物联网时代下,BLE协议在无线通信中的应用
我们就知道了信号减弱、噪声增强的原因。通常而言,MCU使用信噪比区分信号和噪声,如果两者的强度相当,设计一款可靠的产品将会更加复杂。
有很多方法可以解决这些问题,但很多传统方法会增加BOM成本(因为需要额外的组件)、设计时间和设计成本(比如更多的工时)。此外,由于存在这些挑战,设计过程中可能会发生多次迭代,从而进一步推升成本,推迟最终产品的上市时间。
设计师在设计BLE从设备时还面临另外一些挑战,这些问题与BLE协议栈有关,在HID和非HID设备都会出现。其中一个战术性挑战是需要使用多个工具来开发、编程和测试BLE应用。此外,理解蓝牙技术联盟发布的BLE规范本身也是一个繁琐的过程。为了开发固件,设计人员必需深入理解这个规范。此外,该规范会定期更新,因此需要持续开发。不遵从这些更新将会导致设备落伍,降低其互操作性。为了"通过无线方式"支持这些更新,设备还需要配备额外的存储器。增加外设存储器时,其通常连接至MCU;因此,需要通过MCU读取该存储器,这将增加功耗,并可能导致处理器因更新而阻塞。
BLE无线输出需要使用一个额外的BALUN(Balanced to Unbalanced)网络将输出阻抗调节至标准的50 Ohms。一些BLE MCU/SoC内置了BALUN,但另一些则没有。如果没有内置BALUN,则必需使用外置电感器和电容器搭建一个。这需要使用9个外置组件,从而极大增加了调节通信匹配网络(AMN)的复杂性。
幸运的是,通过选择适当的芯片,上述很多挑战均能在设计初期得到克服。
为您的BLE HID产品选择适当的芯片
选择芯片时应牢记最终目标:即一个需要最少的组件、能够提供高性能、消耗最少电能的简单设计。好消息是市场上有很多芯片组可供选择。这些芯片具有不同的价值定位。详情请参阅http://www.argenox.com/bluetooth-low-energy-ble-v4-0-development/library/a-guide-to-selecTIng-a-bluetooth-chipset/。
但是,同时支持电容传感和BLE的单芯片架构在市场上并不多见。赛普拉斯的PRoC BLE采用了其被市场广泛接受的CapSense技术,并且保留了CapSense的所有USP。CapSense和BLE子系统让PRoC BLE成为了HID BLE产品的一个整体解决方案。除了集成核心功能之外,PRoC BLE还解决了以下设计问题:
足量的嵌入式闪存(最大128KB)和SRAM(最大16KB)以便通过无线方式更新BLE规范。
PRoC BLE还具备DMA(直接内存存取)功能,有助于在无需CPU的干涉下直接存取内存。
灵活的低功耗模式有助于设备大幅降低功耗。
使用配备BLE组件的PSoC Creator简化设计。随时可用的内置BLE协议栈可让设计人员利用BLE,而且无需掌握BLE 规范,从而简化设计。此外,PRoC BLE内置对蓝牙技术联盟所采用的协议和服务的支持,并提供有助于创建定制协议和服务的功能。
详情请参阅:http://www.cypress.com/products/proc-ble-bluetooth-smart
若想初步了解PRoC BLE:
下载PSoC Creator IDE:www.cypress.com/creator
根据您的应用购买一个工具包。对于触控鼠标、遥控器等常见应用,我们提供RDK。对于其它应用,我们提供标准的工具包和模块。
另请参阅以下应用说明:http://www.cypress.com/file/140661/download
- ZigBee在生命子系统中的应用(08-27)
- 基于无线通信技术的图书馆自助服务研究(08-30)
- 数控灯光的短距离无线通信系统方案(10-17)
- UWB无线通信及其关键技术(10-14)
- JPEG2000的近距离无线视频传输系统设计(10-21)
- 无线通信设备用晶体振荡子XRCGD系列(03-15)