作為一家專注于設計超低功耗無線技術和能量收集解決方案的半導體公司，今年1月，Atmosic公司在宣布獲得風險投資公司Sutter Hill Ventures領投的7200萬美元新一輪融資的同時，還發布了搭載能量收集技術的全新藍牙5.3片上系統(SoC)ATM33系列。

如今，越來越多的物聯網廠商正在轉向以藍牙為代表的超低功耗無線通訊技術。藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)提供的最新數據顯示，2022年至2026年期間，低功耗藍牙單模式設備的年出貨量将增長3倍；到2026年，95%的藍牙設備将包含低功耗藍牙，其複合年增長率将達到25%。

圖源：Bluetooth SIG

其實在ATM33推出之前，Atmosic第一代産品ATM2和ATM3已經應用于不同的場景中，并取得了非常重要的成功。Atmosic産品營銷總監Dylan Ko透露稱，僅在過去一年中，Atmosic産品出貨量就增長了約10倍，客戶群擴大了500%。

但Atmosic方面認為，第一代産品主要定位于物聯網低功耗無線(LPW)市場中的遠程控制、鼠标鍵盤等基礎型應用，考慮到LPW市場強勁的市場增長率(2020-2024年複合增長率>10%)，預計到2024年，不但應用終端數量将達到40-50億台，而且市場将越來越傾向于具有更強處理能力、更多功能(安全和定位)和更低功耗的設備。這樣一來，LPW市場也就自然而然的進入了以家居智能設備傳感器、血糖監測儀、可穿戴設備和尋向設備為代表的第二代産品階段。

圖源：Atmosic

以近年來市場需求快速增長的血糖監測産品為例，這類便攜式産品往往是可穿戴的，并且希望具有很薄的尺寸，通過柔軟的塑料材質緊貼人體；但同時又需要可靠的電池表現，長時間不間斷地提供監測功能。因此産品需要在長期處于低功耗狀态的同時準确地完成監測任務，這就對電池尺寸、芯片效率和功耗提出了非常嚴格的要求。

類似地，一些其他的物聯網設備對于SoC計算能力、安全性或者存儲規格的要求會更高。例如精準的定位與尋向設備會産生持續不斷的數據流，要求處理器在保持較低功耗的同時，快速進行接收和處理。這種數據的快速和持續訪問需要建立在穩定的設備存儲基礎之上，要求一定的性能與可靠性，因此充足的RAM、閃存是不可或缺的。而像家庭自動化設備，如智能門鎖、智能開關往往對SoC安全性和電池續航有着更高的要求。

支持“迄今最長的電池使用壽命及無電池運行，将現有的能量收集及超低功耗技術推進到了更高的水平。”——這是Atmosic ATM33系列最具競争力的賣點所在。

Dylan Ko在接受《國際電子商情》采訪時指出，得益于ATM2和ATM3在市場上取得的成功，Atmosic将一些共同的創新技術，例如超低功耗、受控能量收集(光伏/射頻/熱能/機械能)、無MCU感知、射頻信号按需喚醒等，繼續沿用到了ATM33系列産品上，并在此基礎上對系統層面進行了大幅的優化升級和增強，包括更強的處理能力和嵌入式非易失性存儲器(NVM)、光伏射頻能量收集器以及電池支持能力的增強、更安全的Arm TrustZone技術、AoA/AoD資産跟蹤和尋向技術、更高的發射功率，以此大幅延長電池的使用壽命，甚至實現無需電池的應用環境。

以無MCU感知操作技術為例，在傳感器進行芯片讀寫時，ATM33中的Sensor Hub無需MCU即可操作并直接發送低功耗藍牙(BLE)數據包。這意味着，即使在深度睡眠狀态下，SoC也能執行傳感器運作支援功能，如訪問内存和傳輸信标等，而不需要喚醒整顆芯片，大幅節省了所需的功耗；在射頻信号按需喚醒技術方面，ATM33系列配備了一個0.7mA超低功耗接收器和一款具有突破性的高效發射器，可在0-10dBm的輸出功率下高效運行，使得電池使用壽命達到同類競品的3-5倍。

