搞工业物联网项目，是否也在为传感器无线连接的稳定性、功耗和安全性头疼不已？当传统无线方案在复杂工业环境中遭遇信号干扰、功耗过高或安全风险时，如何选择合适的低功耗蓝牙模块成为关键挑战。贸泽电子开售的Laird Connectivity Lyra 24系列低功耗蓝牙模块，基于Silicon Labs EFR32BG24片上系统（SoC），为工业物联网传感器提供了蓝牙5.3、网状网络连接和Secure Vault(R)安全技术，但其特性与选型需要系统解析。
工业环境对无线通信的要求远高于消费领域。电磁干扰复杂、温湿度变化大、振动强度高是常见问题。传感器节点往往需要电池供电长期运行，对功耗极其敏感。同时，工业数据的安全传输也至关重要，防止数据泄露或未授权访问。
连接可靠性直接影响到数据采集的连续性。在大型工业场所，传感器分布范围广，需要良好的信号覆盖和穿透能力。传统的点对点蓝牙连接方式在覆盖范围和设备容量上可能难以满足要求。
部署和维护成本也是实际考虑。工业传感器数量众多，更换电池或维护的工作量很大。无线方案需要尽可能降低维护需求，提供稳定的长期运行能力。
高性能处理核心提供强大算力。Lyra 24模块搭载32位Arm(R) Cortex(R)-M33内核，带有DSP指令和浮点运算单元，工作频率达2.4 GHz。这为传感器数据处理和协议处理提供了充足的计算能力，支持复杂的应用算法。
大容量存储配置满足应用需求。模块提供1xx6 kB闪存和256 kB RAM，足以容纳复杂的应用程序和数据缓冲区。这对于需要本地数据处理或OTA升级功能的传感器应用特别重要。
多版本功率选择适应不同场景。Lyra 24系列提供高达10dBm和20dBm的PCB模块版本，用户可以根据传输距离要求选择合适的版本。较高的输出功率能够改善信号覆盖，适用于大型工业场所。
宽工作电压范围增强适应性。模块支持1.8V至3.8V的工作电压范围，能够直接由电池供电，无需额外的电压调节电路。这简化了电源设计，降低了系统复杂度。
扩展温度范围确保工业可靠性。模块支持-40°C至+105°C的工作温度范围，能够适应绝大多数工业环境要求。宽温设计确保了在极端温度条件下的稳定运行。
蓝牙5.3技术带来多项改进。相比早期版本，蓝牙5.3提供了更高的传输效率、更低的功耗和更好的共存性能。这些改进特别适合工业物联网应用，能够提供更可靠的连接和更长的电池寿命。
网状网络支持扩展应用范围。Lyra 24模块支持蓝牙网状网络，允许大量设备组成网络，实现多对多通信。这对于覆盖大型区域或需要设备间直接通信的应用非常有用。
AoA/AoD定位功能增加应用价值。模块支持到达角（AoA）和出发角（AoD）定位功能，能够实现室内定位和跟踪。这在资产跟踪、人员定位等应用中很有价值。
2Mbps高速模式提升数据吞吐量。支持2Mbps PHY，能够提供更高的数据速率，减少传输时间，降低功耗。对于需要传输较多数据的传感器应用，这一特性特别有用。
Secure Vault(R)技术提供高级安全保护。这是行业**的安全技术，能够防止物理攻击、侧信道攻击和故障注入攻击。对于工业数据保护，这种硬件级的安全保障非常重要。
安全启动与固件验证确保系统完整性。模块支持安全启动机制，确保只有经过授权的固件能够运行。同时提供固件验证功能，防止恶意代码执行。
加密通信保护数据传输。支持*新的加密算法和密钥管理机制，确保无线通信的机密性和完整性。防止数据被窃听或篡改。
安全存储保护敏感信息。提供安全的存储区域，用于保护密钥、证书和其他敏感数据。防止关键信息被提取或泄露。
Simplicity Studio开发环境提供完整工具链。Silicon Labs的Simplicity Studio环境支持C语言代码开发，提供编译器、调试器和性能分析工具。大大简化了应用程序开发和调试过程。
