STM32WB0x:認識所有新型無線 STM32WB,它們將大幅削減材料成本!

ST 推出STM32WB05STM32WB06/07,從而擴展了去年年底推出的 STM32WB09 推出的 STM32WB0 系列。新系列完全實現了從BlueNRG-LP(S)裝置的過渡,使開發人員能夠利用 STM32Cube 生態系統。此外,我們還推出了STM32WB05xN,這是我們用於藍牙LE 應用的新型網路處理器,可為希望使用具有串行介面的簡單無線電鏈路的整合商提供顯著降低的材料成本和更直接的實施。

STM32WB09、STM32WB06/07、STM32WB05 和 STM32WB05xN:發生了什麼事?


BlueNRG-LP(S) DNA

STM32WB0x

所有 STM32WB0 都與 BlueNRG-LP(S) 共享許多 DNA。它們使用相同的 Cortex-M0+ 和類似的藍牙堆疊。與 STM32Cube 生態系統保持一致意味著修改一些 API 和流程。然而,從 BlueNRG 堆疊遷移到 STM32WB0 仍然很簡單。因此,創建經濟高效且能源敏感的解決方案的整合商將繼承 BlueNRG 模組化軟體堆疊,旨在優化記憶體佔用和效能。該堆疊也因其互通性和成熟度而脫穎而出。同樣,開發人員可以享受相同的廣告擴展、2 Mbps 高速和 1.3 公里(0.8 英里)無阻礙遠距離和新廣告擴展,例如帶有響應的定期廣告 (PAwR),同時重用一些 BlueNRG-LPS PCB 參考設計。

STM32WB09 上的電子貨架標籤演示

從本質上講,PAwR 是週期性廣告的雙向版本,該技術使藍牙設備能夠以確定的時間間隔發送廣告。因此,系統可以保持深度睡眠並準確知道何時醒來接收廣告,從而顯著延長電池壽命。帶有回應的定期廣告建立在該技術的基礎上,使接收廣告的設備能夠響應廣播公司。這對於電子貨架標籤 (ESL) 等一對多拓撲至關重要,例如,電子貨架標籤 (ESL) 需要同時向許多系統發送訊息,並讓接收設備確認它們已收到訊息。

事實上,我們很快就會分享我們在上屆 Embedded World 上展示的 ESL 演示。它在 STM32WB09 上使用 PAwR 來展示電子標籤的功能。該應用程式可在我們的STM32 Hotspot Github 頁面上下載,以確保任何開發人員都可以在他們的實驗室中重現它或從我們的實現中學習。

STM32WB05

在深入研究新產品組合時,我們發現 STM32WB05 是 BlueNRG-LPS 的直系後代,並通過了藍牙 LE 5.4 認證。因此,只要具有必要的硬體元件,它就可以執行到達角(AoA)或出發角(AoD)計算以進行位置追蹤。兩者都是資產追蹤等應用程式的最愛,資產追蹤受益於以非常經濟高效且節能的方式定位物品的能力。 AoA 和 AoD 在大型基礎設施中也很受歡迎,例如機場或體育場,公司必須在這些基礎設施中追蹤資產及其託管人員。與 BlueNRG-LPS 一樣,STM32WB05 配備 192 KB 快閃記憶體和 24 KB RAM。

STM32WB06/07

STM32WB06/07 的 DNA 源自 BlueNRG-LP。因此,就像所有 STM32WB0 一樣,它具有廣告擴展、1.3 公里(0.8 英里)無障礙遠距離和高速連接等功能,同時提供 256 KB 快閃記憶體和 64 KB RAM。作為 BlueNRG-LP(S),它也因其低功耗(0 dBm 傳輸峰值電流為 4.3 mA)以及支援 125 kbps 時 -104 dBm RX 靈敏度的能力而脫穎而出。它不提供 AoA 和 AoD,因為它的目標應用程式需要比 STM32WB05 更多的內存,但不執行資產追蹤或人員監控。因此,對於尋求優化物料清單的團隊來說,它代表了一種妥協。

STM32WB09

尋求更多快閃記憶體和 AoA/AoD 功能的整合商將傾向於 STM32WB09。在架構上,該設備是BlueNRG-LPS,具有 64 KB RAM(而不是 24 KB),以支援更複雜的應用程式。它還具有更新的無線電,支援所有藍牙 LE 5.4 硬體功能,例如 PAwR 和等時通道,而其他 STM32WB0 不支援這些功能。非常簡單,等時通道是一個新的 PHY 層,它透過確保時間敏感和同步資訊的傳輸來支援更複雜的資料流。實際上,它可以在傳統通道旁邊傳輸隔離的音訊串流,以確保助聽器等敏感設備中的電流峰值較小。

選擇先於其他產品發布 STM32WB09 是因為希望找到對 BlueNRG-LP(S) 的處理能力和能源效率感到滿意但需要某些雙核心 STM32WB 提供的記憶體的合作夥伴。例如,該裝置在關斷模式下的典型電流消耗僅為 800 nA,幾乎是 STM32WB55 的一半。

