给电池设备选 BLE 主控，归根结底是休眠电流和协议栈占用的问题，远在 BLE 5 功能清单上的任何一条之前就已经定了。两颗都标着同一个射频版本的料，在两次连接事件之间的耗流可能差一个数量级，而正是这个差距决定了电池。

主控就是同时跑射频和应用的那一颗芯片，所以选它就连带牵出它得装进 flash 的协议栈、休眠时要保活的 RAM，以及厂商给的认证路径。一颗纽扣电池传感器和一只可充电可穿戴，分处这张清单的两端，适配其一的料很少同时适配另一个。它们共享的那个射频版本，几乎决定不了哪颗才对；真正拉动选择的，是固件更新需求和单价，力道不亚于任何一项射频指标。

什么时候该把 BLE 列为首选

对一台只往手机或近旁网关不定时发一点小数据的电池设备，BLE 是默认选择，它的优势更多来自连接模型，而不是裸的射程或速率。射频在短暂的连接事件之间休眠，按中心端帮着设定的节奏醒来，没话说的时候几乎不耗电。如果设计反而要在几分钟内推一个固件镜像、或者不经中继就打穿一栋楼，那么在排 SoC 候选名单之前，先就 BLE 到底是不是合适的无线 给个诚实的回答才对。对于大量「醒来、传一点状态、再睡下」的传感器和标签，它在每送达一个字节所花的能量上胜出，而这正是电池产品真正在付的账。

一颗 BLE SoC 与另一颗差在哪

把功能清单撕掉，决定一颗电池用 BLE SoC 的，是一小撮数字。它们躺在 datasheet 里、不在彩页上，按正确的顺序去读，能省掉一次本该被一笔迟到的电流实测逼出来的重新设计。

第一个数字是保活 RAM、跑着定时器时的休眠电流，因为对一台每次只醒几毫秒的设备来说，这股电流几乎流过它的一生。这一类的料在该状态下从几百纳安到几微安不等，差距来自保电的 RAM 有多少、以及低频时钟怎么来。第二个是协议栈吃掉的内存：一套 BLE 协议栈连同它的 host 要占掉几十 KB 的 flash 和一块必须保活的 RAM，于是一颗只有 256 KB flash、外设又用得多的料，可能在射频规格完全没暗示的地方就告罄。第三个是收发时的射频电流，它定下每个连接事件的能量：一颗空载漂亮、收包却吃十五毫安的料，会输给一颗空载略高、收包只到它一半的料。把它们串起来的算术很短：一秒的连接间隔下射频大约每秒醒一次，每次醒来花掉以微安时计的一份固定电荷，平均电流就是休眠值加上这份电荷乘以唤醒频率。把间隔拉长，事件项缩小、休眠项纹丝不动，所以放慢更新通常是 BLE 设计最便宜的省电手段，也因此休眠这个数字定了一条任何连接设置都钻不到下面的地板。要一套久经验证的协议栈和一大堆例程的主流设计，常常从 nRF52832 这类中端主控 起步；而追求最长纽扣电池寿命的设计，会去看更新的低功耗料，比如 为续航打造的 EFR32BG22。时钟比看上去更要紧：能用一颗便宜的 32 kHz 晶振、或用对着主时钟校准的内部 RC 来跑休眠定时器的料，省下精密器件的电流和板上空间，代价是落在更宽接收窗口上的一点定时精度。

还有两个数字伴在功耗旁边。接收灵敏度和输出功率定了链路预算，几个 dB 的灵敏度能换回一段射程，否则就得用发射电流或更大的天线去买，于是一颗标在约 -96 dBm 和另一颗约 -103 dBm 的差，可能就是链路在空旷处稳住、还是在最远那间房掉线的分别。固件更新路径吃的内存最容易被忘掉：要做 OTA 更新的设备通常得给第二份镜像区或一颗外置 flash 留地方，而这一项会把设计需要的 flash 顶过一个系列里最便宜那颗能给的量。

在比较任何料之前，有一个问题会重排候选名单：射频要不要除了 BLE 还说别的。一台还得加入 Thread 或 Matter 网状网的设备需要多协议料，光这一条就把单模的便宜货清出了桌面。一颗既要用 BLE 做配网、又要用 Thread 跑工作流量的料，还得在两者之间对一颗射频做时分复用，所以协议栈和硅片都得干净地支持这种切换，而不是事后硬接上去。而当 BLE 是产品这辈子唯一会跑的射频时，那些便宜的单模料又回到了考虑范围。

