1 蓝牙芯片:蓝牙技术已经成为了现代无线通信领域中最重要的技术之一。蓝牙芯片可以实现低功耗、短距离、高速率和广泛兼容性等特点。
2 Wi-Fi 芯片:Wi-Fi 技术也是目前应用非常广泛的一种无线通信技术,它具有高速率、长距离和稳定性强等优势。
3 ZigBee 芯片:ZigBee 是一种基于 IEEE 802154 标准开发出来的低功耗、短距离、自组织网络协议。ZigBee 芯片适用于物联网设备间进行数据传输和控制 *** 作。
4 LoRaWAN 芯片:LoRaWAN 是一种新型 LPWAN(Low Power Wide Area Network)无线通信协议,其主要特点是长距离覆盖范围和低功耗。LoRaWAN 芯片适合在远程监测与控制场景下使用。
5 NB-IoT/Cat-M1芯片:NB-IoT 和 Cat-M1 都是针对 IoT 设备设计的窄带物联网标准,其主要特点包括较低能耗、更大连接密度以及更好地穿透墙壁等。这两个标准都需要专门支持它们的硬件才能使用。
总体而言,在选择代替通信模组的芯片时需要根据具体应用场景需求来确定,并结合相关技术参数进行评估比较。LoRa
LoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。
LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位,重要性不言而喻。值得注意的是,目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商,掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种,一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司;二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商,包括微芯 科技 (Microchip)等。
Wi-Fi
Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。
大多数Wi-Fi版本工作在24GHz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的80211n速度可达300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM频段的80211ac,速度甚至可以超过13Gb/s。
一 种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是80211ah,在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段, 其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。
80211ah 的调制技术是OFDM,它在1MHz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供宽 范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露,它将在2018年前完成 80211ah的测试和认证计划。
针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是80211af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s,不过在更低的 VHF电视频段有望实现更长的距离。
ZigBee
ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee是物联网的理想选择之一。
虽然ZigBee一般工作在24GHz ISM频段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在24GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达254个节点。与其它技术一样,安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。
ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。
NB-IoT
窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。
NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
蓝牙50
蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线,但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 50 不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。蓝牙耳机芯片53相较于52在传输速率、稳定性、功耗等方面有进一步提升。
蓝牙耳机芯片53与52相比,在传输速率方面,53提升了2倍,最高速率可以达到11Mbits/s,且在传输音频文件时,一定程度上保证了音质不受损失。在稳定性方面,53芯片可更好地应对复杂的信号环境,避免干扰和延迟。功耗方面,53的功耗更低,可使耳机更高效地使用电池。
除了传输速率、稳定性和功耗,蓝牙耳机芯片还有许多其他的性能参数,例如增强的物联网连接、支持多个耳机同时连接等。 蓝牙 BLE MIDI芯片IC方案
一、BLE MIDI 简介
11 苹果在2014年对设计了支持低功耗蓝牙(BLE)的MIDI协议,然后MMA成员于2015年6月将该协议列为行业标准。由此有了BLE MIDI协议。简单说,就是支持BLE的MIDI协议。
12 软件原理就是将来自蓝牙传输的BLE MIDI数据,解析为传统标准的MIDI数据,再通过串口输出,同样道理,来自串口的midi数据也可以被编码为BLE MIDI数据发送到移动端。
蓝牙MIDI传输方式分类
13 信号传输示意图
14 BLE MIDI与传统方式比较 说明
种类说明评介
1、有线传输就是通过一个同轴音频线把乐器与音箱连接上线多麻烦,有多台乐器时现场布局难看,但音质传输损耗小,支持多台乐器同时接入一台音箱,一般少用
2、24G传输用一对24G模块通过无线接收和发射的方式把音频传输到音箱价格贵,一对模块要30元钱左右,传输损耗比较小,支持多台乐器同时传送到一台音箱,一般少用
3、蓝牙发射传输乐器一边做成蓝牙发射模式,与蓝牙音箱通过蓝牙技术传输(蓝牙音箱工作在接收模式)价格便宜,一个芯片不到5元,传输损耗还可以接受,用在一般产品没有问题,目前只能支持一对一的配套使用,用的比较多
[if !supportLists]4、[endif]蓝牙MIDI
芯片KT2025
通过蓝牙BLE透传方式,把乐器的音频传输到手机,手机再把数据通过蓝牙传输给蓝牙音箱。目前只有iPhone手机支持MIDI协议价格便宜,一个芯片不到5元,用的是数据传输,损耗比较小,引响音质的主要是芯片的采样类,支持多台乐器同时传送到手机,未来主流发展模式
二、BLE MIDI芯片 简介
21、 芯片 简介
KT2025芯片是一款支持蓝牙以及U盘、TF卡播放的4合一的单芯片,芯片的亮点在支持无损音乐的播放,以及简单明了的 串口控制功能,支持BLE透传 , BLE MIDI ,以及SPP透传功能 。大大降低了嵌入蓝牙在其它产品的开发难度。
22 芯片参数
名称参数
MP3文件格式1、支持所有比特率11172-3和ISO13813-3 layer3音频解码
2、采样率支持(KHZ):8/11025/12/16/2205/24/32/441/48
3、支持Normal、Jazz、Classic、Pop、Rock等音效
4、支持24位DAC
USB接口20标准
UART接口标准串口,TTL电平,波特率可设,连接PC需要电平转换[如:CH340G--USB转TTL]
输入电压33V-5V[7805后级串一个二极管为最佳]
额定电流20MA[静态]
低功耗电流<200uA
芯片DAC驱动主芯片DAC只能驱动耳机
工作温度[-40度] -- [80度]
湿度5% ~ 95%
芯片型号KT2025 SSOP24
23 芯片特点
1、芯片采用的是SSOP24窄体封装
2、芯片外围元件少,只需6个电容,5个105,1个2P7,外加一个24M晶振就可以了
3、芯片集成度高,功能强大,支持传统的蓝牙MP3功能,内置FM收音功能
4、蓝牙音频芯片方案
5、蓝牙数传方案---BLE
6、蓝牙数传方案,双模BLE和SPP
7、蓝牙音频 + 双模数据
8、支持蓝牙BLE MIDI
9、支持通用AT串口指令
24标准原理图
三、专业术语说明
功能 备注
公共功能指的是所有模式都会有的功能,如调节音量、静音、切换模式、复位等 *** 作
音乐、MUSIC、设备指的就是插TF、插U盘播放功能
蓝牙模式我们这里的蓝牙既支持音频,也同时支持BLE和SPP数传
BLE这个是蓝牙通讯的一个标准协议,和蓝牙音频是相互独立的
SPP这个也是蓝牙通讯协议的一个链路,和蓝牙音频是在一起的
透传指的就是手机发什么给蓝牙,蓝牙就通过串口发出去,反之一样
串口指的是蓝牙芯片对外的接口,也就是UART口
后台这个指的是播放音乐的时候,蓝牙的资源没被释放,依然可以进行蓝牙数据通讯
[if !supportLists]四、 [endif] 芯片应用场景
1、蓝牙音频产品如:蓝牙音箱、蓝牙耳机、车载蓝牙 等等
