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应用 // 赋能技术 // 多协议无线技术

多协议无线技术

什么是多协议?

随着连接设备的方式不断增加,能够与不同类型的设备进行安全通信就变得非常重要。多协议无线技术可使无线设备通过多个无线协议或频率进行通信,帮助解决这一问题。

有两种主要的多协议类型 - 交换和动态 - 每种类型都有自己的优势和挑战,以及有针对性的用例。

交换多协议涉及在一个芯片上运行两种不同的可能模式。协议和堆栈视图中的每个模式彼此分开。要交换协议,有两个选项:1) 引导加载您要包含其他协议栈的固件映像,进行通信,然后引导加载回其他映像,或 2) 让具有两种模式的一个映像完全启用或禁用每个协议。

其中一个示例是联网的家庭设备(如门或窗传感器),在其绝大部分使用寿命内只需要调试蓝牙即可加入网络,然后通过 Zigbee 通信。为此,您将寄出已编程或启用蓝牙软件的部件,通过电话与用户/安装者交流,然后禁用蓝牙,启用 Zigbee 并加入 Zigbee 网络。然后,通常返回蓝牙连接的唯一方法是通过用户中断(如按钮)或通过 Zigbee 连接到节点,以告诉它切换回蓝牙,因为设备不能同时留在网状网络并停留在其蓝牙连接上。交换间隔时间非常长 – 蓝牙需要数百毫秒,蓝牙网状网络则需要更长时间。

动态多协议在交换功能上更加流畅和灵活,而且可以在两个协议之间更快速地跳跃。使用动态多协议时,您无需关闭或去初始化整个协议栈;只需保持两个协议的运行状态并对换正在使用物理无线电的协议,从而大大缩短了切换时间。您正在共享两个协议之间的最低阶依赖关系,通常是无线电(下图中以墙底砖表示)。通过更快切换,它使蓝牙低功耗 (BLE) 连接保持活动状态,同时保持 Zigbee/Thread 网络上的连接,从而确保您位于每个协议的时间窗口内,不会断开连接或从网络中删除。这允许节点通过 Zigbee/Thread 或蓝牙响应命令,这意味着通话中的用户可以控制节点和主网络。

动态多协议应用的一个很好的例子是门锁,您希望用户能够通过手机上的蓝牙锁上/解锁门,以及通过 Zigbee 使用传感器、时间表或云命令。

  交换式多协议 动态多协议
优点
  • 通常,整体系统成本选项较为便宜,因为您的主 IC 是所有选项中最简单的。
  • 最简单的选项,因为您无需担心复杂的软件定时管理
  • 需要更少的开发
  • 无缝连接,易于使用
  • 保持 BLE 连接,同时留在网状网络上
缺点
  • 最不灵活的选项,因为您必须完全禁用一个协议才能启用另一个协议。例如,使用蓝牙时,您将失去所有连接,必须重新建立连接,使用 Zigbee 时,您将从网络中断开。
  • 在两个协议之间切换需要更长时间,因为每次切换时必须关闭并重新启动每个协议。
  • 需要软件和网络方面的专业知识,难以开发和测试。
  • 需要严格的时间表,以确保您符合保持 BLE 活动状态的要求

更多资源

技术讲座

“多协议无线技术:动态多协议的实际应用 

学习中心

1 GHz 以下和蓝牙低能耗多协议学习中心 

学习中心

Zigbee 和蓝牙低能耗多协议学习中心 

应用说明

AN1133: 基于蓝牙® 和 Zigbee 的动态多协议开发

应用说明

AN1269: 基于蓝牙和 RAIL 专有协议 (GSDK v3.x) 的动态多协议开发

应用说明

AN1209: 基于蓝牙和 Connect 的动态多协议开发

蓝牙网状网络 - Silicon Labs
应用说明

AN1265: 基于蓝牙和 OpenThread (GSDK v3.x) 的动态多协议开发

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