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交換式多協(xié)議探討與應(yīng)用

Silicon Labs ? 來(lái)源:SiliconLabs ? 作者:SiliconLabs ? 2021-11-21 10:10 ? 次閱讀

什么是多協(xié)議?

隨著連接設(shè)備的方式不斷增加,能夠與不同類(lèi)型的設(shè)備進(jìn)行安全通信就變得非常重要。多協(xié)議無(wú)線技術(shù)可使無(wú)線設(shè)備通過(guò)多個(gè)無(wú)線協(xié)議或頻率進(jìn)行通信,幫助解決這一問(wèn)題。 有兩種主要的多協(xié)議類(lèi)型:交換式和動(dòng)態(tài)多協(xié)議,每種類(lèi)型都有自己的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn),以及針對(duì)性的用例。

交換式多協(xié)議

涉及在一個(gè)芯片上運(yùn)行兩種不同的可能模式。協(xié)議和堆棧視圖中的每個(gè)模式彼此分開(kāi)。要交換協(xié)議,有兩個(gè)選項(xiàng):1) 引導(dǎo)加載您要包含其他協(xié)議棧的固件映像,進(jìn)行通信,然后引導(dǎo)加載回其他映像,或 2) 讓具有兩種模式的一個(gè)映像完全啟用或禁用每個(gè)協(xié)議。

其中一個(gè)示例是聯(lián)網(wǎng)的家庭設(shè)備(如門(mén)或窗傳感器),在其絕大部分使用壽命內(nèi)只需要調(diào)試藍(lán)牙即可加入網(wǎng)絡(luò),然后通過(guò) Zigbee 通信。為此,您將寄出已編程或啟用藍(lán)牙軟件的部件,通過(guò)電話與用戶/安裝者交流,然后禁用藍(lán)牙,啟用 Zigbee 并加入 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)。

然后,通常返回藍(lán)牙連接的唯一方法是通過(guò)用戶中斷(如按鈕)或通過(guò) Zigbee 連接到節(jié)點(diǎn),以告訴它切換回藍(lán)牙,因?yàn)樵O(shè)備不能同時(shí)留在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)并停留在其藍(lán)牙連接上。交換間隔時(shí)間非常長(zhǎng) – 藍(lán)牙需要數(shù)百毫秒,藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)則需要更長(zhǎng)時(shí)間。

動(dòng)態(tài)多協(xié)議

在交換功能上更加流暢和靈活,而且可以在兩個(gè)協(xié)議之間更快速地跳躍。使用動(dòng)態(tài)多協(xié)議時(shí),您無(wú)需關(guān)閉或去初始化整個(gè)協(xié)議棧;只需保持兩個(gè)協(xié)議的運(yùn)行狀態(tài)并對(duì)換正在使用物理無(wú)線電的協(xié)議,從而大大縮短了切換時(shí)間。您正在共享兩個(gè)協(xié)議之間的最低階依賴關(guān)系,通常是無(wú)線電(下圖中以墻底磚表示)。

通過(guò)更快切換,它使藍(lán)牙低功耗 (BLE) 連接保持活動(dòng)狀態(tài),同時(shí)保持 Zigbee/Thread 網(wǎng)絡(luò)上的連接,從而確保您位于每個(gè)協(xié)議的時(shí)間窗口內(nèi),不會(huì)斷開(kāi)連接或從網(wǎng)絡(luò)中刪除。

這允許節(jié)點(diǎn)通過(guò) Zigbee/Thread 或藍(lán)牙響應(yīng)命令,這意味著通話中的用戶可以控制節(jié)點(diǎn)和主網(wǎng)絡(luò)。 動(dòng)態(tài)多協(xié)議應(yīng)用的一個(gè)很好的例子是門(mén)鎖,您希望用戶能夠通過(guò)手機(jī)上的藍(lán)牙鎖上/解鎖門(mén),以及通過(guò) Zigbee 使用傳感器、時(shí)間表或云命令。

交換式多協(xié)議 動(dòng)態(tài)多協(xié)議
優(yōu)點(diǎn) 通常,整體系統(tǒng)成本選項(xiàng)較為便宜,因?yàn)槟闹?IC 是所有選項(xiàng)中最簡(jiǎn)單的。
最簡(jiǎn)單的選項(xiàng),因?yàn)槟鸁o(wú)需擔(dān)心復(fù)雜的軟件定時(shí)管理。
需要更少的開(kāi)發(fā)。
無(wú)縫連接,易于使用。
保持 BLE 連接,同時(shí)留在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)上。
缺點(diǎn) 最不靈活的選項(xiàng),因?yàn)槟仨毻耆靡粋€(gè)協(xié)議才能啟用另一個(gè)協(xié)議。例如,使用藍(lán)牙時(shí),您將失去所有連接,必須重新建立連接,使用 Zigbee 時(shí),您將從網(wǎng)絡(luò)中斷開(kāi)。
在兩個(gè)協(xié)議之間切換需要更長(zhǎng)時(shí)間,因?yàn)槊看吻袚Q時(shí)必須關(guān)閉并重新啟動(dòng)每個(gè)協(xié)議。
需要軟件和網(wǎng)絡(luò)方面的專業(yè)知識(shí),難以開(kāi)發(fā)和測(cè)試。
需要嚴(yán)格的時(shí)間表,以確保您符合保持 BLE 活動(dòng)狀態(tài)的要求。

責(zé)任編輯:haq

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原文標(biāo)題:【無(wú)線知識(shí)庫(kù)】多協(xié)議無(wú)線技術(shù)探討與應(yīng)用

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