Paragun ta 'RF u Bluetooth Proprjetarji

Id-disinjaturi għandhom ħafna għażliet meta niġu għall-konnettività mingħajr fili f'applikazzjonijiet li jvarjaw minn apparat ta 'interface tal-bniedem (HIDs) għal sensors remoti għall-Internet tal-affarijiet (IoT). Waħda mid-deċiżjonijiet aktar fundamentali li jridu jsiru, u waħda li bosta disinjaturi għadhom iħabbtu wiċċhom magħhom, hija jekk għandhiex interface RF ibbażat fuq standards bħal Wi-Fi, Bluetooth, jew ZigBee, jew saff fiżiku proprjetarju ta 'RF (PHY ) id-disinn u l-protokoll.

Ir-raġunijiet għall-għażla ta 'waħda fuq l-oħra huma ħafna, iżda wkoll huma l-kompromessi relattivi f'termini ta' spiża, sigurtà, konsum ta 'enerġija, interoperabilità, ħin tad-disinn, robustezza f'każ ta' interferenza, koeżistenza, latency u rekwiżiti ta 'ċertifikazzjoni. Ħafna minn dawn il-kompromessi huma interrelatati sabiex id-disinjaturi għandhom l-ewwel jiddeterminaw ir-rekwiżiti tad-disinn, imbagħad jottimizzaw skont dan.

Dan l-artikolu jiddiskuti l-fatturi li għandhom jiġu kkunsidrati meta jagħżlu bejn interface Bluetooth standard u protokoll RF proprjetarju. Imbagħad se tintroduċi modulu Bluetooth 5, segwit minn soluzzjoni tas-silikon li fuqha jista 'jiġi implimentat protokoll proprjetarju, b'linji gwida xierqa għal kull wieħed dwar kif tibda taħdem malajr.


Prospetti u punti favur RF ta 'proprjetà
Il-każ għal PHY u protokoll proprjetarji huwa b'saħħtu jekk disinn jeħtieġ ottimizzazzjoni fid-direzzjoni ta 'sigurtà, enerġija baxxa, impronta żgħira, u l-prestazzjoni.

Is-sigurtà hija kritika għal ħafna applikazzjonijiet, minn openers tal-bibien tal-garaxx għal tagħmir IoT. Ma 'radji proprjetarji, hija indirizzata f'numru ta' modi. Biex tibda, disinji proprjetarji jiżguraw "sigurtà permezz ta 'oskurità," peress li interface RF li mhix magħrufa hija iktar diffiċli biex tfixkel. Hemm ukoll it-tendenza li interfaces proprjetarji jkunu punt-sa-punt, jew li joperaw f'sistemi magħluqa li ma jgħaqqdux ma 'netwerks usa', u għalhekk jibqgħu moħbija. Fl-aħħarnett, id-disinjaturi ta 'interfaces proprjetarji huma liberi li jiżviluppaw l-algoritmi avvanzati tagħhom ta' encryption avvanzati jew dawk stabbiliti, mingħajr ma jkollhom għalfejn ikunu interoperabbli ma 'algoritmi tas-sigurtà minn manifatturi oħra. Sempliċement differenti huwa, minnu nnifsu, vantaġġ ta 'sigurtà.

Id-disinji tar-radju ta 'proprjetà jistgħu jkunu ta' vantaġġ meta tiġi biex tiġi żgurata konnessjoni b'saħħitha fil-konfront ta 'interferenza minn netwerks Wi-Fi, fran tal-majkrowejv, telefowns mingħajr fili u netwerks mingħajr fili oħra b'qawwa baxxa. Mingħajr ma jkun marbut ma 'standard, id-disinjaturi għandhom il-flessibilità biex jagħmlu użu aħjar mill-ispettru billi jużaw tekniki bħal ispettru tat-tixrid ta' sekwenza diretta (DSSS) u firxa tal-frekwenza tal-qsim tal-frekwenzi (FHSS). Barra minn hekk, huma jistgħu jadottaw l-iskema ta 'kodifikazzjoni ppreferuta tagħhom stess ibbażata fuq il-baġit ta' rabta mistennija tagħhom biex jiksbu aktar produzzjoni jew konsum tal-enerġija aktar baxx.

Din il-flessibilità tapplika wkoll għall-istruttura tal-pakkett tad-dejta. Mingħajr l-overhead tal-pakkett meħtieġ biex tiġi żgurata l-interoperabilità ma 'strumenti mingħajr fili bbażati fuq l-istandards, l-istruttura tal-pakkett tista' tiġi razzjonalizzata skont il-ħtiġijiet tal-applikazzjoni.

