【Nordic博文分享系列】nRF54LV10A：面向可穿戴式生物傳感器與互聯(lián)健康應(yīng)用的芯片解決方案

nRF54LV10A通過(guò)差異化特性擴(kuò)展了nRF54L系列，其功能專(zhuān)為特定應(yīng)用設(shè)計(jì)，是可穿戴生物傳感器、CGM（持續(xù)葡萄糖監(jiān)測(cè)）及其他互聯(lián)醫(yī)療應(yīng)用的理想選擇。該芯片配備1MB非易失性存儲(chǔ)器和192KB RAM，同時(shí)保留核心功能：搭載128MHz Arm Cortex-M33處理器、RISC-V協(xié)處理器、基礎(chǔ)外設(shè)組件及高級(jí)安全機(jī)制。集成Nordic第四代超低功耗2.4GHz射頻模組，支持藍(lán)牙^?低功耗及信道偵聽(tīng)功能。

nRF54L系列采用22納米工藝節(jié)點(diǎn)及多重精細(xì)優(yōu)化，將藍(lán)牙SoC的低功耗表現(xiàn)提升至全新高度。該系列所有SoC（包括nRF54LV10A）在常見(jiàn)藍(lán)牙LE應(yīng)用場(chǎng)景中，功耗較nRF52系列降低約30-50%。

nRF54LV10A的兩大突出特性是低電壓供電和系統(tǒng)休眠模式，結(jié)合其超低功耗特性，可支持使用更小尺寸的電池，在滿(mǎn)足續(xù)航要求的同時(shí)降低物料清單成本。讓我們深入探討這些特性對(duì)終端產(chǎn)品意味著什么。

迄今為止，nRF54L系列的所有現(xiàn)有設(shè)備均采用1.7-3.6 V的電源電壓，屬于相對(duì)常見(jiàn)的電壓范圍。這使其能兼容鋰紐扣電池等電源，特別是廣泛使用的CR2032電池（標(biāo)稱(chēng)輸出電壓為3V）。那么為何我們要開(kāi)發(fā)將供電電壓范圍大幅下調(diào)至1.2-1.7V的設(shè)備？要理解這一點(diǎn)，需先關(guān)注CGM及其他可穿戴生物傳感器的使用壽命。

CGM等設(shè)備通常需將微型絲狀體植入皮下，以接觸組織間液確保傳感器讀數(shù)準(zhǔn)確。人體將絲狀體視為異物，引發(fā)的免疫反應(yīng)會(huì)削弱傳感器的讀數(shù)精度，從而限制其使用壽命——以CGM為例，通常僅能維持7至14天。這些設(shè)備壽命短且需長(zhǎng)期儲(chǔ)存，加之體積小巧、防水等技術(shù)要求，導(dǎo)致電池選擇極為有限，基本只能采用氧化銀紐扣電池。

此類(lèi)紐扣電池具備多種特性，使其成為可穿戴生物傳感器的理想選擇，例如緊湊的外形尺寸、電量充足時(shí)電壓輸出穩(wěn)定、自放電率低，以及在人體佩戴應(yīng)用中至關(guān)重要的安全可靠性。盡管具有這些優(yōu)勢(shì)，集成氧化銀電池面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于其1.5V的低標(biāo)稱(chēng)輸出電壓，該電壓通常不被無(wú)線(xiàn)SoC作為標(biāo)準(zhǔn)支持。

通過(guò)引入基于nRF54LV10A的低壓電源方案，可直接利用氧化銀電池輸出為無(wú)線(xiàn)SoC供電，從而省去外部升壓轉(zhuǎn)換器的需求，使可穿戴生物傳感器應(yīng)用的設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)潔、更緊湊且更具成本優(yōu)勢(shì)。

可穿戴生物傳感器通常采用全封閉設(shè)計(jì)，這意味著電池在設(shè)備制造過(guò)程中就已安裝到位，必須保持良好狀態(tài)直至到達(dá)終端用戶(hù)手中。盡管持續(xù)葡萄糖監(jiān)測(cè)儀等設(shè)備初次使用后的壽命僅為7至14天，但它們可能處于休眠狀態(tài)長(zhǎng)達(dá)6至18個(gè)月。這種現(xiàn)象源于多重因素：生產(chǎn)周期延遲（電池可能在組裝前已倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)月）、監(jiān)管審批流程、全球物流環(huán)節(jié)（含分銷(xiāo)倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸及庫(kù)存緩沖）等。

