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关键字：蓝牙 互联网协议(IP) 蓝牙芯片 物联网
蓝牙芯片的实力
蓝牙智能芯片是现今蓬勃发展的应用配件和潜在的云端配件(cloudcessory)革命的关键。例如，Nordic Semiconductor公司的nRF51系列系统级芯片(SoC)便是先进的蓝牙智能芯片设计示范，并正用于广泛的革新性产品中。
例如， 最近在英国伦敦玩具展上赢得“2014年最佳新玩具”奖的Scalextric公司赛车控制系统(RC S ) ( 图2)就采用了Nordic的nRF51822蓝牙智能芯片，可让用户通过蓝牙智能即用设备上运行的App，以无线方式建立并管理比赛。该App支持比赛的统计数据和功能，其中一些直接影响了赛车的性能，包括车手的名字、圈数和时间、最快圈数、燃油量、轮胎磨损程度，以及定制的油门响应等。
图2：Scalextric公司的赛车控制系统采用Nordic的nRF51822蓝牙智能芯片，通过在蓝牙智能即用设备上运行的App以无线方式管理比赛。
另一个例子是由IDT Technology公司设计的气象站，它同样使用了Nordic的蓝牙智能芯片。该产品可直接与智能手机及平板电脑进行通信，使用户能够在气象站到智能手机相距长达50m的距离内，立即接收到当地的气压和天气预报更新，以及由气象站的嵌入式传感器和多达五个远程无线传感器收集的温、湿度读数。
Nordic的SoC 的核心部分是一个新型2.4 GHz 无线电以及功能强大的ARM Cortex-M0微控制器。该微控制器是一个32位器件，与上一代ULP无线芯片通常嵌入的8位8051内核相比，可提供更强大的计算能力。该微控制器是专为ULP操作而设计，非常适合蓝牙智能应用。
不过，虽然硬件规格出色，但关键的创新在于软件架构。在典型的ULP无线连接应用中，射频(RF)协议和应用程序代码作为单一整体架构的一部分。但nRF51系列SoC则不同，其协议和应用单元之间完全分离，这有效消除了介于两者之间的全部依赖关系。应用程序开发人员可以在没有与编译或运行时间有关的依赖或潜在抵触下，安全地构建或移植现有的应用程序。
此外，这种安排意味着开发人员可以专注于开发最适合应用程序的方法。其他的无线连接IC则不同，其应用程序和协议代码具有关联的固有连接，开发人员在整个开发周期都必须小心对待这些限制和依赖。
虽然Nordic的nRF51系列芯片是先进的解决方案，但Bluetooth v4.1等开放标准的好处之一就是鼓励建立多厂商的供应链，为工程师提供产品选择，并且培育竞争环境来刺激创新。Nordic和其他半导体供货商已经准备好一年交付多达10亿个蓝牙智能芯片，这些芯片将提供优异的性能，而每个器件的成本只需几美元，并且每个芯片都保证能与其他所有器件互相操作。
通过在现有蓝牙技术生态系统的基础上创建，再加上关注RF工程复杂性的制造商的支持，以及从商业公司到“创客(maker)”社群的创新者，如今可以在几乎任何产品上加入无线连接功能，并为产品增添“智能性”。更好的是，其中有些蓝牙智能芯片能够升级其软件，消费者甚至不会察觉到其正在进行升级。
这类“OTA ( 空中下载) ” 更新对其他无线技术而言是例行程序。例如，消费者很熟悉通过手机网络在智能手机上更新App，或是通过Wi-Fi下载用于便携计算机操作系统的安全补丁。但是对于ULP无线芯片而言，OTA更新并不是例行程序。
直到现在， 这种情况才转变过来。这是因为Bluetooth v4.1应对了这个挑战，在L2CAP层打开了直接通道，从而可进行大量的信息交换(加速下载)。有些(并非全部)蓝牙智能芯片如今可以使用自己的无线连接，利用这项功能简便、快速地升级RF协议软件(“栈”)或开发人员的应用程序代码。
例如，Nordic刚刚发布了最新的SoftDevice ( 用于nRF51系列SoC的独立协议栈，包含了RF协议软件和符合Bluetooth v4.1的相关管理架构) 。SoftDevice(v7.0)包含了“OTA设备固件更新(OTA-DFU)”功能(图3)，支持无线软件升级。
图3：Nordic的S110 SoftDevice包含一项支持无线软件升级的功能。
OTA无线更新对产品开发人员十分有利，因为即使产品已经在消费者手中，他们仍可以添加新功能到现有的产品中并修复缺陷(bug)。最独特的是，Nordic芯片使得开发人员可只更新应用软件，而不会承担破坏协议栈的任何风险。
但更重要的是，消费者能够受益于重要软件的升级，为他们现有的无线外设带来真正的新功能。这个能力可让未来的新一代连接设备在云端服务器发出指示后更新软件。如此一来，消费者就无需为了使用新的软件(例如新版本蓝牙技术)，就要丢弃手上的产品而改买新产品。同样，如果产品采用了Nordic的蓝牙智能芯片，无需涉及应用程序，蓝牙协议栈就可以进行升级。这样加快了升级，节省了电池电量，并且限制了未正确完成升级的风险。
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