2、蓝牙数传产品 如:智能门锁、车载OBD检测、智能小车、打印机、医疗设备数据采集 BLE MID
3、蓝牙数传+音频产品如:蓝牙音乐灯、蓝牙广播
备注: 要求超低功耗的,选用这款方案不合适
五、总结
越往后,蓝牙用在乐器上是一种趋势,我们也会在这一领域更加的有优势。
杰理 科技 作为一家主要从事射频智能终端、多媒体智能终端等系统级芯片的研究、开发和销售的公司,为国内芯片产业的发展不断添砖加瓦。从2017年进入TWS耳机赛道以来,除了给市场带来优质芯片产品之外,杰理 科技 也带给我们很多精彩的行业故事。
自2010年成立以来,杰理 科技 多次凭借系列产品荣获“中国芯”称号及“中国半导体创新产品和技术“等奖项。并成功进入小米、联想、摩托罗拉、诺基亚、QCY、boAt、奋达、爱奇艺、亚马逊、猫王、飞利浦、倍思、名创优品等知名品牌的供应链,成为国内芯片领域上的新锐玩家。
一、杰理 科技 的创立
杰理 科技 的创立,据说是“误打误撞”来的。创始人王艺辉1992年从家乡成都来到珠海闯荡,误打误撞进入IC领域,又在各种机缘巧合下,2010年8月王艺辉创立杰理 科技 。
经过12年的发展,杰理 科技 依托自身平台化研发优势,实现产品线快速拓展及新应用领域快速切入,已成为蓝牙耳机芯片、蓝牙音箱芯片、 健康 医疗终端芯片、智能物联终端芯片、普通音频芯片5大领域的主要市场参与者和竞争者。
2021年9月,杰理 科技 发起IPO申请,本次资金募集将用于智能蓝牙耳机芯片升级、智能蓝牙音箱芯片升级、蓝牙及Wi-Fi物联网芯片升级、可穿戴芯片研发及产业化、 健康 医疗测量芯片升级等项目。
二、进入TWS耳机、智能音箱赛道
回溯杰理 科技 的发展 历史 ,抓住TWS耳机、智能音箱两大市场机遇,满足现象级产品的上游需求是其业绩高速增长的关键节点。
1、TWS耳机
2016年9月,随着苹果AirPods的面世,蓝牙耳机市场开始驰入“TWS”赛道。相对来说,杰理 科技 是国内较早进入TWS耳机赛道的玩家之一。
2017年初,杰理 科技 基于AC690N产品迅速推出TWS蓝牙耳机方案,并于2017年下半年推出新一代TWS蓝牙耳机芯片AC691N。
2018年TWS耳机市场大爆发以来,杰理 科技 陆续推出AC693N、AC695N、AC696N、AC697N、AC698N、AC700N等迭代升级产品。
其中,AC697N是杰理 科技 2020年上半年推出,使用全集成高性能的自适应主动降噪方案,并实现超低播放功耗以及业界领先的超小封装3 25mm,具备极高开发灵活性,市场竞争优势明显。2020年下半年推出的AC698N成功实现28nm工艺制程的量产,性价比进一步提升。
2021年上半年,杰理 科技 推出的AC700N,蓝牙协议升级到V53,内置深度神经网络降噪算法,产品多项性能及功能指标位居行业前列。
至今为止,杰理 科技 蓝牙耳机芯片产品得到了市场广泛认可,多个系列成为市场“爆款”,其中AC690N、AC693N、AC696N等产品自推出以来累计销售均已超过5亿颗。
2、智能蓝牙音箱
蓝牙等无线技术的普及同样带动了音箱产品由传统多媒体音箱、插卡式音箱向“无线化、便携化、智能化”方向发展。2014年,杰理 科技 推出第一款蓝牙音频芯片AC410N应用于蓝牙音箱,随后根据市场需求陆续推出AC690N、AC692N、AC695N、AC696N等迭代产品。2019年下半年,杰理 科技 推出的AC695N、AC696N芯片导入40nm工艺制程,并实现多种降噪和音效处理算法、语音识别的集成,产品性价比优势进一步凸显。 目前为止,杰理 科技 蓝牙音箱芯片市场认可度较高,招股书显示,杰理 科技 在报告期内蓝牙音箱芯片实现累计销售超过14亿颗。
杰理 科技 的第二大营收业务是蓝牙音箱芯片,最新的招股书显示,2021年1-9月,杰理 科技 蓝牙音箱芯片营收为6398744万元,占总营收的3332%。蓝牙音箱是蓝牙音频的另一重要领域,随着人工智能技术的进步和语音识别准确性的提升,目前蓝牙音箱正朝向智能音箱的形式不断升级,逐渐成为人们通过语音交互的方式与智能家居产品进行沟通的重要载体。
蓝牙音箱芯片作为杰理 科技 第二大核心业务,经过多年的积累,目前已经有了自己的优势,未来随着蓝牙音箱市场的扩大,杰理 科技 的竞争力将不容小觑。
三、杰理 科技 冲刺IPO
从营收来看,2018年至2021年第三季度,杰理 科技 实现营收分别为1337亿元、1657亿元、2141亿元、192亿元,对应的净利润分别为266亿元、393亿元、462亿元、46亿元。营业收入、净利润逐年快速增长,盈利能力不断增强,满足冲刺IPO的条件。
2021年9月,杰理 科技 此次提交的IPO,拟募资25亿元,投建于智能蓝牙耳机芯片升级、智能蓝牙音箱芯片升级、蓝牙及Wi-Fi物联网芯片升级、可穿戴芯片研发及产业化、 健康 医疗测量芯片升级、研发中心建设等项目以及补充流动资金。