各家料号怎么落位

Nordic 的 nRF52 系列是很多 BLE 设计的起点，沾了不少工程师从上一个产品就带着、已经熟悉的协议栈和工具链的光。系列顶端坐着 带多协议射频的 nRF52840，外加原生 USB，和一颗支持 OTA 或接入 Thread 的产品往往需要的更大 flash。它是一颗 Cortex-M4F，配一兆字节 flash 和四分之一兆字节 RAM，正是这些功能要的空间，还配了安全启动或加密链路要倚靠的硬件加密。这颗料比系列里的主流成员贵、有源模式下也耗多一点，所以当额外内存或第二种协议是真需求、而不是「也许要」时，它才坐得稳那个位子。

当安全和一套干净的更新机制有分量时，nRF5340 把应用和网络拆到两颗核上，让射频协议栈与应用代码隔离运行，使一个被攻破的应用更难变成一个被攻破的射频。应用核有活时可以升频、没活时压到低功耗，网络核自己守着射频时序，两件事就不再争一份预算。这种拆分带来一颗简单信标永远用不上的编译和调试复杂度，所以它划算在那些固件会逐年长大、又坐在会被人探测的网络上的产品。

在系列的另一端，是成本说了算。DA14531 把一个 BLE 节点压到几美分的硅片，封装小到能塞进一个按钮底下，内存也只够握住一条连接、再多一点点，这正是一个一次性标签或单功能遥控按分计较物料时要的。TLSR8258 守着低成本、又保住多协议射频，这种搭配出现在照明和其它高量联网货里，那里几美分乘以一百万就是全部毛利，而且同一颗料得对手机说 BLE、对邻居说网状协议。两颗都没留多少余量，于是应用得精瘦，习惯了主流主控那点宽裕的开发者，得从第一次编译就盯着 linker map。这些料的卖点就是价格，靠的是舍掉 flash、舍掉一颗更宽裕的主控会带着的那点余量。

德州仪器用 CC2640R2F 的低功耗 BLE 回答同一个电池问题，把一颗 Cortex-M3 和一颗独立的传感器控制器配在一起，后者能在主核睡着时采样并盯着输入。这第二颗核让传感节点按节奏收数据、只在某个量越过阈值时才唤醒应用，把那种本会让一整颗核醒着却几乎无事可做的负载的平均电流压下来。它往往落在已经围着 TI 生态搭起来的设计里，那里工具链和其余物料都往同一个方向使劲。

把这些料摆到一起，区分它们的与其说是射频，不如说是周围的内存和协议组合。

模块还是裸片 SoC

一颗裸片 SoC 给出最低的单颗成本和对板子最紧的掌控，代价是自己设计射频部分、自己把射频送过法规测试。一个模块把这两件事都交给它的厂商，换来更高的每颗成本，在两者之间怎么选，取决于量、以及团队手上能调用多少射频经验。一个出过几回天线的团队拿得下这份省钱；没出过的，可能第一次调试就在搞懂射程为什么偏低上花掉。

对一个小批量或第一款产品，像 BGM220P 这样的预认证模块 把天线设计和大部分认证工作从团队身上卸走，因为模块出厂时射频审批就已经拿到了。这份审批不止一个章：一个成品射频得过各地区的法规限值，这个市场是 FCC 那套、那个市场是 CE，而一个蓝牙产品在能挂 logo、能出货之前，还要在 Bluetooth SIG 那边过一道资格认证。一个预认证模块带着模块化法规授权和一份已经在册的合格设计到货，于是剩下的多半是继承这些审批的文书，而不是一场能拖上几周的全新测试。

随着量爬上去，一个模块每颗的溢价开始盖过它当初省下的工程，一款在模块上起步的产品，常在第二代换到裸片 SoC。反过来，对一个永远到不了那个量的小众产品，同样的逻辑让模块在整个设计周期里都是更便宜的答案，因为换掉它的工程永远赚不回来。主控的选择很少是永久的，它跟着一个产品在生命周期里走到哪，差不多和射频本身能做什么一样紧。