TI 15.4 协议栈，以及低功耗远距离传感器到云端解决方案介绍
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大家好 我是吴冰洁 我来自上海 上海的 central team 就是 我们其实在北京的话 是有 local FE team 然后 Central 和 local FE Team的区别就是 我们可能更专注某一些应用 比如说无线连接技术的应用 所以我在TI工作有七年了 七年一直专注于无线的连接应用 包括1G以下的连接 包括2.4G的连接 今天下午我还会跟大家介绍 2.4G蓝牙的一些方案 所以大家如果有兴趣的话 可以留下来一起听 然后有关今天下午的Hamzan 我需要大家来帮我 去预装一些SDK 在电脑上面 所以为了减少时间 大家等会儿在吃中饭的时候 可以先把它装起来 有一个CCS 然后有两个SDK要装 所以主持人这边 到时候会给大家提供那个 如果你们下载比较不方便的话 他提供exe的安装文件 在U盘里面 所以大家可以到主持人这边来取 他等会儿也会说 所以这个事先做个广告 今天我先给大家讲一下网络 因为网络的话 其实TI在无线连接这边的话 有很多的技术的网络 已经是成熟的 然后是可以给大家 直接缩短开发周期的东西 所以除了技术本身 咱们在网络这边有一个 就是为什么会给大家来做介绍 刚才杨杨 这边他有介绍 wifi的部分 那在我们的 local RF 这条产品线上面的话 我们是有sub-1G的低功耗的连接 也有这个2.4GB官方连接 那么在15.4的这个解决方案 其实是同时涵盖了sub-1G 2.4G 所以如果大家在自己的应用上面 对这个网络有需求的话 可以联系TI 好 那么我就开始 我们今天的介绍 今天这个agenda包括六个部分 因为现在这个时间 可能离中午吃饭时间会比较近 所以我可能会讲得快一点 所以从软件从技术本身 从应用本身来说的话 我们在这个slide里面都跟大家过一遍 也会对我们现在TI design 就是对这个本身板子 和技术的支持也比较全面 所以大家可以找到的软件资源 或者硬件资源都比较多 所以大家可以到时候 到这边来看一下 我在这个slide都会讲 首先说一下这个application 现在因为我们有一个 非常火的概念叫 IOT Internet of Things 物联网 所以现在所有的在很多的 实际应用中间 特别是工业应用中间 我们有很多的网络需求 sub-1G上的 2.4G上的 你看在这个图里面的话 就是有比较多的 比如说水电表 叫 flow meter 第一个图是 然后第二个图是电子标签 现在在河马先生里面 大家可以看到 它的标签不再是纸质的了 那它是一个电子的 那这个电子标签 它可以自动去更新上面的数据 不需要人为的去更新 所以这个是电子标签 还有一个就是停车场 智能停车场 现在在很多城市 它的停车消费 也是通过云端来做的 所以这个智能停车 还有一个就是 已经火了很久的一个智能楼宇 就是叫 building automation 智能化楼宇 它里面包括一些烟感 如果在居家的话 它可能会有一些 比如说传感器网络这类东西 所以这个是我们在我们组网这边 可能会需要的一些应用 那么如果再仔细来看 sensor to cloud 这个 target application 的话就更多了 包括我们的白电 现在家里的智能家电会越来越多 所以你看家电直接上网 你可以从远处说个简单例子 从远处操控家里的冰箱 或者是电饭煲开始做饭 这个就是智能网络 还有就是比较多的那个门锁 就是现在可能家用少一点 在那个酒店的这些应用 酒店的门锁或者是 现在它不是有这种智能 租房这种方式 所以它可能有这个门锁 然后是smart grid智能水电表 水电表水电表气表 Alarm & Security 就是我刚才说的智能楼宇 包括一些比如门锁 也算是其中之一 还有 smoke detector 就是烟雾传感器 或者是大家进那个门 