隨著無(wú)線耳機(jī)的盛行，人們?cè)谧非蟊憬莸耐瑫r(shí)也推動(dòng)了藍(lán)牙市場(chǎng)的發(fā)展。全球已有35000多家公司加入了藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG），比2015年的成員數(shù)增加了四分之一。ABI Research預(yù)計(jì)2020年的藍(lán)牙設(shè)備出貨量將達(dá)到46億，并在5年內(nèi)以8%的復(fù)合增長(zhǎng)率穩(wěn)步上升，2024年的藍(lán)牙設(shè)備出貨量將高至62億。

而B(niǎo)LE模式也將成為藍(lán)牙技術(shù)的新市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)2024年出貨的所有平臺(tái)設(shè)備都將支持經(jīng)典和BLE雙模式。音頻串流、數(shù)據(jù)傳輸、定位服務(wù)和設(shè)備網(wǎng)絡(luò)也將成為四大增長(zhǎng)迅速的應(yīng)用場(chǎng)景。市場(chǎng)擴(kuò)張的同時(shí)，藍(lán)牙技術(shù)的創(chuàng)新也沒(méi)有停滯。

藍(lán)牙5.1公布的一年后，SIG又在今年一月公布了最新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)——藍(lán)牙5.2，在該標(biāo)準(zhǔn)的核心規(guī)范中，SIG也提供了不少新的應(yīng)用場(chǎng)景。比如通過(guò)一部智能手機(jī)給多部藍(lán)牙耳機(jī)共享音頻，為影院觀眾提供藍(lán)牙助聽(tīng)，航班以不同語(yǔ)言向乘客播報(bào)乘務(wù)信息等。而這些場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)則離不開(kāi)藍(lán)牙5.2的四大特性：增強(qiáng)屬性協(xié)議（EATT），LE功耗控制，LE同步信道和LE音頻。

EATT改變了順序處理的模型，讓支持EATT的不同設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)并發(fā)ATT處理。而L2CAP協(xié)議層里加入一個(gè)新模式，并由EATT調(diào)用。這個(gè)全新的L2CAP模式提供了流量控制，提高了EATT的可靠性。ATT層和L2CAP層的MTU值都可以獨(dú)立配置，而不再是固定值，因此當(dāng)多個(gè)應(yīng)用共享該協(xié)議棧時(shí)能夠減小延遲。

以往藍(lán)牙BR/EDR的模式中已經(jīng)有了功率控制的能力，但之前的5.1標(biāo)準(zhǔn)中，卻沒(méi)有為藍(lán)牙LE定義該功能。藍(lán)牙設(shè)備在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)射端會(huì)以特定的功率等級(jí)發(fā)射信號(hào)，該功率等級(jí)被稱(chēng)為T(mén)xPower，單位為dBm。而高TxPower的設(shè)備功耗也會(huì)增加。除此之外，接收端收到的信號(hào)電平也小于發(fā)射端的原始電平，也就是下圖所示的路徑損耗。

而LEPC可以讓藍(lán)牙LE設(shè)備通過(guò)動(dòng)態(tài)優(yōu)化傳輸功率等級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)功耗管理。通過(guò)監(jiān)控接收端的信號(hào)強(qiáng)度，請(qǐng)求發(fā)射端改變發(fā)射功率，以求達(dá)到最合適的狀態(tài)，在保證信號(hào)穩(wěn)定的情況下減少功耗。LEPC可以使主機(jī)定義2到3個(gè)路徑損耗空間，低、中和高（可選），控制器會(huì)通過(guò)新的HCI事件通知主機(jī)路徑損耗的變化。

LE同步信道是有一種讓BLE傳輸有時(shí)限數(shù)據(jù)的新方式，它可以保證從同源接收數(shù)據(jù)的多個(gè)設(shè)備，都能同時(shí)將數(shù)據(jù)渲染出來(lái)。而過(guò)期的數(shù)據(jù)則會(huì)被丟棄，這意味著接收設(shè)備只會(huì)收到延遲在接受范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。這一特色主要用于音頻產(chǎn)品和系統(tǒng)中，比如個(gè)人音頻分享，公共助聽(tīng)，公共電視和多語(yǔ)種播報(bào)等。

LE Audio有四大優(yōu)勢(shì)：低功耗的音頻、多音頻串流、音頻分享和提升的音質(zhì)。其中前面三項(xiàng)是由LEPC和LE同步信道所賦予的，而最后一項(xiàng)則歸功于全新的音頻編解碼器LC3。LC3是一種高質(zhì)量低功耗的音頻編解碼器，能為開(kāi)發(fā)者對(duì)音質(zhì)和功耗做出更合適的平衡。測(cè)試結(jié)果表明，即便處于降低了50%的比特率下，LC3也有著比SBC更好的音質(zhì)，這樣在保證同樣壽命下，可以使用更小的電池。

SIG在年初早早公布了這一標(biāo)準(zhǔn)后，那么至今又有哪些廠商有研發(fā)了針對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的成品呢？我們不妨來(lái)看看一些支持藍(lán)牙5.2的SoC以及IP方案。