STM32WB05xN

STM32WB05xN 透過提供網路協處理器而不是應用處理器,將 STM32WB0 系列的價值主張更進一步。它仍然具有相同的 +8 dBm 輸出功率或 800 nA 的睡眠電流消耗,但更具成本效益且易於實施。開發人員只需與主機 MCU 建立串行接口,並透過串行接口發送命令來控制其藍牙無線電。顯然,需要在藍牙設備上運行應用程式的工程師會選擇我們產品組合中的其他無線 MCU。

然而,那些希望為其 BLE 堆疊提供即插即用解決方案的用戶現在可以選擇支援 STM32Cube 生態系統。一個常見的例子是一家公司已經使用了 Zephyr 堆疊,儘管它也可以與其他軟體一起使用。透過提供與主機控制器介面(而不是主機堆疊本身)連接的輔助庫,ST 確保 STM32WB05xN 可在現有專案中運作,並且實現起來更加簡單。

為了讓 STM32WB05xN 的採用更加容易,我們發布了X-NUCLEO-WB05KN1開發板,並提供X-CUBE-WB05N軟體包下載。簡而言之,任何開發人員,無論專業知識如何,都可以獲取STM32U5評估套件並編譯我們的範例程式碼,以運行展示 STM32WB05xN 的概念驗證。然後,開發人員可以發送命令來顯示正在運行的網路協處理器。

STM32Cube生態系的應許之地

STM32WB0 系列背後的舉措部分源自於客戶要求在其 BlueNRG 設備中使用 STM32Cube 生態系統。因此,所有 STM32WB0 都將享受STM32CubeMX 和 STM32CubeIDE等工具的支持,這些工具有助於初始化過程、專案產生和程式碼開發。我們也致力於更新  STM32CubeProgrammer以調試和刷新設備以及STM32CubeMonitor-RF以測試和最佳化 RF 效能。因此,隨著時間的推移,從 STM32WBx 遷移到 STM32WB0(反之亦然)將像更改 STM32CubeMX 中的設定、配置不同的引腳分配以及適應一些不同的 API 一樣簡單。我們也開始擬定遷移指南。 STM32 社群因此獲得了可移植性和靈活性。

隨著時間的推移,ST也將把BlueNRG生態系統的一些功能和應用演示引入STM32Cube生態系統。客戶表示,其中一些工具幫助他們優化了工作流程,我們希望確保轉型不會剝奪他們一直依賴的解決方案。簡而言之,我們正在創建一個統一的產品組合,以確保開發人員能夠更流暢地在性價比階梯上上下移動,使這項公告成為我們社群的關鍵時刻。

為什麼會發生這種情況?

STM32WB的成功

2018 年首款 STM32WB 的發表意義重大,顛覆了高階藍牙應用。無線電和驅動無線堆疊的 Cortex-M0+ 核心首次位於 Cortex-M4 旁邊,從而使開發人員能夠創建更強大的應用程序,而無需消耗大量材料。例如,如果沒有運行藍牙 MIDI 設定檔的 STM32WB ,Jammy E 吉他形狀的 MIDI 控制器就不可能實現。事實上,一體化解決方案的想法變得如此有吸引力,以至於我們很快就發布了STM32WB5MMG 。該模組包含 STM32WB55、天線、巴倫和晶體,進一步促進了強大的藍牙系統的創建。

使所有人都能使用經濟高效的藍牙應用程式

2023 年初,我們發布了首款無線 Cortex-M33 STM32WBA ,自STM32WBA打開 SESIP 3 級認證之門以來,這表明了我們提供強大且安全的系統的願望。然而,不需要所有這些運算能力的團隊明顯偏好 BlueNRG。今天,ST 更新了其產品組合,推出了可顯著降低材料成本的裝置,同時又不影響 +8 dBm 輸出功率等功能,使其成為業界性價比最高的裝置之一。STM32WB0 系列證明了 BlueNRG 和 STM32WB 的成功,因為它協調了我們的產品組合,同時保持了我們廣泛的價格保護傘。

事實上,STM32WB0 也展示了藍牙 LE 5.4 認證的無線電,這意味著工程師可以享受同步通道等功能。這個新的 PHY 層可確保傳輸時間敏感且同步的訊息,從而支援更複雜的資料流。然而,藍牙 LE 5.4 無線電不僅僅是添加了一系列規格,它還具有像徵意義,因為它表明,除了像 BlueNRG-LP(S) 一樣具有成本效益之外,STM32WB0 還像 STM32WB 一樣具有成本競爭力。因此,STM32WB05xN、STM32WB05、STM32WB06/07 和 STM32WB09 不僅僅是一個品牌重塑,對於致力於藍牙 LE 應用且希望讓其產品更加易於使用的工程師來說,代表著一個新的開始。

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參考來源

意法半導體: https://blog.st.com/stm32wb09-stm32wb05-stm32wb06-stm32wb07-stm32wb05xn/

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