Müqayisəli RF və Bluetooth müqayisəsi

İnsan interfeysi qurğulardan (HIDs) internetə uzaq sensorlara (IOT) qədər tətbiqlərdə simsiz əlaqəyə gəldikdə, dizaynerlər bir çox seçim var. Yapılmaqda olan daha əsas qərarlardan biri və bir çox dizaynerlər hələ də mübarizə aparanlardan biri kimi, Wi-Fi, Bluetooth və ya ZigBee kimi standartlara əsaslanan RF interfeysi və ya xüsusi RF fiziki qatının (PHY ) dizayn və protokol.

Birinin üstünə seçilməsinin səbəbləri bir çoxdur, lakin onlar da qiymət, təhlükəsizlik, enerji istehlakı, qarşılıqlılıq, dizayn müddəti, müdaxilə, bir yerdə yaşamaq, gecikməzlik və sertifikatlaşdırma tələbləri baxımından möhkəmlik baxımından nisbi qazanclardır. Dizaynerlər ilk növbədə dizayn tələblərini müəyyənləşdirməlidirlər və sonra müvafiq olaraq optimallaşdırılmalıdırlar.

Bu məqalədə standart Bluetooth interfeysi və xüsusi RF protokolu arasında seçim zamanı nəzərə alınacaq amillər müzakirə ediləcək. Daha sonra, Bluetooth 5 modulu təqdim ediləcək, sonra bir silikon həll təklifi veriləcəkdir ki, bununla da mülkiyyət protokolu tətbiq edilə bilər.


Müttəhiqətli RF tərəfdarı və eksiklikleri
Dizaynın təhlükəsizlik, aşağı güc, kiçik ayaq izi və performans istiqamətində optimallaşdırılması tələb olunarsa, mülkiyyətçi PHY və protokolun işi güclüdür.

Təhlükəsizlik, garaj qapısı açıcılarından IoT cihazlarına qədər bir çox tətbiq üçün çox vacibdir. Müəllif hüququ olan radiolarla bir sıra hallarda müraciət olunur. Başlanğıc üçün xüsusi dizaynlar "təhlükəsizliyə zidd" təmin edir, buna görə də yaxşı bilinməyən bir RF interfeysi hack etmək çətindir. Mülkiyyətli interfeyslərin nöqtə nöqtəsi olma tendensiyası və ya daha geniş şəbəkələrə qoşulmayan qapalı sistemlərdə fəaliyyət göstərmək üçün gizli qalmaq da var. Nəhayət, müəllif interfeyslərinin dizaynçıları digər istehsalçılardan təhlükəsizlik alqoritmləri ilə birgə işləməməli olmadan öz inkişaf etmiş şifrələmə alqoritmlərini inkişaf etdirə və müəyyən edilmişləri çimdikləşdirməyə qadirdirlər. Fərqli olmaq, özü də təhlükəsizlik üstünlüyüdür.

Wi-Fi şəbəkələri, mikrodalğalı sobalar, simsiz telefonlar və digər aşağı güclü simsiz şəbəkələrin müdaxiləsi qarşısında güclü bir əlaqə təmin edildikdə mülkiyyət hüququ radio dizaynları faydalı ola bilər. Bir standartla əlaqələndirilmədən, dizaynerlər spektrdən daha yaxşı istifadə etmək üçün birbaşa ardıcıllıqla yayılmış spektrin (DSSS) və tezliklərin yayılması spektrini (FHSS) kimi üsullardan istifadə edirlər. Bundan əlavə, onlar daha yüksək verimlilik və ya daha az enerji istehlakı almaq üçün onların gözlənilən link büdcəsi əsasında öz seçimini kodlaşdırma sxemi tətbiq edə bilərlər.

Bu rahatlıq məlumat paketi strukturuna da aiddir. Standartlara əsaslanan kabelsiz cihazlarla birgə işləməyi təmin etmək üçün tələb olunan paket yükü olmadan, paket strukturu tətbiqin ehtiyaclarına uyğun olaraq düzəldilə bilər.

