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Bluetooth 5 浪潮之下,看工程师们如何迎刃而上?

TI很高兴地宣布业界首款单模Bluetooth®低能耗生产合格协议栈的通用性,其支持用于SimpleLink™ CC2640R2F Bluetooth低功耗无线MCU的Bluetooth 5 高速模式(2 Mbps)。

我们在下方为大家汇集了一些常见的问题与答案,包括具有高速和远程功能的Bluetooth 5 吞吐量演示的详细信息,以帮助开发人员开始使用Bluetooth 5 开发。

1、Bluetooth 5 反向兼容现有的Bluetooth 4.x设备吗?

兼容!与Bluetooth 4.1、4.2和5规格中添加的所有功能一样,它们在BLE连接期间是可选的和协商的,确保了Bluetooth 5 设备可靠地连接到旧版Bluetooth 4.x设备并与其进行交互。除了反向兼容性之外,Bluetooth 4.1和4.2中的可选功能适用于Bluetooth 5。因此,除了2 Mbps功能之外,Bluetooth 5 设备还可以支持Bluetooth 4.2的数据长度扩展功能。TI的BLE5-Stack结合了现有Bluetooth 4.1和4.2协议栈的所有先前的功能,包括增强的隐私和安全连接配对。

2、如何在我的应用程序中启用Bluetooth 5高速模式?

您只需在应用程序中调用一个新的API来请求BLE连接,以使用2 Mbps PHY:HCI_LE_SetDefaultPhyCmd()。这将指示控制器(链路层)启动如下图所示的PHY更新过程,并且是对等设备执行协商更改链路速度的步骤顺序。若连接中的两个设备都支持且更优选2 Mbps PHY,那么,与默认的1 Mbps链路速度相比,连接将在一半时间内传输的数据包将切换到2Mbps的链路速度。若对等设备不支持2 Mbps功能,或者不希望启用,则连接将保持BLE默认1 Mbps链路速度。用于交换数据(即,GATT)的所有API在Bluetooth 5 中保持不变。

此外,我们还增强了GitHub上的吞吐量演示,以增加对Bluetooth 5高速和远程模式的支持。该演示在两个CC2640R2 LaunchPads上运行,并允许用户通过LaunchPad上的双按钮菜单和虚拟串行端口显示器在支持的PHY之间切换,同时记录有效载荷吞吐量和RSSI。

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PHY更新程序

3、高速模式的预期范围如何?

您可能已经听说,2 Mbps的连接可能比1 Mbps的连接具有“较短的范围”。这背后的物理学相当复杂,但与在默认1 Mbps模式下运行的PHY相比,任何以2Mbps模式工作的PHY(无线电)的灵敏度都将降低5 dB。虽然听起来像是性能上遭受巨大损失,但需要注意的是,CC2640R2F的无线电架构的改进,包括一流的RF性能,能够确保在使用Bluetooth的个人连接/室内操作环境中实现高性能。这意味着作为在默认的LE 1 Mbps链路速度运行的第一代Bluetooth 4.0设备,您应期待可比距离条件下,高速模式下的更大吞吐量。

值得一提的是,Bluetooth 5中另一个经常被忽视的功能是改进BLE跳频算法的信道选择算法2或CSA2。TI BLE5-Stack支持的此功能可通过确保每个连接事件与先前的连接事件相比发生在最小频率偏移,从而减少共享的2.4 GHz频谱中其它变送器的“突发”干扰的影响。减少干扰带来的数据包丢失可以减少数据包重传的数量,从而提高总体能量消耗/有效吞吐量。请注意,“插槽可用性掩码”功能仅适用于经典Bluetooth设备。

4、如何评估远程模式?

除了BLE5-Stack v1.0协议栈支持的高速2 Mbps模式之外,TI还能够评估用于在相同发射功率下实现更远程Bluetooth连接的LE编码PHY。通过使用前向纠错(FEC)来提高接收机灵敏度,以实现更长的范围。

要启用SDK中LE编码PHY的评估,请启用协议栈的build_config.opt文件中的功能。连接以默认的1Mbps链路速度建立(与Bluetooth 4.x相同),然后可以通过PHY更新过程切换到LE编码PHY。在GitHub上的吞吐量演示中也演示了LE编码PHY的使用。评估LE编码PHY将有助于您测量设备在远距离配置中将实现的实际性能。

请注意,使用此SDK中的LE编码PHY评估配置时,无法使用Bluetooth SIG认证设备。TI打算在稍后提供BLE5-Stack的更新内容,其中包括支持Bluetooth 5 LE编码PHY认证所需的其它功能,如传播扩展。

5、Mesh功能如何?

Mesh,是去年由Bluetooth SIG宣布作为一个未来应用功能,并非Bluetooth 5规范的一部分,尚未被SIG采纳。为了跟进Mesh的最新状态,TI建议您创建一个免费的Bluetooth SIG帐户并订阅Bluetooth SIG的通知。

正如您所看到的,Bluetooth技术每一次的迭代更新,都会吸引不少小伙伴的目光,以上五大常见问题与解惑,可以说是“拨开雾霾见未来”,Bluetooth 5新标准上路,看如何给您带来不一样的连接新体验。


(责任编辑:ioter)

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