
应该在手机上使用蓝牙低功耗技术,通常通过使用BLE配件厂商发布的BLE配件及其配套app。
例如:BLE运动手环、运动手表、体重秤、计步器、智能腕带等。
BLE低功耗蓝牙有以下要求:
通信距离100米左右。许多低功耗蓝牙设备需要使用纽扣电池来运行。许多物联网设备需要使用标准纽扣电池才能运行多年。BLE低功耗蓝牙可以实现超低峰值、平衡和空闲模式功耗。此外,低占空比设备可以节省更多功率。
2多智能供应商互 *** 作性。作为一种标准协议,低功耗的BLE蓝牙和以前的蓝牙版本一样,也被主要设备制造商广泛采用。还有许多物联网从属设备也支持BLE低功耗蓝牙。Android、iOS、Windows 10、Linux等主流 *** 作系统都原生支持BLE低功耗蓝牙。据预测,到2020年,95%的智能手机将支持低功耗的BLE蓝牙。这个生态系统将有助于实现多供应商互 *** 作性。
3低功耗的BLE蓝牙是构建集体、家庭和个人网络的最佳选择,它可以将供电的智能设备无线连接到手机或电脑。因此,越来越多的智能穿戴设备、电脑/手机外设和医疗监护设备将ble低功耗蓝牙作为首选通信协议。在蓝牙技术联盟的网站上也列出了许多不同的支持智能蓝牙协议的产品和蓝牙智能设备产品。这直接说明了e 799 be E5 ba a6 e 58685 e 5 aeb 931333639643 ble低功耗蓝牙通信协议在物联网应用领域的重要性。
蓝牙5和WiFi其实都是比较适合物联网应用的,具体的看产品的应用场景、是否需要联网以及内置协议啥的是WiFi 更适合,还是蓝牙更适合。
需要联网,对传输距离有要求,传输数据偏大的,毫无疑问,WiFi 会更加适合;
不需要联网,只是要高速率的数据采集、传输及智能控制,则蓝牙50会更为适合,低功耗,工业级,高性能的50蓝牙模块SKB501就蛮适合的。
物联网应用主要有两种连接方式一、蓝牙(BLE40)连接方式。优势:连接速度快。劣势:由于蓝牙协议过多,部分手机无法连接。
二、wifi连接模式。是在蓝牙基础上研发的。只要是智能手机都能连接,物联网设备也可以连接,你的物联网设备也可以发射WIFI信号出来。
我推荐wifi适用性更加广阔
物联网由于牵涉广泛,面对不同的应用情境也会需要不同的联网型态,而整个物联网市场又被视为下一波的技术发展浪潮,故也让各种通讯组织纷纷为其制定新标准,例如蓝牙联盟的BluetoothLE,LTE的LTE-M、NB-LTE等等,都是为此而生的标准,另外像是车联网也有如80211p等,而WiFi联盟又宣布一个针对低功耗物联网的标准,称之为WiFiHaLow,基于80211ah规范,虽预计2018年才开始验证,不过应该可见不久的未来就会出现"准"WiFiHalow技术的终端商品或是晶片现身。
WiFiHaLow的应用是针对较低功耗的领域,主要的特色是极为省电,但同时可穿墙以及具备较长的传输距离,针对包括智慧家庭、医护、车载、工业、零售、农业等领域,所使用的频段为900MHz(非授权频段) 以及既有WiFi之24GHz、5GHz频段 ,主打传输距离约为一般WiFi一倍以上,但未强调传输速度,可视为以穿墙以及低功耗为优先的技术标准;另在技术布局方面,WiFi联盟则是希望WiFiHaLow与现有的WiFi以皆为IP网路架构的特色,作为简化物联网架构的战略。
