在最遠(yuǎn)100米的范圍內(nèi)檢測(cè)駕駛員，并精確感知接近過程，進(jìn)而準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其移動(dòng)和行為，近距離測(cè)量精度一般可達(dá)20~50厘米。這樣，系統(tǒng)就能在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間觸發(fā)相應(yīng)的操作，時(shí)間把控精確，例如實(shí)現(xiàn)預(yù)授權(quán)進(jìn)入與無縫解鎖，打造更智能、安全的用戶體驗(yàn)。

MCX W72進(jìn)一步將相同的平臺(tái)架構(gòu)擴(kuò)展到自動(dòng)化家居和樓宇中，滿足對(duì)高精度定位、安全門禁和無縫連接的關(guān)鍵需求。支持Zigbee和Thread的多協(xié)議射頻模塊，結(jié)合適當(dāng)?shù)膬?nèi)存占用，使其可以支持Matter協(xié)議，擁有極為強(qiáng)大的綜合能力。

Silicon Labs（芯科科技）：信道探測(cè)的嘗鮮者

Silicon Labs屬于比較早接觸藍(lán)牙6.0的廠商，其BG24藍(lán)牙無線產(chǎn)品于2024年通過藍(lán)牙6.0最新規(guī)范認(rèn)證，公司在該規(guī)范推出后不久即宣布支持藍(lán)牙信道探測(cè)功能，也是業(yè)內(nèi)第一批支持信道探測(cè)和藍(lán)牙6.0以上規(guī)范的廠家。目前，芯科科技的BG24已經(jīng)通過AEC-Q100認(rèn)證。

對(duì)于藍(lán)牙6.0，Silicon Labs很有野心，并表示未來所有藍(lán)牙產(chǎn)品都將支持信道探測(cè)。對(duì)于信道探測(cè)，Silicon Labs認(rèn)為最復(fù)雜部分是算法，其投入巨大的資源并利用大量的原始I/Q數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，來持續(xù)優(yōu)化其算法和射頻性能。

Nordic（北歐半導(dǎo)體）：

Nordic在藍(lán)牙6.0上推進(jìn)也非常積極，nRF54L系列支持BLE 6.0協(xié)議，包括信道探測(cè)功能。不光如此，其還支持藍(lán)牙Mesh、Zigbee、Thread、Matter、Amazon Sidewalk和專有2.4GHz協(xié)議，還可搭配nRF70系列協(xié)同IC運(yùn)行Wi-Fi協(xié)議棧，成為無線互連的多面手。值得一提的是，該產(chǎn)品采用了臺(tái)積電22nm ULL工藝+RRAM。

Noridc表示，信道探測(cè)大大增強(qiáng)了藍(lán)牙LE功能，尤其是在個(gè)人物品標(biāo)簽或鑰匙扣等高容量應(yīng)用中，存在檢測(cè)和近距離感應(yīng)是至關(guān)重要的。它可以無縫集成到使用單天線的設(shè)備中，無需對(duì)硬件進(jìn)行重大修改，同時(shí)還能保持藍(lán)牙LE的能效。這種兼容性確保了升級(jí)的直接性和成本效益。此外，信道探測(cè)還具有強(qiáng)大的安全功能，可防止篡改和“中間人”攻擊。這使它成為智能門鎖、家用電器和“查找我的”解決方案等關(guān)鍵應(yīng)用的理想之選，在可靠測(cè)距和增強(qiáng)安全性至關(guān)重要的情況下確保了強(qiáng)大的性能。

Infineon（英飛凌）：聚焦物聯(lián)網(wǎng)與多媒體

英飛凌的藍(lán)牙6.0聚焦在物聯(lián)網(wǎng)與多媒體應(yīng)用中，在官網(wǎng)中，CYW55571/2/3、CYW55511/2/3均Wi-Fi 6/6E與藍(lán)牙6.0二合一MCU。

英飛凌認(rèn)為藍(lán)牙6.0是推動(dòng)藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)展與體驗(yàn)升級(jí)的重要版本，核心價(jià)值有三：一是信道探測(cè)實(shí)現(xiàn)安全精準(zhǔn)測(cè)距，賦能汽車門禁、智能鎖、資產(chǎn)跟蹤等應(yīng)用，基于決策的廣告過濾和監(jiān)控廣告商功能則優(yōu)化了設(shè)備交互效率；二是技術(shù)特性適配市場(chǎng)需求，藍(lán)牙6.0對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率和頻段的優(yōu)化，契合電子貨架標(biāo)簽（ESL）、環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字鑰匙、Auracast廣播音頻等新興用例的發(fā)展，尤其低功耗特性與環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)的能量收集技術(shù)結(jié)合，能延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航、擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍；三是與其他技術(shù)協(xié)同互補(bǔ)，比如在數(shù)字車鑰匙場(chǎng)景中，藍(lán)牙6.0雖提升了測(cè)距精度，但仍會(huì)與UWB共存，分別以低功耗低成本、高速傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)滿足不同需求。