Nordic Semiconductor nRF5340

nRF5340是Nordic Semiconductor推出旗艦芯片之一，專(zhuān)門(mén)用于低功耗短距離的無(wú)線傳輸。nRF5340也是世界上第一個(gè)采用了兩個(gè)Arm? Cortex?-M33處理器的無(wú)線SoC，它的應(yīng)用處理器頻率可至64Mhz或128MHz，網(wǎng)絡(luò)處理器頻率為64MHz。它匯聚了nRF52系列的諸多特色，比如藍(lán)牙測(cè)向、高速SPI、QSPI、USB和高達(dá)105℃的工作溫度等，其發(fā)射功率可以-20到+3dBm之間配置，0dBm下TX工作電流為3.2mA，RX的工作電流為2.6mA。

nRF5340結(jié)構(gòu)圖

Silicon Labs EFR32BG22

EFR32BG22系列是Silicon Labs推出的藍(lán)牙5.2 SoC解決方案，屬于Wireless Gecko Series 2平臺(tái)。該系列采用了一個(gè)高性能的32位76.8MHz ARM Cortex?-M33，不僅支持AoA和AoD等測(cè)向功能，也支持藍(lán)牙m(xù)esh的低功耗模式。其發(fā)射功率范圍在-28到+6 dBm之間，0dBm下TX工作電流為4.1mA，RX的工作電流為3.6mA。

EFR32BG22結(jié)構(gòu)圖

Qualcomm QCC5144

QCC5144是高通專(zhuān)為藍(lán)牙音頻設(shè)備打造的高端芯片，不僅配有高至80MHz的雙核處理器，還配備了高通自己的雙核Kalimba DSP音頻子系統(tǒng)。同時(shí)，該芯片內(nèi)置了極低功耗的數(shù)字主動(dòng)降噪技術(shù)，消除了外接ANC方案多出的成本和PCB空間。與以前的單芯片藍(lán)牙方案相比，該芯片將語(yǔ)音通話和音樂(lè)串流的功耗降低了65%，工作電流低于5mA。

QCC5144結(jié)構(gòu)圖

CEVA RivierWaves

該方案支持5.2 BLE的所有特性，包括同步信道等，還有測(cè)向（AoA/AoD），2Mbps，長(zhǎng)距離，傳輸擴(kuò)展，信道選擇等功能。同時(shí)它還支持高級(jí)的主從拓?fù)洹＿@款I(lǐng)P解決方案還支持眾多擴(kuò)展配置：比如心率，血壓，跑步速度，A4WP無(wú)線充電等。標(biāo)準(zhǔn)的HCI接口確保了該IP可以用于RivieraWaves藍(lán)牙的雙模主機(jī)協(xié)議棧和配置，同時(shí)也支持不少其它藍(lán)牙協(xié)議棧（和配置），比如BlueDroid，BlueZ，Tempow，OpenSynergy，A&W等。

而有了LE Audio后，該方案支持多音源播放和音頻分享。其硬件基帶控制為Verilog的IP封裝，為了安全性考慮，還內(nèi)置了AES128的硬件加密引擎，開(kāi)發(fā)者也可以加入額外的加密引擎。軟件棧為C語(yǔ)言的IP封裝，支持L2CAP，ATT，SMP，GAP/GATT等多種協(xié)議。

Mindtree EtherMind

Mindtree是SIG承認(rèn)的藍(lán)牙4.x和5.x標(biāo)準(zhǔn)的制定者之一，也推出了自己的EtherMind雙模IP方案，同時(shí)支持BR/EDR和LE。除了包含5.2標(biāo)準(zhǔn)的特色之外，該方案也在多次Unplug Fests大會(huì)和逾200多款智能手機(jī)模型上證明了互用性。EtherMind的移植性也很強(qiáng)，支持8/16/32位的MCU，包括ARM、ARC、OMAP、Blackfin、Xscale和MSP430等，也兼容QNX、Windows CE、Android、FreeRTOS和MQX等操作系統(tǒng)，同時(shí)可采用CSR、TI、BCM和ST的藍(lán)牙芯片組。其優(yōu)勢(shì)之一就是低內(nèi)存占用，標(biāo)準(zhǔn)的雙模配置下，RAM占用約為25KB，F(xiàn)lash占用約為240KB。

Imagination IEB110

IEB110是Ensigma Connectivity解決方案的一員，這系列的IP方案專(zhuān)為高性能低功耗的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，比如Wi-Fi、藍(lán)牙BLE和基于IEEE802.15.4的Zigbee等。IEB110支持AoA/AoD，2M PHY和遠(yuǎn)距離傳輸，Tx輸出功率最大可至+6 dBm。專(zhuān)為臺(tái)積電40LP制程設(shè)計(jì)。而且支持流行的開(kāi)源棧，比如Zephyr，BlueZ和Codrio。該IP方案還擁有大小上的優(yōu)勢(shì)，預(yù)布局的芯片面積只有1.36mm2。

上述例子還不是全部的藍(lán)牙5.2方案，在SIG的BQB認(rèn)證庫(kù)里，華為海思也有一款產(chǎn)品名列其中，命名為Hi1105C20，而IP大廠Synopsys的DesignWare? IP方案也加入了對(duì)藍(lán)牙5.2的支持。那我們多久才能看到藍(lán)牙5.2的消費(fèi)產(chǎn)品面世呢？目前處于發(fā)售狀態(tài)的驍龍765G芯片雖然支持藍(lán)牙5.2，卻沒(méi)有以此標(biāo)準(zhǔn)連接的設(shè)備。在BQB認(rèn)證庫(kù)中，我們還看到了Vivo一款支持藍(lán)牙5.2的耳機(jī)產(chǎn)品XE W2，其描述中顯示采用了高通的SoC，預(yù)計(jì)是Vivo的下一款TWS產(chǎn)品。

以此來(lái)看，我們得在下半年乃至明年才能看到藍(lán)牙5.2的廣泛應(yīng)用了。在TWS耳機(jī)絲毫不減的猛勢(shì)下，可以預(yù)見(jiàn)這一新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)必將收獲遠(yuǎn)超前代的普及度。