当然如此一来WiFiHaLow在某些方面就与蓝牙联盟预计在2016年的技术蓝图相当接近,可视为这是WiFi联盟想要再次与蓝牙联盟互抢的标准,毕竟蓝牙联盟在公布Bluetooth30时,也针对高速传输曾以80211为基础宣布Bluetooth30+HS标准,对于长期以80211规范做为技术基础的WiFi联盟也很不是滋味。
WiFi联盟,
如何让流量带动销售?收到已成交的名单了,下一步又该怎么做?|电商大讲堂-电商平台媒体投放转换率解析|电商大讲堂-电商平台媒体投放转换率解析
你或许会喜欢
4G上网只要299!远传推出业界最低4G上网方案
精选福利品对折出清~好康优惠全部带回家
节能补助冰箱洗衣机特卖!指定机种再送胶囊咖啡机
深圳特区成立40周年之际,首届慕尼黑华南电子展在深圳国际会展中心举办。期间芯师爷专访了全球电子产业链的近20家领先企业、潜力企业的领袖及高管,特别推出“慕名而来·圳好”专题报道,与众多业内人士共同探讨全球电子产业趋势、中国半导体发展和技术创新等热点焦点话题。
本文为芯师爷专访极海半导体资深产品总监王超实录。王超,极海半导体资深产品总监,拥有近20年芯片原厂市场及产品规划经验,曾在ST(意法半导体)、NXP(恩智浦)等企业MCU部门长期任职。
珠海极海半导体有限公司(以下简称:极海半导体) ,是艾派克微电子旗下全资子公司。极海半导体具有20年的集成电路芯片设计经验,现产品涵盖32位工业级通用MCU,低功耗蓝牙芯片以及工业物联网SoC-eSE大安全芯片产品与方案。
采访实录
1、您对慕尼黑华南电子展的初印象是什么?
极海半导体资深产品总监王超:
慕尼黑华南电子展在深圳虽是首次开展,但其实在电子行业内闻名已久,慕尼黑电子展在行业内的影响力以及展会策划能力是值得信赖的。所以这一次就先祝本次电子展完圆满成功。
2、本次参展极海半导体带来了哪些新的产品展示?请介绍下它们的性能特色、主要优势等。
极海半导体资深产品总监王超:
关于新产品, 极海这次带来了两个系列产品,一是通用32位MCU系列;二是针对于高端工业物联网领域的大川GS系列
32位通用MCU系列中,极海推出了工业级扩展型APM32F072xB和工业级增强型APM32F051x8系列MCU新品。
这两款MCU采用全新的制造工艺,新增电容触摸功能和HDM CEC接口,可精准识别触控输入指令,满足高级控制应用需求,实现了比市场主流竞品低50%的超低运行功耗、高1倍以上的Flash擦写速度。
另外我们今年还推出了5款针对高端工业物联网领域的大川GS系列SoC-eSE大安全芯片。这个系列产品全系列产品都是基于国产平头哥玄铁CPU,支持双核、4核到7核的多核异构架构,符合国密二级标准,并采用国内领先水平的嵌入式eSE安全单元技术,具备全方位一体的安全防护能力,相比市面上较多的独立安全芯片方案,大川eSE单芯片SoC方案具有更高集成性、更低功耗和更高安全性。
3、极海半导体成立的契机是什么?目前极海半导体的产品布局是怎样的?
极海半导体资深产品总监王超:
极海半导体前身是艾派克微电子2015年成立的物联网芯片事业部,经过了4年的内部孵化,为顺应物联网的行业的蓬勃发展,于2019年12月正式成立为独立运营公司。
其实当公司业务做大,需要扩增规模进入下一个领域的时候,大多都会采用这种矩阵形式来经营管理,成立独立公司有助于子公司的业务灵活运营,便于激励和业绩考核。
目前母公司艾派克更聚焦于打印机及打印机周边芯片开发,极海的主营业务主要在打印行业以外,现 产品涵盖32位工业级通用MCU,低功耗蓝牙芯片以及工业物联网SoC-eSE大安全芯片产品与方案。
4、截止当前,极海半导体的MCU系列产品在技术和市场上有何新发展?
