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使用蓝牙技术实现网状网络

星星科技指导员 来源:嵌入式计算设计 作者:Franz Dugand 2022-06-23 15:14 次阅读

到目前为止,已经为使用各种技术的无线网状网络引入了许多解决方案。最初的目标是为战术军事用例创建一个可靠的网络。之后,该技术被用于工业用途,后来用于智能建筑和家庭。通过 WiFi 和 Zigbee 实现网状网络未能获得大规模采用的主要原因是供应商之间缺乏互操作性。到目前为止,大多数解决方案都是专有的。新的蓝牙网格即将改变这一点。

蓝牙从个域网到网状网的演进

蓝牙最初是一种个人区域网络 (PAN) 技术。点对点连接可以配对附近的设备,并为计算机输入设备等许多设备提供方便的无线连接。它在音频市场特别成功,支持各种无线耳机。蓝牙后来演变为包括广播功能,允许一对多连接。这可以通过信标进行定位,这补充了室外 GNSS 技术用于室内导航,在这种情况下无法依赖卫星。在蓝牙的整个发布过程中,它不断得到增强和改进,以达到更远的距离、实现更高的吞吐量并提高能效。今天, 蓝牙 5 是最好的选择之一用于家庭和工作楼宇区域网络,适用于新兴的智能家居市场和工业智能办公和智能工厂市场。网状网络 是蓝牙的最新成员,由于它比早期的网状解决方案具有一些显着优势,因此肯定会非常成功。

与其他网状网络技术相比,蓝牙的四大优势

易于升级- 只需从 BLE4.0 以来的任何蓝牙低功耗 (BLE) 版本进行软件升级,即可支持蓝牙网状网络。这也意味着任何支持 BLE 的设备都可以通过软件升级连接到网状网络。此功能与无处不在的蓝牙技术相结合,使蓝牙网状网络比主要竞争对手基于 15.4 的 ZigBee(和 Thread)具有关键优势。每个主要的智能手机和平板电脑都将能够安全地连接到蓝牙网状网络。用户只需下载一个应用程序,就可以在手中享受简单而熟悉的控制面板。相比之下,目前还没有将 Zigbee 集成到此类移动设备中的趋势。

面向未来- 蓝牙网状网络是第一个在应用程序中指定的全球网状网络标准。因此,它不仅仅是一种网络技术。它带有所谓的 Mesh 模型,它可以被视为等同于传统的蓝牙配置文件,并为给定的应用程序指定了 Mesh 设备的所有功能、控制和行为。这确保了多个供应商之间的互操作性。它还确保这些设备是面向未来的。例如,今天购买的电灯开关保证可以控制十年后购买的灯泡。

低功耗——虽然网状网络技术通常不是低功耗的,但蓝牙网状网络的能效却出人意料。在大多数情况下,网状网络基础设施连接到主电源,但蓝牙网状网络适用于低功耗和电池供电的节点,例如电灯开关和温度传感器。事实上,除了使用蓝牙低功耗的标准,引入了友谊的概念来应对低功耗节点。诸如温度传感器之类的低功率节点可以每小时或每当达到某个阈值时发送温度,可以连接到网状网络。在任何时候,用户都可能希望在传感器处于睡眠模式时从智能手机更新阈值。网状网络中的“朋友”实际上会缓冲命令,并在唤醒后立即将它们转发给温度传感器。

高度安全​​- 蓝牙网状网络高度安全,这对物联网至关重要。所有蓝牙网状网络消息都在两个级别进行加密和验证:网络和应用程序。由网状节点中继的蓝牙网状消息如果不是最终目的地,则该网状节点无法读取。只有指定接收消息的节点才能读取它。此外,如果新设备未通过正确的网状网络安全密钥进行身份验证和共享,则无法加入网状网络。此外,由于安全密钥刷新过程,网络密钥可能会不时刷新。

无线网状网络是一项成功且有用的技术,但到目前为止,供应商之间缺乏统一性和互操作性。然而,一个由强大团体支持的标准化、低功耗、高度安全的版本可能正是网格蓬勃发展所缺少的东西。新的蓝牙网状网络是迄今为止最好的网状网络技术,因为它满足所有这些要求。在批准之前,它已经进行了相当长的一段时间的酝酿和互操作性测试,现在它已经准备好征服市场。我们已经看到硅供应商对实现网格的浓厚兴趣。

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    发表于 11-02 19:32 575次 阅读
    CC2592 2.4GHZ 射频范围扩展器