Minn perspettiva ta 'disinn ta' hardware, rekwiżiti ta 'prestazzjoni mifhuma tajjeb u assigurazzjoni li dawk ir-rekwiżiti ma jinbidlux fi stadju aktar tard, tippermetti li disinjaturi ta' interface RF proprjetarju jkunu ottimizzati għall-ispazju, il-qawwa u l-prestazzjoni. Jistgħu jagħmlu dan mill-ġdid inklużi biss dawk il-funzjonijiet meħtieġa biex jissodisfaw il-ħtiġijiet tal-applikazzjoni.

Filwaqt li l-RF proprjetarja għandha bosta vantaġġi, hemm numru ta 'fatturi li għandhom jiġu kkunsidrati. L-ewwel hija l-ispiża: biex tiġġustifika l-ispiża mhux rikorrenti ta 'inġinerija (NRE) ta' disinn RF ta 'użanza u softwer assoċjat, speċjalment għal apparati bi prezz baxx, il-volum mistenni għandu jkun> 100,000.

L-ispiża hija strettament il-ħin tad-disinn, speċjalment minħabba n-nuqqasijiet tad-disinn RF u l-iskarsezza ddokumentata sew tal-kompetenza RF, kif ukoll iż-żmien meħud biex tiżviluppa l-firmware u s-softwer meħtieġ għal disinn ta 'suċċess.

Bluetooth ġie adottat b'mod wiesa ', dejjem adattat
Fuq l-estrem l-ieħor huwa l-Bluetooth. Oriġinarjament iddisinjat bħala teknoloġija ta 'sostituzzjoni bil-kejbil ta' punt għal punt sempliċi għal HIDs u apparat ieħor li kien iħabbat wiċċu ma 'utenti, malajr sar soluzzjoni ta' konnettività ta 'l-awdjo mingħajr fili u ta' apparat għal mezz. Jibbenefika minn kontroll strett mill-Bluetooth Special Interest Group (SIG), il-Bluetooth huwa mifhum tajjeb u d-disinjaturi jistgħu jkunu kunfidenti li l-mezzi tagħhom se jgħaqqdu u jkunu interoperabbli ma 'apparati oħra Bluetooth ppermettiet, irrispettivament mis-sors tal-hardware.

L-adozzjoni wiesa 'u l-mezzi interoperabbli rriżultaw f'ħardwer u softwer prolifiku, li jġibu magħhom spejjeż aktar baxxi u ħin mgħaġġel fis-suq għal disinn li jeħtieġ interface mingħajr fili. Barra minn hekk, Bluetooth evolva matul is-snin.

Huwa dejjem opera fil-faxxa industrijali, xjentifika u medika (ISM) ta '2.4 GHz, li jibda bil-modulazzjoni tal-GFSK tad-disgħa u sebgħin ġarriera ta' 1 MHz li jagħtu rendikont ta '1 Mbit / s. Dan jissejjaħ Bluetooth Basic Rate (BR). L-iskema ta 'kodifikazzjoni FHSS adattiva tippermettilha tkompli tibqa' b'saħħitha quddiem l-interferenti, anke peress li l-IoT iġġib aktar mezzi konnessi b'mod wireless. Biex tikseb rati ogħla ta 'data, Bluetooth 2.0 + Rata ta' Data Mtejba (EDR) juża π / 4-DQPSK (differenzjali ta 'kwadratur phase shift keying) u modulazzjoni 8DPSK, biex tikseb rati ta' 2 u 3 Mbits / s, rispettivament.

Filwaqt li l-Bluetooth huwa kkontrollat ​​sewwa mill-SIG, id-disinjaturi jeħtieġu jistudjaw mill-qrib il-bidliet li saru bl-introduzzjoni tal-Speċifikazzjoni Core tal-Bluetooth 4.0 f'2010. Din introduċiet l-enerġija baxxa tal-Bluetooth (BLE), li qabel kienet ikkummerċjalizzata bħala Bluetooth Smart. BLE mhijiex kompatibbli b'lura ma 'Bluetooth Classic, għalhekk id-disinjaturi jridu joqogħdu attenti hawn.