Bir donanım dizayn baxımından, yaxşı başa düşülən performans tələbləri və bu tələblər sonrakı mərhələdə dəyişməyəcəyinə əmin olma, mülkiyyətçi RF interfeysinin dizaynçılarını yer, güc və performans üçün optimallaşdırılmasına imkan verir. Onlar yalnız tətbiqin ehtiyaclarına cavab vermək üçün tələb olunan funksiyaları daxil edə bilərlər.

Mülkiyyətli RF çox üstünlüklərə malik olsa da, bir sıra amillər nəzərə alınmalıdır. Birincisi, xüsusi bir RF IC dizaynı və əlaqədar proqram təminatı, xüsusən də aşağı qiymətli cihazlar üçün təkrarlanan mühəndislik (NRE) dəyərini əsaslandırmaq üçün gözlənilən həcm olmalıdır> 100,000.

Mükəmməl birləşmə ilə dizayn edilmiş vaxt, xüsusən də RF dizaynı və RF ekspertizasının yaxşı sənədləşdirilmiş çatışmamazlığı, eləcə də uğurlu dizayn üçün tələb olunan proqram təminatı və proqram təminatının hazırlanması üçün alınan vaxtdır.

Bluetooth geniş qəbul edilən, həmişə uyğunlaşır
Digər həddindən artıq Bluetooth. Başlanğıcda HID'ler və istifadəçilərlə dolaşan digər qurğular üçün sadə bir nöqtə-to-point kabel dəyişdirmə texnologiyası kimi nəzərdə tutulmuşdur, tezliklə simsiz audio və cihazdan cihaz bağlantısı həlli oldu. Bluetooth Xüsusi Maraq qrupu (SIG) tərəfindən sıx nəzarətdən faydalanan Bluetooth yaxşı başa düşülür və dizaynerlər cihazların qaynaqlarından asılı olmayaraq, digər Bluetooth effektiv cihazlarla əlaqə quracaq və digərləri ilə birlikdə işləyə biləcəklərinə əmin ola bilərlər.

Geniş qəbul və uyğunlaşa bilən qurğular məhsuldar avadanlıq və proqram təminatına səbəb olub, bununla birlikdə ucuz bir dəyəri və sürətli bir zaman üçün simsiz interfeys tələb edən bir dizayn üçün bazara çıxarılır. Bundan əlavə, Bluetooth il ərzində inkişaf etmişdir.

2.4 GHz sənaye, elmi və tibbi (ISM) qrupunda, yetmiş doqquzuncu 1 MHz daşıyıcısının GFSK modulasiyasından başlayaraq, 1 Mbit / s ötürülməsini verən həmişə fəaliyyət göstərirdi. Bu, Bluetooth Əsas Rate (BR) adlanır. Onun adaptiv FHSS şifrələmə sxemi, İoT daha kabelsiz bağlanmış qurğuları gətirirsə belə, müdaxilə qarşısında möhkəm qalmağa davam etməyə imkan verir. Daha yüksək məlumat dərəcələri əldə etmək üçün, Bluetooth 2.0 + Enhanced Data Rate (EDR) 4 və 8 Mbits / s dərəcələri əldə etmək üçün sırasıyla π / 2-DQPSK (diferansiyel kvadratura fazası keçid açarı) və 3DPSK modulasiyası istifadə edir.

Bluetooth SIG tərəfindən sıx bir şəkildə idarə edilərkən, dizaynerlər 4.0-də Bluetooth 2010 Core Specification tətbiqi ilə əlaqədar dəyişiklikləri yaxından öyrənməlidirlər. Bu, əvvəllər Bluetooth Smart kimi satılan Bluetooth aşağı enerji (BLE) təqdim etdi. BLE Bluetooth Classic ilə geri uyğun deyil, buna görə dizaynerlər burada diqqətli olmalıdırlar.