在此期間，電池容量會(huì)因兩大因素衰減：自放電與系統(tǒng)功耗。雖然氧化銀電池每年2-10%的自放電率無(wú)法避免，但我們可通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)功耗控制來(lái)減少電池消耗，確保設(shè)備交付終端用戶(hù)時(shí)仍保持良好狀態(tài)。

為此，我們借鑒了Nordic電源管理IC（PMIC）中名為“運(yùn)輸/休眠模式”的功能，并將其移植到nRF54LV10A芯片中。該模式可使無(wú)線(xiàn)SoC的電流消耗降至50納安以下，最大限度地減少電池耗電。該特性對(duì)持續(xù)數(shù)月運(yùn)輸存儲(chǔ)的設(shè)備（如CGM）尤為重要，確保設(shè)備在抵達(dá)終端用戶(hù)時(shí)保持良好狀態(tài)，從而保障其在規(guī)定使用周期內(nèi)的正常運(yùn)行。

nRF54LV10A已準(zhǔn)備就緒可供開(kāi)發(fā)，其初步數(shù)據(jù)表現(xiàn)已公開(kāi)發(fā)布。我們已啟動(dòng)基于項(xiàng)目的早期訪問(wèn)計(jì)劃，以便獲取nRF54LV10A開(kāi)發(fā)套件及樣品。申請(qǐng)?jiān)L問(wèn)權(quán)限請(qǐng)?zhí)顚?xiě)此處表格：nRF54LV10A

https://www.nordicsemi.com/Products/nRF54LV10A

或直接聯(lián)系您的Nordic銷(xiāo)售代表或當(dāng)?shù)豊ordic分銷(xiāo)商。

初步數(shù)據(jù)表：

https://docs.nordicsemi.com/bundle/ps_nrf54LV10A/page/keyfeatures_html5.html

nRF54LV10A 芯片由 nRF Connect SDK 提供支持，該軟件開(kāi)發(fā)套件為開(kāi)發(fā)低功耗、安全的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序提供了框架，可從簡(jiǎn)單用例擴(kuò)展至功能豐富且復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)方案。nRF Connect SDK 裸機(jī)選項(xiàng)對(duì) nRF54LV10A 的支持將于后期推出，預(yù)計(jì)在 2026 年第一季度。

https://academy.nordicsemi.com/

Nordic開(kāi)發(fā)者學(xué)院（DevAcademy）新推出的nRF54L系列速成課程采用精簡(jiǎn)自成體系的學(xué)習(xí)模塊，無(wú)需任何先決條件，可快速掌握特定主題。該課程僅需2-3小時(shí)即可完成，且無(wú)需任何硬件或軟件支持。若需開(kāi)始使用nRF Connect SDK，建議選用廣泛適用的nRF54L15開(kāi)發(fā)套件（可兼容模擬nRF54L10及nRF54L05），并同步學(xué)習(xí)《nRF Connect SDK基礎(chǔ)/進(jìn)階》及《藍(lán)牙低功耗基礎(chǔ)》課程。

nRF54L系列速成課程

https://academy.nordicsemi.com/courses/nrf54l-series-express-course/

Nordic技術(shù)支持面向所有用戶(hù)開(kāi)放，涵蓋免費(fèi)硬件評(píng)估與天線(xiàn)調(diào)諧等故障排除服務(wù)。

https://devzone.nordicsemi.com/f/nordic-q-a

通過(guò)對(duì)nRF54LV10A功能與特性的深入探討，我們清晰地看到nRF54L系列正在廣度與深度上持續(xù)拓展，既能提供靈活的解決方案，又能為特定應(yīng)用領(lǐng)域量身定制專(zhuān)屬方案。

更多信息及數(shù)據(jù)手冊(cè)、nRF Connect SDK文檔的鏈接，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)nRF54LV10A。

https://www.nordicsemi.cn/blog/introducing-nrf54lv10a-for-wearable-biosensors-and-connected-health-applications/