极海半导体资深产品总监王超:
在市场方面,极海 APM32系列MCU自2019年量产发布以来,已广泛应用于消费电子、智能家居以及医疗设备领域。且极海已经通过IEC61508认证拓展至工业领域, 与国内工业智能制造的标杆企业建立了密切合作 ,为工控核心设备提供高安全、高可靠性国产MCU产品方案。目前极海已经在定义和设计M4和M7内核的中高端MCU。未来,极海还将布局高价值、高门槛的车规MCU市场,实现MCU领域的全行业覆盖。
从技术上来说,极海的产品有以下几个优势:
1)稳定可靠 :全系列产品工作温度覆盖-40 ~+105 ,ESD等级高达8KV,抗干扰性强,可满足严苛工作环境需求。
2)可移植性好 :有助于客户降低芯片替代成本,缩短产品开发时间,加速产品上市。
3)安全性高: 已通过中国IEC61508和USB-IF认证,并支持工业级MCU+安全芯片产品组合,符合工业和车用高可靠性标准,目前正在申请德国相关认证。
4)定制能力强 :基于极海多年的产品开发经验,极海能满足客户多种内核、多种架构的SOC的定制需求。
5、近两年国产MCU发展得比较快,市场出货量不断攀升,您如何看待现在的国产MCU市场?
极海半导体资深产品总监王超:
目前5G新基建、人工智能以及物联网万亿级市场的持续发展,为国产MCU带来了广阔的市场空间。另外,中美贸易战也催化了芯片国产替代进程,在内外因素的双重影响下,国产MCU迎来了新一波快速发展的机遇。
但值得注意的是,国产MCU虽然在加速发展,但目前来说主要集中在中低端应用领域,高端市场仍被国外厂商占据主导地位。
6、在未来的规划中,极海半导体的MCU将在哪些方面加强产品优势,增强市场竞争力?
极海半导体资深产品总监王超:
从极海来说,未来一方面将加大MCU芯片研发投入和技术创新力度,为客户提供更低功耗、高更性能、更高稳定性和性价比的产品。极海将在2021年年底推出基于M4内核的中高端产品,基于M7内核的芯片也在积极筹备中,意向客户们也可以找极海多交流。
另外, 针对高端工控领域,我们将推出工业级 MCU+安全 芯片的产品组合策略;针对消费电子领域,我们将提供基于 MCU+蓝牙、MCU+传感器、MCU+WIFI、MCU+认证 等方案,为市场提供更多面向不同场景的定制化方案。
7、 极海半导体的大川系列是安全芯片,您认为芯片设计该从哪些方面保障物联网的安全?
极海半导体资深产品总监王超:
极海大川GS系列安全芯片设计是从以下3个方面去保障物联网的安全性:
一是芯片的安全化+可靠容错设计 :通过构建可信执行环境和可定制化的硬件机制,保障物联网安全资源的机密性和完整性。
二是采用高集成度的eSE嵌入式芯片设计 :以安全子系统是作为单芯片内嵌模块,可实现多位一体的安全防护,这样能有效保障芯片器件自身安全以及物联网数据信息安全。
三是多核异构芯片设计 :采用全国产平头哥玄铁CPU,可提供双核、4核至7核的灵活混编CPU内核设计,具备“业务应用加速与安全防护”双重优势,支持物联网特定领域的专用IP定制。
8、现在市场如何看待物联网的安全问题?
极海半导体资深产品总监王超:
随着物联网万亿级市场的持续发展,像用户的数据被窃取,终端的设备遭到非法地 *** 控等安全威胁也越来越多地暴露出来。这样一来保障物联网数据传输、设备连接过程中的信息安全,对于稳定有序的互联时代的发展至关重要。
尤其是国际贸易争端加剧,现在 越来越多的国内企业开始关注和重视物联网安全问题,并且急切 的 寻求安全的国产芯片替代方案。 所以极海除了刚才提到的大川GS系列安全芯片,未来还将不断推出专注于物联网安全的产品和方案。
9、您对明年慕展有什么期望?是否会继续参会?