BLE-in əsas məqsədi aşağı gücdür. Bu, Bluetooth Klassik cihazların həmişə bir-birinə qoşulduğu əlaqəli yanaşma anlayışından, qısa aralar üçün lazım olduqda bağlandıqları əlaqəsiz bir yanaşmaya keçərək bunu həyata keçirir. Ərizələr, IoT üçün ağıllı saatlar və sensorlar kimi wearable var.

Son versiya, Bluetooth 5, 2 Mbit / s-dən 1 Mbits / s-ə qədər BLE məlumat dərəcəsini iki dəfə artırır və 128x ilə 4-nin 50 m-ə qədər güclü irəli səhv düzəldilməsi (FEC) istifadə edərək XNUMX kbit / . Daha yüksək məlumat dərəcəsi, müəyyən bir zaman aralığında daha çox paketin ötürülməsinə imkan verir, belə ki, cihaz uzun müddət ərzində aşağı gücdə və ya boş rejimdə qalanda enerji istehlakı azaldılır.

Daha uzun aralığına görə, dizaynerlər Beacons da daxil olmaqla, hər hansı bir Bluetooth cihazı üçün məsafə üçün ticarət data dərəcəsinə daha çox rahatlıq verir. Beacons, bu cihazların işarə yaxınlığında müəyyən hərəkətlər edə biləcəyi üçün yaxınlıqdakı mobil qurğular üçün identifikatorunu yayan batareyalardan istifadə edən BLE cihazlarıdır. Reklamverenlerle məşhur, onlar da dəqiq daxili və açıq izlemeyi təmin edir.

Lakin, SIG xüsusi RF interfeysi dizaynçılarının da edə biləcəyi bir maraqlı çimdik tətbiq etdi: onlar daha az ötürülməni tələb edən "real" məlumatların göndərilməsini tələb edərək, enerji istehlakını daha da azaltmaq üçün yükün yüklənmə nisbətini aşağı saldılar.

Sadə kabel əvəz texnologiyası kimi başlayan şey daha faydalı bir şeyə çevrildi. Nəticədə, dizaynerlər öz RF arayüzlərini hazırlamaq üçün xərc və xərclərdən daha tez və asanlıqla Bluetooth həllini axtarmaq üçün daha münasibdir.


Bluetooth-da işləyən və işləyən
Bluetooth interfeysini seçmək üçün bu meyl bir-birinə çevrilir, çünki bazardan bazarlara dar və dizayn büdcələrinin kiçilməsinə səbəb olur. Xoşbəxtlikdən, bir çox dizayn üçün, dizayn qrupunun son tətbiqi və fərqliliyinə diqqət yetirməsinə imkan verəcək off-the-shelf Bluetooth modulunu yerləşdirmək üçün kifayət qədər yer var.


Müəlliflik hüququ və Bluetooth şirin nöqtəsi
Tam xüsusi xüsusi radio dizaynı və standart Bluetooth arasında başqa bir seçim var: dizaynerlər öz protokollarını və kodlaşdırma sxemlərini inkişaf etdirə biləcək, yaxud Ant, Thread, və ya ZigBee. Mövcud silikonun düşmə xərcləri və proqram təminatının geniş spektri ilə fərqlənmə, optimallaşdırma üçün bəzi genişlik və təhlükəsizliyi artırmağı təklif edən dizaynerlər üçün "şirin yer" ola bilər, xərcləri minimuma və dizaynda saxlayır qrafikləri pozulmadı.


Nəticə
Tam patentli RF dizayn marşrutu və ya standart Bluetooth radiosunu seçmək üçün bir çox səbəb var. Qiymət, vaxt, performans, ölçü, təhlükəsizlik və bir çox digər amillər baxımından dizayn və tətbiq tələblərinə cavab verən zaman hər bir yeri var. Bununla yanaşı, off-the-shelf silikon dəyəri və vaxt qənaət bir çox faydalanmaq istəyən dizaynerlər üçün, eləcə də mülkiyyət fərqlilik bəzi səviyyədə əlavə etmək üçün rahatlıq, satıcılar artıq qurmaq üçün sabit hardware platformaları təmin edir.

Mesaj yaz 

Message siyahısı