L-għan primarju ta 'BLE huwa ta' qawwa baxxa. Jimwettaq dan billi timxi mill-approċċ orjentat lejn il-konnessjoni ta 'Bluetooth Classic fejn il-mezzi huma dejjem konnessi, ma' strateġija mhux konnessa fejn huma jgħaqqdu biss meta jkollhom bżonn għal intervalli qosra. L-applikazzjonijiet jistgħu jintlibsu bħal arloġġi u sensers intelliġenti għall-IoT.

L-aħħar verżjoni, Bluetooth 5, tirdoppja r-rata tad-dejta BLE għal 2 Mbits / s minn 1 Mbit / s, u żżid il-firxa ta 'konnessjoni 128 kbit / s minn 4x sa 50 m billi tuża korrezzjoni ta' żball aktar b'saħħitha (FEC) . Ir-rata tad-data ogħla tippermetti li aktar pakketti jiġu trażmessi għal spazju ta 'ħin partikolari, għalhekk il-konsum ta' enerġija jitnaqqas hekk kif l-apparat jista 'jibqa' f'power jew f'modalità idle għal perjodi twal.

Il-firxa itwal tagħti lill-disinjaturi aktar flessibilità biex tiskatta r-rata tad-data għad-distanza għal kwalunkwe apparat Bluetooth, inklużi l-Beacons. Il-beacons huma apparati BLE misjuqa mill-batterija li jxerrdu l-identifikatur tagħhom għal apparati mobbli fil-viċin sabiex dawk l-apparati jistgħu jwettqu ċerti azzjonijiet meta viċin il-fanal. Popolari ma 'dawk li jirreklamaw, huma jippermettu wkoll traċċar preċiż intern u barra.

Madankollu, is-SIG implimenta tweak interessanti ieħor li disinjaturi proprjetarji ta 'interface RF jistgħu wkoll jagħmlu: naqqsu l-proporzjon overhead-to-payload, u jeħtieġu inqas trasmissjonijiet biex jibagħtu ċertu ammont ta' data "reali" biex ikomplu jnaqqsu l-konsum tal-enerġija.

Dak li beda bħala teknoloġija ta 'sostituzzjoni bil-kejbil sempliċi mxerred f'xi ħaġa ferm aktar utli. Bħala riżultat, id-disinjaturi issa huma aktar adattati biex ifittxu soluzzjoni Bluetooth malajr u faċli iktar milli jmorru mill-ispiża u l-ispiża tat-tfassil tal-interface RF tagħhom stess.


Kif tibda taħdem fuq Bluetooth
Din l-inklinazzjoni li jagħżlu interface Bluetooth qed issir neċessità hekk kif it-twieqi dojoq u d-disinn jibdew jonqsu. Fortunatament, għal ħafna disinni hemm spazju biżżejjed biex jakkomoda modulu Bluetooth off-the-shelf, li jippermetti lit-tim tad-disinn jiffoka fuq l-applikazzjoni aħħarija u d-divrenzjar tagħhom.


Propjetarju vs. post ħelu ta 'Bluetooth
Bejn disinn tar-radju proprjetarju tad-dwana sħiħ u Bluetooth standard, hemm għażla oħra: transceiver tar-radju off-the-shelf li madwaru disinjaturi jistgħu jiżviluppaw il-protokoll tagħhom stess u skemi ta 'kodifikazzjoni, jew jadottaw verżjonijiet off-the-shelf bħal Ant, Thread, jew ZigBee. Bl-ispiża li qed tonqos tas-silikon disponibbli u firxa wiesgħa ta 'appoġġ ta' softwer, dan jista 'jkun il- "post ħelu" għal disinjaturi li qed ifittxu divrenzjar, xi latitudni għall-ottimizzazzjoni u l-għażla li tissaħħaħ is-sigurtà, filwaqt li jinżammu l- iskedi intatti.


konklużjoni
Hemm bosta raġunijiet li jagħżlu jew rotta ta 'disinn RF proprjetarja sħiħa jew radju Bluetooth standard. Kull wieħed minnhom għandu l-post fejn jilħaq ir-rekwiżiti tad-disinn u l-applikazzjoni f'termini ta 'spiża, ħin, prestazzjoni, daqs, sigurtà, u ħafna fatturi oħra. Madankollu, għal disinjaturi li jixtiequ ħafna mill-benefiċċji tal-kost u tal-iffrankar tal-ħin tas-silikon off-the-shelf, kif ukoll il-flessibilità biex iżidu xi livell ta 'differenzazzjoni proprjetarja, il-bejjiegħa issa qed jipprovdu wkoll pjattaformi solidi ta' hardware biex jibnu fuqhom.

Ħalli messaġġ 

Lista messaġġ