2021年我们会继续支持慕尼黑华南电子展。同时也期待我们在展会上能不断提升品牌知名度,收获更多优质客户。
Android中的蓝牙
说到Android中的蓝牙,大家听到的可能有蓝牙10、蓝牙20、蓝牙30、蓝牙40之类的以数字结尾的蓝牙版本号,而实际上,在最新的标准中,已经不再使用数字版本号作为蓝牙版本的区分了,取而代之的是经典蓝牙与低功耗蓝牙(BLE)这两种区别。
这里提到的低功耗蓝牙也会有很多人会误解为就是蓝牙40,但是完整的蓝牙40规范中实际上包括有经典蓝牙和低功耗蓝牙这两个部分,大家看看如下这张分类表就能够明白这其中的关系了。
如表中所述,现在的蓝牙实际上分为了三类:单模、双模和经典。那么,最官方的蓝牙版本称呼就是,单模蓝牙、双模蓝牙和经典蓝牙。
在这其中,最前沿的当属单模蓝牙了,也就是低功耗蓝牙。这个蓝牙标准和经典蓝牙区别极大,在最初甚至考虑过加入WIFI阵营,但是因为蓝牙阵营这边条件较为优厚(比如授权费用极低)才并入了蓝牙标准。
那么,低功耗蓝牙和经典蓝牙的区别究竟在哪里呢?
要是仅仅从两者的通信方式上来说,可以说除了名字叫蓝牙外,完全可以当做两个东西。不过,两者在总体上的流程却也是相似的,那就是:
发现设备->配对/绑定设备->建立连接->数据通信
经典蓝牙和低功耗蓝牙除了配对/绑定这个环节是一样的之外,其它三个环节都是不同的。
1 发现设备
经典蓝牙:经典蓝牙设备发现其它经典蓝牙设备的方式是调用BluetoothAdapter的startDiscovery()方法。
api上说的比较模糊,大致是说只能够发现经典蓝牙设备。
然而实验发现 BluetoothAdapterstartDiscovery是可以同时发现经典蓝牙和ble的
低功耗蓝牙:低功耗蓝牙中则有一个主设备(Central)和从设备(Peripheral,也叫外围设备)的概念。主设备作为发现方,调用发现设备的方法,通过BluetoothAdapter的startLeScan()方法实现。从设备则作为被发现方,发出广播,以供发现。同样,这个startLeScan()方法也仅能够发现低功耗蓝牙从设备。
总结:BluetoothAdapterstartDiscovery在大多数手机上是可以同时发现经典蓝牙和Ble的,但是startDiscovery的回调无法返回Ble的广播,所以无法通过广播识别设备,且startDiscovery扫描Ble的效率比StartLeScan低很多。所以在实际应用中,还是StartDiscovery和StartLeScan分开扫,前者扫传统蓝牙,后者扫低功耗蓝牙。
注意:当两种蓝牙设备被某设备(包括当前的设备)配对/绑定后,可能不会再被扫描到。
2 配对/绑定
有很多小伙伴都不太理解配对和绑定究竟有什么区别,或者它们根本就是同一个东西。好吧,严格说配对和绑定是有区别的,也就是不是指的同一件事情。但是这两者的区别比较模糊,也不好解释。目前JACK的机器人的理解是,配对是建立两者的对应关系,而绑定则把这层关系保存固定下来并进行了强化,暂时这么理解着吧。
不管是经典蓝牙还是低功耗蓝牙,绑定方法都是通用的,可以调用相同的绑定方法。
3 建立连接
在建立连接的方式上,两者就千差万别了。
——蓝牙小知识——
在蓝牙设备中,存在着物理地址,我们也叫作蓝牙的MAC地址,这个地址是唯一的,就像咱们网络上的IP地址。同时还存在着一个叫做UUID的东西,可以把它理解为是IP地址中的端口号。正如知道了IP地址和端口号,就知道了怎么链接到目标网络服务器位置,知道了蓝牙设备的MAC地址和UUID也就能够确定到具体是哪一台蓝牙设备了,这两者合起来就是蓝牙的唯一身份标识。
经典蓝牙:经典蓝牙建立连接的方式实际上就是Socket的连接的建立。只不过这里不是直接用Socket,而是BluetoothSocket。获取BluetoothSocket的方式也很简单,利用搜索找到的BluetoothDevice,调用其方法createRfcommSocketToServiceRecord(UUID)。最后,使用获取到的BluetoothDevice调用其方法connect()就建立了经典蓝牙设备之间的连接通道。
低功耗蓝牙:低功耗蓝牙则用了一种看起来比较怪异的方式建立连接。
——关于BLE的一些基本概念——
Generic Attribute Profile (GATT)
通过BLE连接,读写属性类小数据的Profile通用规范。现在所有的BLE应用Profile都是基于GATT的。
