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蓝牙以何种形式进击物联网?从FitBit手环的硬件拆解找答案

2014/11/11
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当你听到物联网这个词时,大脑的的第一个反应可能是,哇,很多事物遵循着TCP/ IP协定互相交流,也许是使用WiFi,或许是天杀的以太网。不过当进行仔细的审查时,你会发现,蓝牙技术正在进击物联网这个大市场。当我的女朋友给了我一个FitBit Flex智能手环时,我才搞清楚这个状况。对于那些不熟悉它的人,它就是一个把一些功能集成到一个不显眼的腕带中的微型电子产品。它可以帮助你跟踪你的健身运动和睡眠。它的准确性和有效性显然可能是另一个值得展开讨论的话题。不过,它确实给我们提供了令人欣喜的信息。

FitBit做了一些非常聪明的设计。它非常简单易用,同时可以通过它们提供的一个小软件直接连接到您的手机或PC。你可以通过他们的网站享受到真正有价值的服务,你的数据汇总到那里,并且可以查看。虽然你的手机也可以告诉你这些零散的信息,但是这种服务性的应用程序必须先登录到他们的网站才能正常工作。显然,FitBit是一个“事物”,而且与互联网有关,但该设备在很大程度上依赖于Bluetooth Smart,也就是以前的BLE。

某种程度上,我也算是一名硬件黑客,很好奇这款智能手环里面有什么东西。幸运的是ifixit.com发布了该设备的内部拆解图:锂聚合物电池、ST基于ARM Cortex M3内核的的ST32L151C6、Nordic半导体的蓝牙芯片nRF8001、加速计、触觉反馈装置和LED等。

空间显然非常宝贵。整个手环显得非常紧凑,看起来像很多0402和更小封装的表贴元件堆挤排列在一起,我稍微研究了一下蓝牙芯片。蓝牙射频器件与MCU的集成是一个明显的趋势,这是一个很有趣的进步。当然,这需要一个能够运行射频协议的软件栈,而且肯定有要实现的”功能”所需要的的软件程序。可以用一个单芯片完成构建 “事物”所需要的所有工作。可以使用I2C读取传感器数据,通过GPIO操作LED或其它输出设备。而且,它可以与用户的手机或电脑交流!

对于这种单芯片,每个公司都有不同的叫法:蓝牙MCU、蓝牙SOC等。处理器的选择现在正在成为蓝牙芯片选型工作的一个重要部分,而且形成了针锋相对的阵营。TI不出意外的选用了8051,Nordic采用了ARM - 主要是Cortex MO,Broadcom也采用了ARM,不过是Cortex M3,CSR选用的是一种叫XAP的内核,Intel目前似乎还没有一款真正的蓝牙单芯片。在他们Edison评估板上,我们发现一个分立的WiFi /蓝牙组合芯片。如果Intel确实有蓝牙单芯片的话,在他们的网站上也不容易找到。如果他们确实有此类芯片,我预计是基于Quark或Atom的。

那么,为什么FitBit采用了分立的射频芯片和MCU?想得到的原因有很多,也许就像在最近看过的一个在线访谈里所暗示的那样,他们的应用团队和RF团队是独立的,没有很好得协调起来。又或者,他们需要Cortex M3的计算能力,但是当他们在做开发时,Broadcom还没有提供这类芯片。FitBit对Nordic公司相当忠实,所以也许他们就是不想更换射频方案。在产品的更新换代期间,他们更换过处理器。在最初的产品中使用的是飞思卡尔基于ARM内核的芯片,而在更新的Flex中,选用的是ST的ARM芯片。不过有趣的是,在他们的电脑加密狗里使用的是TI基于8051单片机的蓝牙SOC。


看看集微处理器和射频于一体的芯片组合会在未来的产品中带给我们什么惊喜,这是非常有趣的。这种芯片组合已经在制造商的圈子里激起涟漪,用一种小尺寸的封装形式,它让产品开发和原型设计变得更容易。

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