四、精心布局五大产品线,未来智能终端的强劲选手
成立12年,杰理 科技 精心布局了蓝牙耳机芯片、蓝牙音箱芯片、智能物联终端芯片、 健康 医疗终端芯片、普通音频芯片5大产品线。蓝牙耳机芯片和蓝牙音箱芯片是杰理 科技 的两大核心业务,并不断向另外三条产品线拓宽。
杰理 科技 蓝牙耳机芯片采用55-28nm工艺,单芯片集成CPU、射频、音频处理、电源管理、存储管理等功能模块,实现高集成度、低功耗;可支持TWS,语音识别,ANC、ENC降噪,多种高音质传输协议,智能充电仓等,具备超低延时性能。可应用于TWS蓝牙耳机、头戴式蓝牙耳机、颈挂式蓝牙耳机、商务单边蓝牙耳机等。
蓝牙音箱芯片采用55-40nm工艺,单芯片集成CPU、射频、音频处理、FM、电源管理、存储管理等功能模块,实现高集成度、低功耗;可支持语音识别,音频全格式解码,充电内置,多种降噪和音效处理算法等。可应用于蓝牙小音箱、K歌宝、直播声卡、随身音箱等。
杰理 科技 的智能物联终端芯片包括:视频监控芯片、蓝牙数传芯片、Wi-Fi数传芯片。其中视频监控芯片具有音视频、电源管理一体化,外围简单等特点,支持H264、最高同时录制五路视频;蓝牙数传芯片集成丰富蓝牙协议,配备高效率32位CPU,支持Mesh组网,具备超低工作电压、超低功耗;Wi-Fi数传芯片集成Wi-Fi、蓝牙一体化,支持处理复杂任务,摄像头直接驱动和图像传输,支持远场语音唤醒等。可应用于行车记录仪、视频监控、智能门锁、扫码q、运动相机;智能穿戴、无线拍照杆、蓝牙体脂秤、蓝牙键鼠;智能台灯、绘本故事机、点读机、Wi-Fi智能音箱等。
其 健康 医疗终端芯片配备高效率32位CPU,集成度高、外围元件少、功耗低,集成高精度24位模拟数字转换器,集成内置功放,可直推喇叭。可应用于血氧仪、胎心仪、血压计、额温q、体脂秤、测温仪等。
而普通音频芯片包括:语音播放芯片、语音玩具芯片,集成CPU,处理能力强,支持多种格式音频播放,可具备录音、语音识别、变声变调等多种功能,内置晶振且外围极简,应用场景广泛。可应用于多媒体音箱、MP3、Type-C有线耳机、智能语音玩具等。
随着智能终端市场的发展,将对芯片提出高集成度、低功耗、高可靠性、功能多样化等市场需求。在未来发展规划方面,杰理 科技 将致力于通过自主研发来提升核心技术开发能力,促进现有芯片升级,并拓宽产品应用场景。可以预测到,杰理 科技 将会是未来智能终端领域的重要玩家。
我爱音频网总结
很多企业伴随着TWS耳机和蓝牙音箱市场取得快速发展,作为这两大市场的重要玩家之一,杰理 科技 抓住TWS耳机、蓝牙音箱市场机遇,精心布局多余产品线、营收业绩持续高涨。在TWS耳机市场爆发的这6年,谱写了很多芯片传奇故事,无论是芯片企业的造富神话,还是芯片企业之间的激烈商战,都已成为过去音频市场的精彩篇章。
从未来3-5年的趋势来看,不仅TWS耳机芯片和蓝牙音箱芯片的故事还在继续,而且VR/AR、无线麦克风、K歌宝、投影仪、智能终端、 健康 医疗等领域市场还将进一步扩大,这也为杰理 科技 保持高速增长提供了动力。
按照杰理 科技 目前的发展势头,未来将成为国产芯片领域重要玩家。
另一家基于蓝牙技术推出的无源物联网方案的公司为Atmosic,是一家创新型无晶圆厂半导体公司,该公司宣称在超低功耗射频、射频唤醒和受控能量收集三大技术方面发力。 其中,超低功耗射频技术是在蓝牙5平台上实现了超低功耗射频功能;射频唤醒技术是为射频提供了轻度休眠模式和深度休眠模式两套感知系统;受控能量收集技术目的是保证功能稳定可用,同时最大限度减少设备和系统对电池电源的依赖。在三大技术支持下,Atmosic目前有两款蓝牙芯片产品,其中其M3系列产品综合应用这三大技术,支持无电池状态下的运行。目前,该公司产品已用于医疗、穿戴设备等领域。
基于WiFi和LoRa的无源物联网创新,笔者在《彻底抛弃电池,5G支持无源物联网,比NB-IoT影响更广泛的技术要来了?》一文中也进行了介绍,主要源于 美国华盛顿大学电子工程学院的研究人员提出了通过对射频信号的反射调制技术来实现无源设备供电和传输数据。 在这一技术指引下,该研究团队研发除了Passive WiFi的无源技术,并进一步将该技术用于LoRa中,实现数百米长距离无源节点传输。
上月, 华为常务董事、ICT产品与解决方案总裁汪涛在一次公开演讲中,提出了面向55G的无源物联网设想,希望5G网络能将无源物联网纳入其中,5G无源物联网的 探索 开始。
虽然无源物联网会带来海量的连接规模,但目前相关技术还并不成熟,接下来可能会经过百家争鸣阶段,随着商用落地,部分技术会形成事实标准,在此之后推动无源物联网规模快速扩展。从目前看,无源物联网发展还是非常分散,正如LPWAN发展历程一样,这一过程也需要很长时间,建立产业生态更为关键。
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