Attribute Protocol (ATT)
GATT是基于ATT Protocol的。ATT针对BLE设备做了专门的优化,具体就是在传输过程中使用尽量少的数据。每个属性都有一个唯一的UUID,属性将以characteristics and services的形式传输。
Characteristic
Characteristic可以理解为一个数据类型,它包括一个value和0至多个对次value的描述(Descriptor)。
Descriptor
对Characteristic的描述,例如范围、计量单位等。
Service
Characteristic的集合。例如一个service叫做“Heart Rate Monitor”,它可能包含多个Characteristics,其中可能包含一个叫做“heart rate measurement”的Characteristic。
这里举个例子,例如现在需要使用一个智能手机作为主设备去连接一个作为从设备的智能手环,那么,此时这个作为主设备的智能手机连接过程中实际是一个客户端(Client),而作为从设备的智能手环在此过程中则是服务端(Server)。这里的主设备和从设备,客户端和服务端一定要区分清楚。
想要和一台BLE从设备建立连接,一般是某个智能设备,例如智能手环、智能灯泡之类的。如果使用智能手机作为测试平台,其硬件条件是,蓝牙得至少是低功耗蓝牙版本,然后安卓系统的话,至少得是Android 43以上系统才行,因为Google在Android 43以上才做了BLE主设备的支持,如果想将智能手机作为BLE从设备,则必须在Android 50以上才行。
具体建立GATT连接的顺序则是,首先通过BluetoothAdapter的getRemoteDevice(address)方法获取大相应BLE从设备的BluetoothDevice,其中的address为目标蓝牙设备MAC地址。然后通过此BluetoothDevice的connectGatt(this, false, mGattCallback)方法获取设备连接。
此时的连接,只能够进行监听,也就是获取到当前BLE从设备广播出来的数据。
4 数据通信
经典蓝牙:当建立连接后,就可以直接使用BluetoothSocket的getOutputStream()方法获取输出流写入需要发送的数据。读取发送回来的数据,则是调用BluetoothSocket的getInputStream()方法获取输入流读取。这点和Java中的Socket通信几乎是一模一样。
低功耗蓝牙:想要实现主设备对从设备的数据发送,则需要直接读取获取到的从设备的Characteristic,而Characteristic又是Service下面的一层,所以 *** 作顺序是:
(1)通过BLE从设备相应的Service_UUID获取对应的BluetoothGattService,获取方法是:使用BluetoothDevice的connectGatt(this, false, mGattCallback)方法返回的BluetoothGatt对象,调用BluetoothGatt的方法getService(Service_UUID)获取相应的BluetoothGattService;
(2)调用BluetoothGattService和对应的Characteristic的写入UUID获取相应的BluetoothGattCharacteristic,获取方法是:调用BluetoothGattService的getCharacteristic(Characteristic_UUID)方法获得;
(3)设置需要发送的命令值,调用BluetoothGattCharacteristic的方法setValue(value)进行设置,其中value一般为byte[];
(4)最后,使用BluetoothGatt的写入方法writeCharacteristic(TxChar)完成命令发送。
可以看到,想要实现BLE的数据通信,步骤相当繁琐,这里只是做一个简单的概念理解,如果想要获取到BLE从设备的返回值,还需要设置Notification,然后调用BluetoothGatt的readCharacteristic(characteristic)方法进行数据的读取,这里不做详细说明了,放在以后详细说明BLE通信的时候再做解释。
蓝牙的选用
既然有经典蓝牙和低功耗蓝牙之分,我们在设计物联网产品和智能硬件产品的时候,如何选择呢?