的那个禁的时候 它会有开关门的这种 有些家用的其实应用已经比较多 然后冷链ESL 然后物流 还有一些工业应用的话 就比如物流 sensor 就是传感器网络 包括可能比较远 因为它这个sub-1G 通讯距离会比较远 所以再比如说 大家可能飞行器上面 可能会用一些 主要是用在操控这一方面 所以 sensor to cloud 这个应该说是 未来的一个发展方向 这个是大概的就是sensor to cloud 一个大概的框图 就是底层的话是sensor 然后它可能会就是 它所谓的就是LT的 一个Node 然后这个Node可能带来 不同的一些传感器 比如说如果是在家用的 这个环境里面 在厨房里面它可能有水渍传感器 烟雾传感器 在门帘上面 它可能有门帘的这个洞 就是比如说窗帘门帘的 一个动态的一个传感器 那不同的传感器 它带着这个传感器的就是具体 功能可能是不太一样 然后统一的可能接到 一个LT的网络里面 然后通过一个LT的gateway 它可能并不是蓝牙的 或者也并不是wifi的 所以它可能比如说sub-1G的网络 它需要通过一个LT的gateway 接到这个Router上面 Router再转到这个cloud上面 然后通过cloud的话 你可以接入手机 也可以接入远程的一个monitor 所以这个就是一个 典型的IOT的sensor to cloud结构 刚才其实我刚才 杨杨这边他介绍的时候 我是有看到是说有人在问说 到底我选择什么样的 就是技术这么多 我选择什么样的技术 可能会比较好 那么其实就是可以从 以下的这个维度里面来看 那么总共是有四个维度 第一个维度就是range 就是我的通讯范围有多长 到底是家用 比如说是覆盖整个家庭 可能几十米就够了 然后或者是 我从power这边来看 就是我是 以什么样的方式供电 如果我是常用的交流电供电 或者是我是3A电池 或者我最好是纽扣电池供电 这个是其中一个限制 还有一个就是你是不是具有 这个直接和手机通讯的这个能力 因为现在和手机通讯的 这个技术本身就已经限制住了 就只有wifi和蓝牙两种 所以你可能在这方面 是一个考量的方向 然后还有一个就是 你的这个吞吐率 数据吞吐率到底有多大 就是比如说你要传这个音频的 这个数据吞吐率 和你要传这个控制信息的数据 吞吐率是不一样的 所以这里要看你到底 这个应用中间是什么样的应用 那么大概就是可以 从这四点来考虑 这个地方主要举的这个例子 其实就是一个15.4的 典型应用 在long range mode下面15.4 可以支持两公里的通讯范围 然后它的网络的供电 在叶子节点上面 它是可以支持只用纽扣电池供电 因为我们的芯片支持 2.4G和sub-1G同时工作 所以它又可以支持 软件连接的这个功能 所以它可以提供phone connection 也就是说这个是TI独有的东西 TI现在是唯一一家 把2.4G和sub-1G 做co-current mode的一个厂商 就是其他地方也有做 但是我们是最先出来的 所以这个是一个比较好的功能 也是我最喜欢的 新一代的芯片上面的一个功能 还有就是throughput 15.4 它有很多种的选择 有long range mode的50K 在上一代产品上是有200K 现在在新一代产品上是50K 这样的一个吞吐率 基本上其他的应用都可以覆盖 这样一个应用 好 这边就是我们TI TI是整个的半导体厂商中间 我们深圳是我们在 无线连接技术这边 产品线覆盖最全的一家公司 所以大家可以看到 从近场通讯NFC 到远距离sub-1G的通讯 我们都有相应的产品 所以刚才杨杨这边他介绍的是 2.4G wifi 的芯片 它是三二系列 其他的私有协议的 包括sub 1G 2.4G的低功耗蓝牙 还有ZigBee Zig410 以及我今天介绍的15.4 它都是有对应的芯片 主要是26系列和13系列 不同的这个应用场景 它的特点也是不一样的 大家可以看到 也是从四个维度 所以如果你想要选择不同的应用 