Fin 2019, 4,54 milliards de personnes dans le monde ont accès à Internet, soit près de 60 % de la population mondiale. Avec le développement des technologies de l'information sur Internet, de plus en plus de personnes communiquent via des terminaux intelligents . Les exigences de l'utilisateur en matière de transmission sur le réseau continuent d'augmenter. Le contenu de la transmission d'informations a évolué de l'image originale et des informations textuelles à la transmission vidéo, et le scénario de transmission s'est étendu de personnes à personnes, de personnes à objets et à l'Internet des objets .

Avec les exigences croissantes de transmission de données dans les appareils portables, les services de localisation, la maison intelligente , l'Internet industriel des objets et d'autres scénarios, comme pour les appareils de connexion sans fil , en assurant leur fonctionnement à long terme et une transmission de données stable, réduisant la consommation d'énergie autant que possible est devenu une demande urgente sur le marché. Peu importe dans le domaine de l'électronique grand public traditionnelle ou des affaires industrielles, Bluetooth joue un rôle très important dans la transmission sans fil. Le Bluetooth classique était à l'époque la principale méthode de communication audio sans fil à courte portée. Cependant, en raison de la forte consommation d'énergie des casques, haut-parleurs et autres appareils Bluetooth classiques, l'application de la technologie Bluetooth présente de grandes limites.

En 2010, l'émergence de BLE4.0, une technologie Bluetooth basse consommation, a résolu le problème de la forte consommation d'énergie des appareils connectés sans fil. La technologie à faible consommation d'énergie a fait croître le marché du Bluetooth à la folie et divers fabricants de puces Bluetooth se font concurrence pour lancer leurs propres puces Bluetooth à faible consommation d'énergie, faisant du marché des puces Bluetooth une situation de prospérité.

Ce qui suit présente principalement l'historique du développement de trois fabricants de puces BLE : Texas Instruments (TI), Nordic Semiconductor et Dialog.

La première année de BLE 4.0 TI a donné une frappe préventive

Peu de temps après l'émergence de la technologie Bluetooth Low Energy 4.0 , les premiers produits vedettes de TI prenant en charge Bluetooth 4.0, CC2540 et CC2541, ont été rapidement lancés. Avec les avantages d'un support technique solide, d'un développement facile et d'un seuil de R&D bas, ils se sont rapidement emparés du marché du Bluetooth Low Energy et ont occupé une part de marché très élevée. CC2540, CC2541 adoptent 8051 core, 256 KB Flash, la puissance de calcul de base peut réaliser une transmission transparente des données, un contrôle de la lumière PWM et d'autres fonctions.

La société Dialog se concentre sur la consommation d'énergie ultra-faible et les puces de taille ultra-petite. En 2013, elle a lancé la puce DA14580, qui a rapidement favorisé la mise en œuvre d'applications de gestion de la santé --- bracelet et s'est emparée d'une grande part du marché du bracelet.

Le DA14580 adopte un cœur ARM Cortex-M0 16 MHz 32 bits, avec 84 Ko de ROM et 50 Ko de RAM. Il peut prendre en charge des fonctions courantes telles que l'enregistrement de pas et la synchronisation utilisées dans le bracelet. La ROM OTP interne a une capacité de programmation unique et convient aux applications nécessitant une certaine flexibilité et un faible coût, en particulier le bracelet de produit électronique, qui est continuellement rénové et nécessite une production de masse rapide.

Lorsque le DA14580 a été lancé, il a créé trois premières mondiales : la plus faible consommation d'énergie au monde, le plus petit boîtier au monde et le premier SOC BLE intégré au circuit Balun. Ces caractéristiques rendent le DA14580 aussi facile à promouvoir sur le marché des bracelets. Avec une puissance de calcul suffisante et le plus petit boîtier, il peut être facilement placé dans le bracelet, de sorte que la technologie Bluetooth peut être utilisée dans le bracelet le plus limité en espace. La technologie Bluetooth Low Energy permet au bracelet d'avoir une bonne autonomie. Sous la même alimentation DC-DC, moins de circuits périphériques sont nécessaires et le coût est réduit en conséquence. Le DA14580 a rapidement occupé la moitié du marché des bracelets.

Le nRF51822 lancé par Nordic en 2012 prend en charge BLE 4.0, utilise le cœur ARM Cortex M0, intègre 256 Ko de Flash et 16 Ko de RAM. Le nRF51822 de Nordic fonctionne également bien sur le marché des bracelets. À cette époque, le nRF51822 a été utilisé pour développer le bracelet en Chine, dont le plus représentatif était le bracelet Baidu - Bracelet Codoon, le premier appareil portable portable développé par Baidu. Le code et le diagramme schématique du matériel sont entièrement open-source, ce qui attire un grand nombre de développeurs pour développer et déboguer. Pour le marché à bas prix, Nordic a ensuite lancé un nRF51802 sensible au coût par rapport au nRF51822.

À l'époque appelée "La première année de BLE4.0", TI a pris les devants en lançant CC2540 et CC2541 pour s'emparer de la majeure partie du marché BLE, et Dialog s'est rapidement emparé du marché des bracelets avec sa consommation d'énergie ultra-faible. Les performances de la puce BLE de Nordic étaient médiocres.