经典蓝牙:蓝牙最初的设计意图,是打电话放音乐。30版本以下的蓝牙,都称为“经典蓝牙”。功耗高、传输数据量大、传输距离只有10米。
低功耗蓝牙:就是BLE,通常说的蓝牙40(及以上版本)。低功耗,数据量小,距离50米左右。
传声音的,用经典蓝牙:
如蓝牙耳机、蓝牙音箱。蓝牙设计的时候就是为了传声音的,所以是近距离的音频传输的不二选择。
电池供电、连手机APP的,用BLE:
如共享单车锁、蓝牙智能锁、蓝牙防丢器、蓝牙室内定位,是目前手机和智能硬件通信的性价比最高的手段。直线距离约50米,一节5号电池能用一年,传输模组成本10块钱,远比WIFI、4G等大数据量的通信协议更实用。
又要声音又要数据的,用双模蓝牙: 双模蓝牙,就是同时支持经典蓝牙音频和低功耗蓝牙。
如智能电视遥控器、降噪耳机等。很多智能电视配的遥控器带有语音识别,需要用经典蓝牙才能传输声音
传大数据量的,用经典蓝牙: 如某些工控场景,使用Android或Linux主控,外挂蓝牙遥控设备的,可以使用经典蓝牙里的SPP协议,当作一个无线串口使用。速度比BLE传输快多了。
远距离的,不用蓝牙。 固定供电的、不考虑功耗的、要传超过几十米距离的、要传高速数据的,这些都不适合蓝牙。远距离的可以用2G、4G、NB-IOT,大数据量的可以用WIFI。
1 蓝牙与WIFI的区别一:
1、蓝牙在早期也称之为蓝芽,是一种新兴无线通讯技术是一个标准的无线通讯协议,基于低成本设备的收发器芯片,近距离传输、功耗低。被广泛应用于物联网智能家居系统、智能可穿戴设备。升润科技是专门针对低功耗蓝牙研发解决方案的企业。
2、Wi-Fi为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准,是一种无线网络他在局域网里面的范畴是指“无线相容性认证”其实是一种商业认证,同时也是一种无线联网技术。
蓝牙与WIFI的区别二:
1、蓝牙使用的是跳频扩谱方式,一般每秒钟跳变1650次,将835MHz的频带划分至79个频带信道,而每个时刻只占1MHz的带宽。调制方式是GFSK,经典蓝牙是可以同时进行数据和语音的无线通讯,而蓝牙传输带宽是1Mbps,他的通信距离一般都是10米,在2016年5月份推出的最新的版本Bluetooth50传输距离可以达到150米。蓝牙通讯主要用来连接一些外接电子设备,或者近距离数据传输。
2、WIFI所使用的连接协议是IEEE80211b局域网协议,WIFI的传输范围是120米,传输速度最大可以达到11Mbps,使用的是直序列扩频和QPSK或BPSK,上下带宽是22MHz。主要能提供无线上网的业务,所以WIFI经常出现在需要进行联网的智能设备上面。
:蓝牙”是一种新型的无线通讯技术,它可以实现个人域网与移动设备之间进行短距离数据交换,蓝牙通讯技术事实上是一个全球性的标准,它打破了用有线电缆来连接各种数字设备的局限,蓝牙主要工作于24Hz的全球通用的IS频段,这就是蓝牙为什么是全球通用的无线通讯技术的标准。
蓝牙自40版本开始就分为“经典蓝牙”、“低功耗BLE蓝牙”与“高速蓝牙”,经典蓝牙包括旧有的传输协议支持视频、音频的传输。则低功耗(BLE)蓝牙是40版本的一个子集,相对于经典蓝牙有着全新的协议栈可以快速简单的进行连接,它主要是面对功耗需求极地、用小型的纽扣电池供电应用。所以低功耗蓝牙非常适用于物联网应用的需求。
什么是WIFI?
WIFI的全称是Wireless Fidelity,又称80211b标准,它的最大优点就是可以允许电子设备连接到局域网和高传输速度,通常使用的是24G UHF ISM视频频段,连接到网络一般都是有密码保护的,也很容易通过技术手段被破解。所以WIFI在安全性能方面还是需要继续完善,WIFI通讯技术实际上就是把有线的网络信号转变为无线信号,使用无线路由器提供信号技术支持从而实现手机、平板、电脑进行连接上网。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表(0条)