Bluetooth LE modülü ile Çip Üzerinde Sistem (SoC) arasında seçim yapmak, Bluetooth cihaz tasarımında kritik ancak zorlu bir karardır . Her seçeneğin kendine özgü avantaj ve dezavantajları vardır; bu da performansı, özellikleri ve maliyetleri dikkatli bir şekilde tartmayı zorunlu kılar.

Bluetooth teknolojisinde deneyimli bir uzman olan RF - star, Bluetooth yonga setleri ile modüllerin derinlemesine bir karşılaştırmasını sağlayarak karar verme sürecini basitleştirmeyi amaçlamaktadır . Bu kılavuz, üretim hacminize , teknik uzmanlığınıza , bütçenize ve pazara çıkış sürenize göre en iyi seçimi yapmanıza yardımcı olacaktır .

Bluetooth SoC nedir ?

Çip Üzerinde Bluetooth Sistemi (SoC) , bir cihaz içindeki Bluetooth iletişimini kolaylaştıran entegre bir devredir (IC) . Tipik olarak bir çekirdek işlemci, RF alıcı-verici, bellek ve yardımcı devrelerden oluşur. SoC , Bluetooth iletişiminin kalbi olarak hizmet eder ve veri iletimini ve işlenmesini yönetir.

Bluetooth Modülü nedir?

Bunun aksine, Bluetooth LE modülü , kapsamlı ve düşük güçlü bir Bluetooth iletişim çözümü olarak görev yapan, önceden onaylanmış bir ünitedir . Bluetooth LE SoC'yi RF devreleri, kristal osilatörler, anten eşleştirme devreleri, antenler, Balun ve baskılı devre kartı ( PCB ) üzerindeki çevresel arayüzler gibi ek bileşenlerle entegre eder . Modül, ürün geliştirmeyi önemli ölçüde basitleştiren , geliştiricilerin temeldeki RF tasarımı hakkında endişelenmeden daha yüksek düzeyde ürün işlevselliğine odaklanmasına olanak tanıyan, önceden paketlenmiş, tak ve çalıştır bir çözümdür.

TI CC2340 SoC ve RF-star RF-BM-2340B1 Modül Örnekleri

Bluetooth LE Modülü ve SoC : Ayrıntılı Bir Karşılaştırma

Bluetooth LE modülü ile SoC arasındaki farkları karşılaştırmak için aşağıdaki temel ölçümleri kullanacağız :

• İşlev
• Kullanım kolaylığı
• Başvuru
• Maliyet

1. İşlevsel Farklılıklar

Bir Bluetooth SoC, Bluetooth iletişimi için temel işlevleri sağlar ancak tam olarak işlevsel bir sistem oluşturmak için ek çevresel bileşenlere ihtiyaç duyar. Bir SoC seçen geliştiriciler, gerekli RF devrelerini, güç yönetimini ve gömülü yazılımı tasarlamalı ve uygulamalıdır.

Bu düzeydeki özelleştirme , ürünün form faktörünün, güç tüketiminin ve performansının hassas şekilde ayarlanmasının gerektiği durumlarda faydalıdır . Ancak bu aynı zamanda geliştirme döngüsünün daha uzun olacağı ve projenin RF tasarımı ve gömülü yazılım geliştirme konusunda uzmanlaşmış uzmanlığa sahip bir ekip gerektirebileceği anlamına da geliyor.

Bunun tersine, Bluetooth modülleri entegre çevresel RF devreleri ve Bluetooth 5.0 seri bağlantı noktası aygıt yazılımı, UART direct - drive n aygıt yazılımı, SPI şeffaf iletim aygıt yazılımı ve I2C aygıt yazılımı gibi ilgili gömülü yazılımlarla birlikte gelir . Geliştiriciler, Bluetooth bağlantısını doğrudan kontrol etmek için harici bir MCU kullanabilir , bu da ürün geliştirmenin hem iş yükünü hem de karmaşıklığını önemli ölçüde azaltır. Geliştiricilerin uygulama katmanına odaklanmasına ve Bluetooth bağlantısını ürünlerine daha hızlı entegre etmesine olanak tanır .

Daha fazla Bluetooth seri bağlantı noktası modülü biliyorsanız Genel Seri İletişim Protokolleri: UART, SPI, I2C bloguna bakın.

2. Kullanım Kolaylığı

Bluetooth Düşük Enerji modülleri kullanıcı dostu olması düşünülerek tasarlanmıştır. Genellikle UART, SPI, I2C ve GPIO'lar gibi standartlaştırılmış donanım arayüzlerine ve yazılım protokollerine sahiptirler ve bu da onların çeşitli sistemlere entegre edilmesini kolaylaştırır .

Ek olarak, Bluetooth LE modülleri genellikle kapsamlı belgeler, geliştirme kitleri ve referans tasarımlarıyla birlikte gelir ve geliştirme sürecini daha da kolaylaştırır. Pek çok modüle, temel Bluetooth profillerini ve hizmetlerini kutudan çıktığı gibi sağlayan güçlü yazılım yığınları da eşlik eder. Bu, sınırlı Bluetooth deneyimine sahip geliştiricilerin bile kablosuz bağlantıyı ürünlerine başarılı bir şekilde entegre edebileceği anlamına gelir .