La première année de BLE 4.2 Nordic est devenue l'as du trou

En 2014, Bluetooth 4.2 a été lancé, ce qui non seulement améliore la vitesse de transmission de 2,5 fois, mais offre également une plus grande confidentialité et peut se connecter au réseau via IPv6. En 2015, TI a lancé CC2640puce prenant en charge BLE4.2 et a introduit pour la première fois la plate-forme de microcontrôleur SimpleLink, fournissant une variété de séries de produits ARM® MCU filaires et sans fil dans un environnement de développement logiciel unique, offrant des options matérielles, logicielles et d'outils flexibles pour les applications IoT et automobiles, et établissant de nouvelles normes pour les développeurs. La puce CC2640 utilise un noyau ARM Cortex M3 + noyau M0. Le noyau M0 est utilisé comme puce de contrôleur de capteur. Le contrôleur de capteur prétraite les données collectées, et les données dépassant la valeur de seuil prédéfinie affaibliront le processeur principal pour le traitement, afin de réduire autant que possible la consommation électrique du processeur principal, réduisant ainsi la consommation électrique globale du CC2640. Cependant, le Flash de 128 Ko est trop petit pour développer des applications plus complexes, le CC2640 a pratiquement raté le marché des bracelets.

Le nRF52832 utilise un cœur ARM Cortex M4F avec arithmétique à virgule flottante, 512 Ko de mémoire Flash, 64 Ko de RAM, et les performances du cœur et la capacité de mémoire augmentent de façon exponentielle. nRF52832 est également la première puce BLE au monde prenant en charge certaines parties des fonctions Bluetooth 5.0. Le taux de communication et la portée de Bluetooth 5.0 sont grandement améliorés par rapport à Bluetooth 4.2. L'introduction du nRF52832 a complètement bouleversé le schéma du marché Bluetooth. Nordic a établi la position dominante du marché Bluetooth avec nRF52832.

TI n'a pas été en mesure de développer une puce comparable à nRF52832 en peu de temps. Sur la base du CC2640, le CC2640R2F a été rapidement lancé fin 2016, prenant en charge certaines parties des fonctions Bluetooth 5.0 et répondant au lancement de la puce nRF52832 de Nordic. Le coût du CC2640R2F n'est pas très différent de celui du CC2640, mais il est évident que le CC2640R2F ne peut pas rivaliser avec le nRF52832.

Au cours de la première année de BLE4.2, Nordic a réussi une contre-attaque avec nRF52832 et a établi sa position dominante. Et rapidement, TI a lancé CC2640R2F en réponse à la puce Nordic nRF52832 pour occuper le marché, tandis que Dialog continue de travailler dur sur le marché des bracelets.

La concurrence des SoC BLE devient plus féroce

Depuis, la concurrence des grands fabricants de puces en BLE SoC est entrée dans le vif du sujet. En 2018, TI a lancé CC2642, mis à niveau le noyau vers ARM Cortex M4F, pris en charge le Bluetooth 5.0 complet avec 352 Ko de mémoire flash et 256 Ko de ROM, et mis à niveau les paramètres de performance de la puce BLE. TI a continué d'améliorer et de perfectionner la plate-forme SimpleLink.

Nordic a présenté le produit phare nRF52840 qui prend entièrement en charge la fonction Bluetooth 5.0. Il utilise 1 Mo de mémoire flash et 256 Ko de RAM, et ses paramètres de performance sont encore améliorés, ce qui peut répondre à des scénarios d'application et des exigences de puissance de calcul plus complexes, et continuer à consolider sa position sur le marché des puces Bluetooth.

Tout en améliorant les paramètres de performance des puces, les principaux fabricants de puces Bluetooth ont commencé à améliorer et à perfectionner la gamme de produits pour différents besoins de positionnement de produit. La tendance du marché du Bluetooth a subtilement changé. Tout en satisfaisant les applications du marché haut de gamme, les constructeurs ont également commencé à s'emparer de la part du marché bas de gamme.

Dialogue

Faible coût. D'autre part, Dialog a lancé une puce DA14531 à bas prix, qui s'empare davantage de la part de marché des bracelets bas de gamme.

Haute performance. Le 14 novembre 2019, Nordic a annoncé le lancement du premier membre de la nouvelle génération de puces de la série nRF53 - le SoC multiprotocole haut de gamme nRF5340 , conçu avec un processeur double cœur ARM Cortex-M33, avec 1 Mo de mémoire Flash, 512 Ko RAM, pour répondre aux besoins de scénarios applicatifs fonctionnels complexes.

Haute performance. TI a lancé les puces multiprotocoles CC1352, CC2652 pour la maison intelligente .

Faible coût. En termes de puces à faible coût, TI a lancé le CC2640L pour offrir plus d'options aux utilisateurs qui recherchent la rentabilité.

Depuis l'époque où les puces BLE n'étaient pas populaires sur le marché jusqu'à maintenant où les produits à puce sont subdivisés en chaque demande d'application fonctionnelle, il existe plusieurs fabricants sur le marché des puces BLE, et chacun a ses propres caractéristiques. Jusqu'à présent, la part de marché de Bluetooth est Nordic, Dialog et TI. À l'exception de ces trois sociétés, ST et Silicon Labs détiennent une petite part de marché en raison de leur entrée tardive sur le marché BLE.

Les puces chinoises fleurissent