关于BLE数据通道的优点和不足分析介绍

以互联网为基础, BLE技术结合智能手机APPs应用,为原来没有人机交互界面的设备提供了一个即低成本又高效率, 而且能力特别强大的人机交互的接口

在 以智能手机为核心的智能家居解决方案中

使用BLE作为家用电器与智能手机之间的数据通道:

1.数据通道的综合硬件成本低

2.数据传输的速率可以满足除影音传输外的几乎所有的数据传输需要。

3.BLE模组的功耗低

4.智能手机端APP功耗低

5.APP开发的成本低

6.将不同的厂家的家电设备互联方便, 协议的转换与兼容完全依靠软件和数据库实现

7.BLE的固件可以OTA, 实现硬件的功能性升级

8.CSR BLE Mesh 蓝牙BLE自组网技术彻底解决了BLE应用在智能家居领域的局限性

在 智能家居解决方案常用的数据通道类型

比较数据通道的成本:

数 据通道类型	BLE模组	Wifi模组	带ARM资源的 独立Wifi模组	NFC模组	Zigbee模组
BOM成本	低于 3 usd	1.5 usd	6 usd	0.X usd	4.5 usd
中央控制器/网关	无	无	无	无	100 usd 以上
备注	独立工作	要求与ARM资源配合使用 ARM资源运行Linux内核	独立工作	独立工作

带ARM资源的独立Wifi模组和Zigbee 模组, 已经作为成熟方案推广了10年以上的时间, 即使只从模组的单价来比较, 也要比BLE模组昂贵. 更何况Zigbee 模组还必须与与一个定制化的Zigbee网关设备配合使用.

不带ARM资源的Wifi模组通常需要与一个可以运行Linux内核的ARM芯片配合使用, 如果算上外围的ARM资源, 成本也高于BLE模组.

随着BLE应用的普及和BLE芯片及模组的出货量的快速增加, BLE模组的成本必然进一步下探. BLE模组在硬件成本方面的优势会更加明显.

我们曾在BLE打印机项目中测试过手机与BLE模组之间数据最大传输速率:

a.运行IOS7 / 8系统的Apple设备向BLE模组发送数据的最大速度是:

a) 600 bytes (可以自定义的有效字节) /秒

b.运行Android 4.3 / 4.4 / 5.0 系统的智能手机向BLE模组发送数据的最大速度是:

a)700bytes (可以自定义的有效字节) /秒

c.通常在智能家居项目中使用的数据传输方式:

a)每帧数据包中, 可以自定义的有效字节 不超过20 bytes

BLE与智能手机之间的数据交换的速率, 已经能够满足除了影音传输需求以外的几乎全部的传感器及设备控制应用

基于CSR 101X 芯片的BLE模组的功耗参数:

峰值瞬间功耗:BLE 广播状态下的功耗: 典型数值 40uA @ 1次广播/秒

因为基于IOS 和 Android 这两个非常完整强大的操作系统, 在APPs中加入BLE的代码变得非常简单. BLE的各种函数都已经内置在IOS 和 Android 之中. 在APPs中兼容不同厂商的设备并且把它们互联在一起要比在单片机上实现同样的功能简单好多.

智能手机端的APPs的开发:

因为BLE功能已经被内置到IOS7/8 和 Android 4.3/4.4/5.0 系统中, 不用说了, 任何做APPs开发的工程师都有能力写出相关应用. 当然, 能写是一回事, 写得好不好又是另外一回事了.

在这里给出一些BLE开发的标准参考资料连接:

苹果开发者网站: https://developer.apple.com/ios7/ 见 Core Bluetooth Programming Guide 但是要求有Apple开发者身份才能登录

Google开发: http://developer.android.com/guide/topics/connectivity/bluetooth-le.html

APPs开发软件工程师最好能对BLE有深刻理解, 这样才能做出出色的BLE应用.

Bluetooth.org 蓝牙联盟的开发资料连接: https://developer.bluetooth.org/TechnologyOverview/Pages/BLE.aspx

我们一直期望有一种办法, 可以通过简单的操作和设置, 非常自由的把不同厂家生产的不同家用电子设备, 接入到一个管理平台下. 并且能够方便的设定应用场景, 来实现极少人工干预的情况下的多种家用电器的协同工作. BLE提供的外设与智能手机直接进行数据交换的能力, 为这种可能性打下了坚实的基础. 举例来说, 在一个卧室中有A品牌的温度传感器, B品牌的自动百叶窗, C品牌的空调. ABC三种设备都依靠BLE与智能手机进行直接连接. 智能手机上的APPs完全能够按照设定好的应用场景, 在夜晚, 依据温度传感器提供的室内外温度数据, 自动控制空调和百叶窗的开启与关闭, 为消费者提供一个舒适而又节约能源的睡眠环境.

OTA是Over the Air 的缩写, 在BLE应用中, OTA功能的成熟完善意味着软硬件工程师, 生产线的量产与测试人员, 普通的消费者, 都能够非常方便的利用智能手机或者平板电脑, 直接对设备的BLE模组中的firmware 固件进行升级. OTA功能对于成品在出厂前的功能性测试环节有重要帮助. 在成品交付消费者使用后, 如果发现BLE部分的固件存在bug或者有其他方面的升级需求, 消费者都可以在APPs的引导下, 比较容易的实现对BLE固件的升级. OTA能大大的提高设备固件的容错能力和可玩性.

在CSR 推出基于自家BLE芯片的Mesh 蓝牙自组网方案之前, BLE在智能家居中的应用受到蓝牙协议自身特性的诸多限制. 比如同时连接的节点数量有限, 蓝牙的点对点之间的有效工作距离短.

在非影音传输类的智能家居应用和智能设备中, 以BLE 作为外设与智能手机之间的数据通道, 优点多多, 但是方案商, 生产商仍然顾虑重重, 其实这个与BLE自身没有很大的关系.

1.蓝牙在两年前还几乎是一个纯粹的音频传输技术, 还有很多的工程师对于BLE不了解, 需要提供Demo给工程师进行测试, 以便让设计产品的工程师和项目经理们知道, 哦, 原来BLE是这个样子的.

2.BLE与APPs配合无比重要. 各种人性化的舒适的使用方法, 都要在APPs上实现. 懂得APPs开发原理和具备人机交互方案设计思路, 从而能够合理的构想出APPs架构与功能的BLE硬件工程师太少. 深刻理解蓝牙BLE, 懂得蓝牙通讯原理的APPs开发软件工程师太少.

3.在外设能够与智能手机直接进行数据交换之后, 对APPs的人机互交体验提出了更高的要求. APPs绝对不是仅仅实现一个遥控器的功能. APPs是项目成功与否的重中之重. 绝大部分的硬件厂商不会做, 又舍不得投钱做.

星云智能硬件加速器强势推出24小时在线快速下单生产服务，

供应链的窗户纸已被捅破，硬件创业再也没有畏惧。