ATM33還集成了功耗優化的ARM Cortex-M33F處理器，工作頻率可達64MHz，并支持ARM TrustZone®，可提供強大的系統安全性。與ATM2和ATM3産品支持藍牙5.0不同，ATM33系列已經擴展到支持藍牙LE 5.1/5.2/5.3，并同時支持AoA與AoD室内定位技術，用于資産跟蹤和尋向。

此外，Atmosic還對光伏和射頻能量收集器進行了增強，用以支持不同類型的光伏能量收集器，進一步擴大了能夠接收的射頻能量輸入範圍。例如在CES 2022上，三星就發布了一款使用光能和射頻能量采集的無電池藍牙遙控器。Dylan Ko預計，在接下來的一到兩年内，會有更多類似的應用被開發出來，它們的共同點都是對電池的依賴性會大幅下降，甚至實現永久續航。

為了更好地滿足不同應用場景的需求，ATM33系列也提供不同的封裝解決方案：一種是QFN(方形扁平無引腳封裝)，包括5×5mm和7×7mm規格，引腳數分别是40和56；另外一種是WLCSP(晶圓級芯片規模封裝)，适合其他更小體積的應用場景，預計于2022年年中實現量産。

在被問及“低功耗藍牙技術目前是否依然是短距離通信領域的最優解？”這一問題時，Dylan Ko對《國際電子商情》解釋說，與UWB相比，藍牙最主要的優勢就是超低功耗和低成本，但UWB精度更高，功耗自然也要更高一些。“并不是說UWB技術不好，隻是不同無線技術間各具優勢，有不同的使用層級，彼此間互補趨勢明顯。”

根據藍牙技術聯盟與ABI Research近日發布的《2022年藍牙市場最新資訊》，藍牙位置服務已經成為增長速度最快的藍牙解決方案領域，覆蓋了從資産追蹤到室内導航，再到無鑰匙進入等各種服務。未來五年内，基于藍牙的位置服務年複合增長率将達到25%，到2026年，藍牙位置服務設備的年出貨量将達到5.68億。

圖源：Bluetooth SIG

Dylan Ko說作為一家初創的、正在快速成長的公司，Atmosic現在的戰略方向就是持續關注BLE市場的創新，因為BLE市場的發展非常迅速，規模非常大。所以，“我們必須持續專注于低功耗和能量采集兩大核心技術。”他表示，Atmosic不能隻是跟在别人身後做一些沒有特色的産品，而是要全力凸顯自身的核心價值，在價格和市場份額上實現突破。

例如在能量采集方面，如何比競争對手的方案支持更多的能量收集方式，更廣的收集範圍，更有效率的能量傳輸路徑，就非常值得深入研究。

而在射頻設計方面，Atmosic采用的并不是單純的一條技術路徑，而是多個技術路徑的綜合——首先，使用了非常低電壓的晶體管；其次，将所有的藍牙芯片進行細化和分解，将其拆分成50個甚至更多的模塊，再依據具體的使用場景，對不同模塊的功耗、信号傳輸的效率、以及模塊之間信号傳輸的電壓進行不同層次的優化；最後，如前文所述，當模塊沒有被使用的時候，它們将處于睡眠狀态。

Dylan Ko相信超低功耗藍牙、遙控器、鍵盤、智能門鎖等市場在2022年裡将會繼續增長，醫療領域的動态血糖監測(CGM)，以及AoA/AoD的資産追蹤和尋向技術也會是公司未來關注的重點。接下來，除了确保ATM2和ATM3繼續獲得更加穩定增長的訂單外，Atmosic也将發力能量收集，特别是光伏發電和射頻發電兩大應用場景。

責編：Lefeng

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