    CC2538 用于 2.4GHz IEEE 802.15.4-2006 和 ZigBee 应用的强大片上系统

    CC2538xFnn是适用于高性能ZigBee应用的理想无线微控制器片上系统(SoC)。该器件包含基于ARM Cortex M3的强大的MCU系统,具有高达32KB的片上RAM和高达512KB的片上闪存以及可靠的IEEE 802.15.4射频功能。这使得该器件能够处理涉及安全性,要求严格的应用程序以及无线下载的复杂网络协议栈.32个通用输入和输出(GPIO)以及串行外设接口可实现到电路板其它部分的简单连接。强大的硬件安全加速器可在CPU处理应用任务的同时实现快速且高效的认证和加密。具有保持功能的多个低功耗模式可实现从休眠状态快速唤醒并且显着降低执行顺期平稳开发,CC2538xFnn包括一个强大的调试系统和一个综合性驱动器库。为了减少应用闪存封装尺寸, CC2538xFnn ROM包含一个实用功能库和一个串行引导加载器.CC2538与T我免费提供的稳健且全面的Z-Stack软件解决方案搭配使用,可提供市场上功能最强大,最稳定的ZigBee解决方案。 特性 微控制器 强大的ARM Cortex-M3,具有代码预提取功能 高达32MHz的时钟速度 512KB,256KB或128KB系统内可编程闪存 支持片上无线升级(OTA) 支持双Zigbee应用配置 高达32KB的RAM(...
    发表于 11-02 19:32 1014次 阅读
    CC2538 用于 2.4GHz IEEE 802.15.4-2006 和 ZigBee 应用的强大片上系统

    CC2533 用于 2.4GHz IEEE 802.15.4 和 ZigBee 应用的真正的片上系统解决方案

    CC2533是基于IEEE 802.15.4的远程控制系统的优化片上系统(SoC)解决方案。当用作灵活的SoC时,它可以以低物料成本构建单芯片遥控器。当在RemoTI RF4CE堆栈的无线网络处理器配置中使用时,它还提供了将RF4CE功能添加到设备或目标的简单路径。可以以非常低的总物料清单成本构建强大的网络节点。 CC2533将领先的RF收发器的卓越性能与单周期8051兼容CPU相结合,最高可达96 KB - 系统可编程闪存,高达6 KB RAM,以及许多其他强大功能。 CC2533具有高效的功耗模式,RAM和寄存器保持低于1μA,非常适合需要超低功耗的低占空比系统。工作模式之间的短转换时间进一步确保了低能耗。 结合德州仪器的黄金单元状态RemoTI堆栈,CC2533提供了强大而完整的ZigBee RF4CE远程控制解决方案。它也非常适合在具有SPI /UART /I 2 C接口的网络处理器配置中实现远程控制系统的目标端。 CC2533配有参考设计和实现远程控制系统的示例软件,以确保高效的设计。 CC2533有三种内存大小配置: CC2533F32 - 32 KB闪存,4 KB RAM CC2533F64 - 64 KB闪存,4 KB RAM CC2533F96 - 96 K...
    发表于 08-21 18:44 1560次 阅读
    CC2533 用于 2.4GHz IEEE 802.15.4 和 ZigBee 应用的真正的片上系统解决方案

    CC3200MOD SimpleLink Wi-Fi CC3200 片上因特网无线 MCU 模块

    使用业界首款可编程FCC,IC,CE和Wi-Fi认证无线微控制器(MCU)模块,内置Wi-Fi,开始您的设计连接。 SimpleLink CC3200MOD专为物联网(IoT)而创建,是一个集成了ARM Cortex-M4 MCU的无线MCU模块,允许客户使用单个设备开发整个应用程序。凭借片上Wi-Fi,互联网和强大的安全协议,无需先前的Wi-Fi体验即可加快开发速度。 CC3200MOD将所有必需的系统级硬件组件(包括时钟,SPI闪存,RF开关和无源元件)集成到LGA封装中,以便于组装和低成本PCB设计。 CC3200MOD作为完整的平台解决方案提供,包括软件,样本应用,工具,用户和编程指南,参考设计以及TI E2E支持社区。 应用MCU子系统包含行业标准的ARM Cortex- M4内核以80 MHz运行。 该器件包括各种外设,包括快速并行相机接口,I2S,SD /MMC,UART,SPI,I2C和四通道ADC。 CC3200系列包括用于代码和数据的灵活嵌入式RAM;带外部串行闪存引导程序和外设驱动程序的ROM;用于Wi-Fi网络处理器服务包,Wi-Fi证书和凭证的SPI闪存。 Wi-Fi网络处理器子系统具有Wi-Fi片上网络,并包含一个附加功能专用的ARM...
    发表于 08-20 17:53 599次 阅读
    CC3200MOD SimpleLink Wi-Fi CC3200 片上因特网无线 MCU 模块