Microchip（微芯科技）：發(fā)布單芯片高度集成產(chǎn)品

近期，Microchip（微芯科技）近日發(fā)布高度集成的PIC32-BZ6單片機(jī)（MCU），該解決方案作為通用單芯片平臺(tái)，可顯著降低具備先進(jìn)互聯(lián)功能和擴(kuò)展能力的多協(xié)議產(chǎn)品的研發(fā)成本、復(fù)雜度及上市時(shí)間。隨著互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)需求不斷演進(jìn)，可升級(jí)性已成為延長(zhǎng)器件生命周期、減少重新設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)差異化功能的關(guān)鍵要素。

PIC32-BZ6不光支持藍(lán)牙6.0，還支持Thread和Matter等基于802.15.4的協(xié)議以及私有智能家居網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所以特別適合智能家居、汽車互聯(lián)、工業(yè)自動(dòng)化及無線電機(jī)控制等應(yīng)用。

新的競(jìng)賽開始了

藍(lán)牙最大的優(yōu)勢(shì)就是便宜、廣泛、用戶基礎(chǔ)好。MCU紛紛升級(jí)到藍(lán)牙6.0，無疑能夠讓非常多的產(chǎn)品有更大的想象力。

一位工程師認(rèn)為，藍(lán)牙沒必要追求最新的協(xié)議棧，就是正常就好，對(duì)于產(chǎn)品，需要有一個(gè)測(cè)試穩(wěn)定性的過程，而不是一味的追求最新的版本，是一個(gè)市場(chǎng)整體迭代升級(jí)的過程。不過，工程師已經(jīng)關(guān)注到了藍(lán)牙6.0甚至是6.1等新技術(shù)，尋覓最新產(chǎn)品。 對(duì)廠商來說，更快抓住市場(chǎng)機(jī)遇，才能有更大市場(chǎng)。

最近一段時(shí)間，廠商正在更加緊鑼密鼓地升級(jí)自己的MCU產(chǎn)品，可以預(yù)見，不久市場(chǎng)也將開始擁抱新技術(shù)，市場(chǎng)也會(huì)迎來新的增長(zhǎng)。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（Bluetooth SIG）最新年度報(bào)告《2025藍(lán)牙市場(chǎng)最新資訊》顯示，2025年藍(lán)牙設(shè)備出貨量預(yù)計(jì)將突破53億臺(tái)，到2029年將接近80億臺(tái)。

而在中國(guó)，藍(lán)牙技術(shù)也將迎來新一輪的發(fā)展。今年10月25日，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟宣布成立中國(guó)興趣小組，首次會(huì)議吸引了來自多家領(lǐng)先企業(yè)的代表參會(huì)，其中主流手機(jī)平臺(tái)及芯片廠商均有出席，包括百瑞互聯(lián)、高通、華為、匯頂科技、炬芯科技、聯(lián)想、Nordic、OPPO、榮耀、泰凌微電子、小米、芯科科技、英飛凌、紫光展銳等。

參考文獻(xiàn)

[1]Bluetooth：https://www.bluetooth.com/zh-cn/core-specification-6-feature-overview/

[2]TI：https://www.ti.com/lit/an/swra791/swra791.pdf

[3]TI：https://www.ti.com/lit/ds/symlink/cc2745p10-q1.pdf

[4]深圳灣官網(wǎng)：https://www.shenzhenware.com/articles/12384

[5]CEVA：https://mp.weixin.qq.com/s/7ZDuvKjKv8RV1NuLkQhhMQ?scene=1&click_id=18

[6]TI：https://mp.weixin.qq.com/s/zKC7xS6HH6ToVx-6T_g6RQ

[7]Microchip：https://www.microchip.com/en-us/products/microcontrollers/32-bit-mcus/pic32-sam/pic32-bz6

[8]科技朋克Roy：https://mp.weixin.qq.com/s/KCdF5J6bazsK30hw1qWVAg

[9]物聯(lián)網(wǎng)世界：https://www.iotworld.com.cn/html/News/202409/5aa2a48a20841d9b.shtml

[10]科技朋克Roy：https://mp.weixin.qq.com/s/KCdF5J6bazsK30hw1qWVAg

[11]物聯(lián)網(wǎng)世界：https://www.iotworld.com.cn/html/News/202409/5aa2a48a20841d9b.shtml

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