针对你符合应用的网络的话 你可以通过这张表 很快地找到什么网络 最符合你的这个实际应用 刚才这个表上大概列出来了 但是现在传统的在这些网络上面 它其实都是有tradeoff的 你需要比较简单的几个过程 你需要高的吞吐率 必然你的功耗也会比较高 你需要比较大的数据吞吐率的话 你的功耗也会比较高 所以其实它就是一个平衡 所以看你在应用中间 需要什么样的东西 然后你又同时做到低功耗 所以这个其实不是 不可多得 它不是不可兼得的一个东西 所以需要做一些tradeoff 在这个表上面其实也写出来了 大家可以看到 在wifi里面的话 它通讯速率快 但是它同时的power也很高 在远距离方面的话 sub-1G的通讯距离远 但是它的功耗 也可以做的相应的比较低 但是它的 data rate 也比较低 所以距离远它要高功耗 关键是TX-X占用时间长 也就是你的 throughput 它其实就会限制 你整个功耗的使用 所以可以看到这个是每一个应用 它有不同的这种功能范围 所以大家在选择的时候 可以根据这个图去做参考 好 下面我要给大家介绍一下 为什么我们要选择sub-1G的 这个网络 首先是第一个就是 这个是所有的2.4G的产品 都达不到的 它的通讯距离非常远 它可以做到最远二十千米 当然这个slide里面写的 我们这里实际中间 可能就两公里这样一个通讯范围 但是我觉得两公里已经很厉害了 2.4G你如果没有做中继的话 你是肯定做不到这个距离了 也就是说你在工业应用上面 你必须要用sub-1G的技术来做 这个是原因 还有一个原因 就是sub-1G它是基本上都是 一个私有网络 所以它的网络的loading 没有像wifi或者BLE 这个loading这么大 所以它可以做到低功耗 你可以通过纽扣电池供电 可以做到超低功耗 所以有很多的 现在家用的可能会比较多 像刚才提到的ESL的那种客户 它也是小的 当然不是纽扣电池 它可能是小的锂电池供电 它可以做到非常长时间的应用 比如说5年或者7年 这样一个应用 刚才已经说了 就是它可以做到低功耗 在ESL的客户里面 还有一个就是它可以提供security 我们现在最新的13 就是以2结尾的这颗芯片 有13X2 1352 1312 还有2652 2642 包括就是以2结尾的 这一代的芯片 它都提供在security方面 就是它有AES的加密 就是加密算法 它有硬件加密的算法 所以它本身在security这边 它是可以给你提供支持 这是一个 第二个就是鲁棒性 鲁棒性的话就是 因为我们蓝牙的芯片就不说了 就是 Sub-1G 的芯片 我们在我们的通讯协议这边 我们在达拉斯是有自己的实验室 可以每一个这种 今天我又介绍了15.4的 这个网络都是 有搭200个节点以上的 节点的测试 在那边跑 所以它是有这种实际网络的 一个搭建起来的 最后的一个测试报告 所以就比你自己去做 就是从零开始去做网络的研发 会更可靠 整个的我们这个研发里面 踩一些坑 踩一些bug 已经帮你做过了 所以在鲁棒性这边 我们是有一定保证的 好 下面就是 dual band technology 这个是我们这颗芯片的一个亮点 就是我一直想跟大家分享 也是我个人非常喜欢的一个特点 就是在刚才的那张图里面 之前的话全部都是基于1G的 同属于1G以下的一个通讯 但是因为我们这颗芯片 同时可以支持2.4G 也就是说2.4G的私有协议 或者2.4G的蓝牙通讯 所以如果你是通过蓝牙通讯的话 它就可以给这个应用 带来很多的可能性 比如说我可以直接去读 这个水表上面的数据状态 通过一个手持式终端 这个手持式终端是通过蓝牙 来和水表进行通信的 同样地 我在标签上面也是一样 你可以在标签里面带一些 比如说这个产品它的 用一个蛋糕来做比方好了 一般的超市里面 好一点的超市里面 它蛋糕是什么时候做出来的 它可能会打一个标 那这个时候如果我再加到 ESL的标里面去的话 我通过手机去读 我可以读一些详细的 有关这个产品的信息 这个是本身 