Buna karşılık, Bluetooth SoC kullanmak daha fazla teknik uzmanlık gerektirir. Geliştirme ekibi RF donanımı ve gömülü yazılım tasarımı konusunda uzman olmalıdır. Bu, RF devresi oluşturmayı, bileşenleri seçmeyi ve yerleştirmeyi, gücü optimize etmeyi ve Bluetooth uyumluluğunu sağlamayı içerir. Bu yaklaşım, yüksek hacimli üretimde esneklik ve potansiyel maliyet tasarrufu sağlarken, daha fazla zaman, kaynak ve uzmanlık bilgisi gerektirir.

3. Başvuru

Bluetooth LE SoC ile modül arasındaki seçim büyük ölçüde uygulamaya bağlıdır. Bluetooth modülleri, özellikle kolaylık ve daha kısa geliştirme sürelerinin yüksek birim maliyete ağır bastığı orta üretim hacimlerinde kablosuz bağlantıyı minimum çabayla uygulamak için idealdir .

Common applications for Bluetooth LE modules include smart home devices, such as smart plugs, light bulbs, and security cameras; smart medical devices, such as blood glucose monitors and digital thermometers; and industrial IoT devices, such as sensors and actuators that require reliable wireless communication.

Bluetooth SoCs, however, are better suited for applications that require high customization, integration, and scalability. They are often used in large production volumes, where cost savings from using SoCs are substantial.

Typical applications include high-performance consumer electronics, such as smartphones, tablets, and laptops; wearable devices, such as smartwatches and fitness trackers; and automotive applications, such as in-car entertainment systems and advanced driver-assistance systems (ADAS).

4. Cost

Cost is often a decisive factor in choosing between a Bluetooth SoC and a module. Bluetooth modules with pre-certified RF circuitry, an antenna, and a software stack may raise the cost of buying one. Its initial purchase cost sounds higher than SoC’s.

However, this higher cost should be weighed against the potential savings in development time and resources. When using a Bluetooth SoC, the following development-related expenses should be taken into consideration:

• RF design and engineering costs.
• Investment in lab equipment and infrastructure.
• PCB configuration and antenna selection expenses.
• Certification fees.

While SoC might have a lower initial cost, it can incur additional expenses during development.

For large-scale production, however, the higher upfront investment in development can lead to significant cost savings in the long run. According to an analysis by Silicon Labs, SoCs may offer a cost advantage over modules when annual production volumes exceed 500,000 to 1.3 million units. This makes SoCs an attractive option for high-volume products where reducing the bill of materials (BOM) cost is critical to maintaining profitability.

Break-even for a wireless SoC and wireless module. Source from Silicon Labs

Supply chain management is another crucial consideration when choosing between a Bluetooth chipset and a module.

With a Bluetooth LE module, you only need to manage the module vendor, who is responsible for ensuring the module's quality, availability, and compliance with industry standards.

Ancak SoC tabanlı tasarımla SoC sağlayıcısı, PCB üreticisi, anten tedarikçisi ve muhtemelen diğerleri de dahil olmak üzere birden fazla tedarikçiyi yönetmeniz gerekir . Bu tedarikçilerin her birinin farklı teslim süreleri, ürün yaşam döngüleri ve kalite kontrol süreçleri olabilir; bu da tedarik zinciri yönetimini karmaşık hale getirir ve daha fazla kaynak gerektirir.

Bluetooth LE Modülü ve SoC Kapsamlı Bir Karşılaştırma

Bluetooth LE Modülü ve SoC : Kapsamlı Bir Kılavuz

Yukarıdaki karşılaştırmaya dayanarak, Bluetooth SoC ile Bluetooth modülü arasında karar verirken birkaç temel faktörü göz önünde bulundurmalısınız :

• Üretim Hacmi : Büyük ölçekli üretim için Bluetooth LE SoC'lerin kullanılması daha uygun maliyetli olabilir.
• Teknik Uzmanlık: Ekibinizin RF tasarımı ve testi konusunda deneyimi yoksa, bir modülü tercih etmek daha iyi bir seçim olabilir .
• Pazara Çıkış Süresi: Ürünün hızlı bir şekilde pazara sunulması konusunda baskı varsa, bir modül daha uygun olabilir .
• Bütçe Hususları: Hem kısa vadeli hem de uzun vadeli maliyet etkinliğini analiz etmek çok önemlidir.
• Tedarik Zinciri Yönetimi: Karmaşık bir tedarik zincirini yönetecek kaynaklara sahip olup olmadığınızı düşünün.

Özetlemek gerekirse, hem Bluetooth SoC'lerin hem de modüllerin kendi güçlü ve zayıf yönleri vardır . Hangisi daha iyi? Bu , spesifik ürüne, geliştirme ekibine , ürün lansmanının aciliyetine, bütçeye, üretim hacmine ve daha fazlasına bağlıdır . Karar verme sürecinde sorularınız varsa, hem modüller hem de SoC'lerle Bluetooth LE çözümlerinin önde gelen sağlayıcısı RF-star , en iyi seçimi yapmanıza yardımcı olmak için maliyet, program ve ürün performansı konusunda rehberlik sunabilir.