Bluetooth SIG蓝牙网状网络改变整个行业

描述

蓝牙由 ST 所属的一个特殊兴趣小组 (SIG) 管理,于 1989 年首次以不同的名称开发。当时,工程师们正在研究用于手机的无线耳机。后来,随着其他制造商研究便携式设备和计算机之间的无线通信,蓝牙这个名字出现是为了纪念哈拉尔德蓝牙,这位国王在公元 960 年左右巩固了丹麦。这个想法是蓝牙协议将联合所有移动设备,人们必须承认它已经相当成功。智能手表、智能手环、耳机、医疗设备、扬声器、键盘、鼠标等等,已使其成为主流协议。

蓝牙:更多通信,更少功耗

如今,低功耗蓝牙 (BLE) 是最常见的蓝牙风格。2010 年随着蓝牙 4.0 的发布正式集成到标准中,它使用与经典蓝牙相同的 2.4 GHz 频率,因此提供了相似的范围,但其更简单的调制显着降低了功耗和收发器的成本。BLE 实际上是如此受欢迎,以至于协议蓝牙 5 在它的基础上将速度提高一倍(2 Mbit/s)或将范围扩大四倍(240 米或 800 英尺),同时保持低功耗。

为了实现这一壮举,蓝牙 5 将减少时间,将数据速率从每秒 1 兆符号 (1 Ms/s) 提高到 2 Ms/s,并使用编码物理 (PHY) 层来增加范围和灵敏度,而无需必然加剧耗电量。简而言之,新的编码层确保控制器每比特传输更多符号,这将数据速率降低到 125 Kbit/s 或 500 Kbit/s,具体取决于模式,但提供了更大的噪声容限,因为它更容易应用纠错算法。

今天了解蓝牙

Bluetooth SIG的蓝牙网状网络,它是蓝牙 LE 的衍生产品,可以创建多达 32,767 个节点的网状网络。专为物联网设备设计,10 Kbit/s 确保小消息在整个网络中的传播,该系统解决了范围问题,这使其成为 6LoWPAN 等亚千兆赫网络的绝佳替代品。因此,我们可以看到 BLE 是活跃的,并且每年都在改变着这个行业。

因此,让像 Hary Radakichenane 这样的人就标准的历史以及开发人员每天面临的最大挑战发表演讲是一种真正的享受。他于 21 年前加入 ST,并在 Discrete Group 开始工作,该集团负责管理不同的 RF 结构等。在过去的一年半里,Hary 一直专注于蓝牙 LE,担任美洲地区的射频营销经理。他的众多职责之一是与开发人员和客户会面,了解他们如何在其产品中实施 BLE。因此,他积累了丰富的经验,这将使开发者大会的与会者受益匪浅。

力量和灵活性

由于 BlueNRG-1 等功能强大的组件,蓝牙 LE 在 ST 的产品组合中占有特殊的地位,它消耗的能量非常少。此外, BlueCoin 是去年开发者大会的宠儿之一,该公司最近更新了其 STM32Cube BLE 软件包以迎接今年的活动。然而,正如我们多次看到的那样,增强生活意味着超越所有期望,带来非凡的东西。例如,由于 ST 的 BlueNRG-MS 是市场上第一款提供高输出功率 (+8 dBm) 的设备,尽管电流消耗仅为 1.7 µA,新产品突然成为可能,例如Snuza Pico,它可以监控婴儿胸部的运动以感觉到痛苦。

ST 还通过提供两种解决方案提供真正的灵活性:一种具有嵌入式 MCU,如BlueNRG–1或BlueNRG–2,另一种仅具有外部网络控制器,如BlueNRG-MS。因此,只希望将蓝牙添加到现有设计的工程师可以使用后者,而无需学习新的 SDK 或丢弃现有代码。他们还可以将 BlueNRG 与 ST 的巴伦相结合,以大大减少对专业知识的需求,这对于小型团队来说是一个显着的优势。另一方面,那些希望获得更全面解决方案的人可以访问蓝牙 LE 片上系统 (SoC),例如 BlueNRG–1 或 2,这使得直接从闪存运行应用程序代码以优化设计。

实际演示

控制器

应用程序 STSW-BNRG001 的主窗口

此外,Radakichenane 先生的演讲对于工程师来说将是非同寻常的,因为他将带领观众了解使用 BLE 设计设备的过程。因此,这不是关于产品的介绍,而是来自具有多年经验的专家的实践智慧的传承。例如,他将经历实施该技术的过程。当我们与他坐下来讨论他的演讲时,他强调说,设计师经常因为关注错误的规范而误入歧途。峰值 RMS 通常是主要关注点。但是,绝大多数低功耗蓝牙控制器会打开和关闭以节省能源。因此,在选择组件时,平均功耗通常是更合适的指标。

这些工具使开发人员的工作变得更加轻松,例如STSW-BNRG001,这是一款免费软件,使工程师能够估计他们的蓝牙解决方案在不同条件下的功耗,以获取数据等信息速率和电池寿命估计。这些工具非常适合确保团队为他们的设计选择了正确的组件。

审核编辑:郭婷

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