AT Command Set固件简化集成。对于使用外部MCU的托管应用，Laird Connectivity提供简单、强大且易于使用的AT Command Set固件。这使得主处理器可以通过AT命令控制蓝牙模块，降低了开发难度。
开发套件加速评估和原型制作。模块附带低成本、易于使用的开发套件，包括经过认证的封装USB适配器。开发者可以快速开始评估和原型设计，缩短开发周期。
全球监管认证减少上市时间。模块已经通过FCC、EU、UKCA、ISED、RCM、MIC、KC和BLUETOOTH SIG等认证。这大大减少了产品认证所需的时间和成本。
工业设备状态监测
在预测性维护应用中，Lyra 24模块可以连接振动传感器、温度传感器和压力传感器，实时采集设备状态数据。其低功耗特性允许传感器长期电池供电，网状网络支持确保大面积车间的信号覆盖。
智能环境监测
用于工厂环境的温湿度监测、空气质量监测和有害气体检测。模块的宽温度范围适应不同环境条件，安全特性确保监测数据的可靠性。
资产跟踪与管理
利用蓝牙的定位功能，实现工具、设备和物料的室内跟踪。AoA/AoD技术支持**位置定位，网状网络提供整个设施的覆盖。
智能农业传感器
在农业物联网应用中，模块可以用于土壤监测、气象站和灌溉控制。低功耗特性特别适合远程农业应用，电池供电可以持续整个生长季节。
医疗设备监测
用于医疗设备状态监测和患者监护设备。安全特性确保医疗数据的保密性，蓝牙5.3的低功耗特性延长设备运行时间。
**步：需求分析
明确应用的具体要求：
传输距离：根据覆盖范围选择10dBm或20dBm版本
数据速率：评估数据量和传输频率要求
网络规模：确定需要连接的设备数量
安全要求：根据数据敏感性选择安全等级
第二步：硬件选择
选择合适的模块版本：
封装形式：根据空间约束选择SIP或PCB模块
天线选项：选择内置天线或射频引脚版本
功率等级：根据距离要求选择合适功率版本
接口需求：评估所需的外设接口类型和数量
第三步：软件开发
选择开发方式：
原生开发：使用Simplicity Studio进行C语言开发
托管应用：使用AT Command Set与外部MCU配合
协议栈配置：根据应用需求配置蓝牙协议栈参数
安全配置：设置适当的安全策略和参数
第四步：测试验证
进行全面测试：
射频性能：测试信号强度和传输距离
功耗测试：验证电池寿命是否符合要求
互通性：测试与不同设备的兼容性
环境适应性：在目标环境中进行可靠性测试
从工业物联网发展趋势看，低功耗蓝牙技术正在成为传感器连接的重要选择。其低功耗、低成本和高可靠性的特点，特别适合大规模传感器部署场景。
安全性将成为差异化关键。随着工业物联网安全威胁增加，具备硬件安全功能的模块将更具优势。Lyra 24的Secure Vault(R)技术提供了良好的安全基础，能够满足大多数工业应用的安全要求。
网状网络支持扩展了应用可能性。传统的星形网络在覆盖范围和设备容量上有限制，网状网络能够更好地支持大规模部署。这对于大型工业场所的传感器网络特别有价值。
开发便利性不容忽视。Lyra 24模块提供的开发工具和软件支持，大大降低了开发难度。特别是AT Command Set方式，使得即使没有射频经验的工程师也能快速集成蓝牙功能。
需要注意的是，实际环境测试非常重要。工业环境的电磁干扰情况复杂，建议在真实环境中进行充分的测试验证，确保无线连接的可靠性。
从成本角度，总体拥有成本比模块价格更重要。虽然蓝牙模块本身有成本，但其带来的低功耗特性可以降低电池和维护成本，需要综合考虑。
*后建议：对于工业物联网项目，建议先进行小规模试点验证，评估技术方案的可行性和性能表现。充分利用开发套件和工具支持，加速开发进程。选择像Lyra 24这样具有丰富软件支持和认证的模块，可以降低项目风险和时间成本。
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