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基于nRF51的BLE的幾種常見的應用場景

電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2018-09-21 09:51 ? 次閱讀

藍牙在短距離無線通信領域占據舉足輕重的地位——

手機、平板、PC到車載設備,

到耳機、游戲手柄、音響、電視,

再到手環、電子秤、智能醫療器械(血糖儀、數字血壓計、血氣計、數字脈搏/心率監視器、數字體溫計、耳溫槍、皮膚水分計等),再到智能家居等領域均占有一席之地。

而藍牙低功耗(BLE)是在藍牙4.0協議上修改以適用低功耗應用場景的一種藍牙協議。

隨著上一股智能消費類電子大潮的到來,BLE的各種應用也像雨后春筍般在市場上鋪開。

如果想 緊跟藍牙協議的最新動態 ,可以在找到最前沿的藍牙技術

同時其為開發者打造的開發者網站也是干貨十足。

主流的BLE芯片有TI的TI CC2540/2541、CSR BC6130、創杰 IS1685S、Nordic nRF51822。

其中TI的CC2540/CC2541和Nordic的nRF51系列在智能手環、防丟器、自拍器、手持智慧醫療設備等領域競爭激烈,這兩個在語音方面不強,所以和CSR的BC6130沒有比較的意義。至于IS1685應該是一款透傳模塊,和芯片級產品沒有比較意義,就相當于拿生產鋼材的和制造型鋼的比較。

下面以nordic公司基于nRF51提供的幾種BLE例程分析市面上BLE的應用場景:(TI的CC2541也類似)

No1、智能手環、藍牙防丟器、自拍神器

藍牙心率計、接近控制(開鎖+防丟)整個工程是一種基于BLE廣播和收發的架構,目前應用該類架構的產品有智能手環、藍牙防丟器、冰箱貼、藍牙自拍桿等產品。

No2、串口透傳模塊

串口工程和心率工程很像,在是在心率工程的基礎上加入了UART的發送和接收函數,接收函數采用回調函數,可以監聽各種串口消息。目前應用該類架構的產品時一些2B的模塊公司,淘寶上一搜一大把,他們專門生產藍牙透傳模塊,供更上游廠家開發更集成的設備。

No3、空中鼠標、空中鍵盤、空中遙控器

空中鼠標服務展示了如何用51822實現按動按鍵實現控制PC中的鼠標移動,該服務是由HID建立在GATT協議上的,支持連接各種通用設備,具體講解見藍牙開發者社區;

hids_keyboard案例中開發板運行后,按下計算機上的“CapsLock”鍵(大小寫切換鍵),開啟大寫,開發板上的指示燈D3 會點亮。關閉大寫,指示燈D3 會熄滅。里面也是集成了HID協議。

這類集成HID的服務可以直接和具有HID接口的PC、智能機、pad進行互連。

No4、beacon

Beacon本質上是廣播,手機搜索到廣播信息進行跳轉,彈出東西等。Beacon比廣播的代碼要簡單地多!!!

No5、主從一對多

主從一對一及主從一對多可以構成星型網絡。不過純硬件的基于BLE的一主多從在產品上應用不太多,可能是由于:

相比于24L01其開發難度大、成本高、技術資料不多;

相比于zigbee不專業;

相比于wifi吞吐量不夠的原因。

不過也有部分人堅持用BLE實現微微網實現設備互連互通,目前國內似乎還沒有此類產品。

當然這并不表示構成星型網絡應用場景不銳利,我預測在未來幾年各種微型、個人、家庭通信網絡將會隨著云計算物聯網,作為神經末梢連接眾多的傳感器設備而沖上浪潮之巔。

No6、OAD、OTA、DFU

空中升級Air-DFU,即Air Device Firmware Upgrade,更專業的叫法是OAD,即on air download或OTA,即Over-the-Air Technology。

在做CS模式的開發者來看遠程升級不算什么,但是在硬件領域能夠支持空中升級絕對屬于很大的進步。

之前給芯片升級固件需要用特殊設備(紫外線擦除等),

然后由于發現了電擦除設備而給業界帶來一場不小的革命,

后來又出現了可反復擦除的芯片。..

即使目前嵌入式設備基本上都是通過UART、SWD等標準燒寫口進行現場燒寫固件的(所以之前你的MP3中毒了還要交給修手機、MP3、MP4的小哥讓他們給你重刷一遍系統)。

支持空中升級的智能消費類電子,服務商一般先把固件下載到相應的APP中,待APP檢測到設備會請求進入空中升級模式,待硬件系統重啟進入空中升級模式接收新的固件程序并存放在一個閑置區域,固件全部傳輸完畢系統再次重啟,檢測到有新的固件,從而將新的固件覆蓋老的固件,最終實現硬件系統升級。

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