就是等于说是一个延展 那也就是你去逛这种 智能超市的时候 获得的一些新的服务 在手机停车这边就是智能停车 在这方面 手机会更方便 如果你可以跟手机连接的话 它相当于是说在支付方面 会比传统的支付 比如说有公交卡或者直接投钱 这种支付会帮你 就是你可以通过 现在大家都不带钱在身上了 就是比如说支付宝微信来支付 所以这个也是一个 非常好的可能性 然后在家用方面的话 你是直接去控制灯 开门 你可以通过手机这边去操作 也是比较方便 所以现在这颗芯片 把 2.4G 和 Sub -1G 加起来之后 在应用方面 就针对围绕人的这个应用 其实上面就做了很多 你可以设想很多的 不同的应用在里面加进来 所以你不需要 多加一颗芯片在上面 就是一颗芯片就可以搞定 而且它是co-current mode的 所以这个是我们芯片的一个亮点 所以像这个slide里面写的这样 因为我们的芯片 在2.4G和Sub-1G上面 同时可以支持 因为这个原因 所以我们把Sub-1G的 一个网络性能和低功耗蓝牙的 这个网络性能加到一起了 最后就成了一个 又可以用电池来供电 又可以支持手机连接 同时支持 long range 在 Mesh 网方面 也支持的一个网络 那在 Mesh 这边 主要就是 sub-1G 来支持了 我们在 BLE 这边的话 目前是没有 Mesh 网络的 好 这个是我们在 co-current 这边的一个支持 大家可以看到这个上面 其实已经列了我们的两代芯片 第一代是1350 1350是一个dual band的芯片 但是它就不是2.4G和sub-1G 它可以在2.4G和sub-1G之间 进行切换 所以大家可以看到 就是它支持的几种模式 第一个模式它是 因为BLE它本身有协议栈 所以协议栈本身会占一些网络 就是占一些芯片的资源 那么在1350这颗芯片上面 大家如果对我们这个芯片 有了解的话 知道我们这个芯片有个短板 就是它的flash 比较小128K 所以它在跑完BLE协议栈以后 再去跑sub-1G的东西的时候 它就有点不够用 所以它就只能支持 BLE 的 beacon 就是说我只发BLE的数据包 它其实是基于2.4G SIL 来做的 它只发一个BLE的数据 就是beacon包发一个网络包出来 然后同时去支持 一个sub-1G的网络连接 这个是它可以同时支持的 还有就是它在跑BLE蓝牙的 完整的蓝牙协议栈 也就是说如果你要支持 BLE蓝牙的连接的情况下 你在做sub-1G连接的时候 那么它就只能 不能做con-current mode 它就必须做切换 就是它可以在需要的时候 切到2.4G 或者是我在平时来跑sub-1G 他们这样的一个应用场景 是可以支持的 如果你是升级到CC1352 这个芯片 这个芯片是1350的升级版 升级版了之后 因为它的flash跟RAM 都增强了 1352的flash跟RAM 是352K 所以RAM是80K 1350的RAM是20K 所以整个的芯片 做了这次upgrade之后 它就可以支持full connection 也就是说它是完整的支持 BLE的con-current等 加sub-1G的一个链接 所以同时也就是说 我们在SDK demo code里面 如果大家今天 下载1352的SDK 现在就可以从TI的网站上下载 下载了之后 在我们里面已经有sub-1G 和2.4G con-current mode的代码 当时我自己也试过 让我觉得很惊艳的一个功能 所以大家可以去试一下 就是 sub-1G 加 蓝牙 BLE full con-current mode 这个代码 在这颗芯片上面 这个其实也有很多应用 我就举个例子 我有客户他去做那种 智能手环 智能手环的话 它同时要支持远距离 因为大家知道 BLE的连接只能支持最多8个 如果你是在TI的芯片上来做 你如果用手机来做 我有客户测过 最多可能支持到15个 如果你的产品会更多 比如说像做智能手环这种应用 你十几个设备 肯定是不够你使用的 在这种情况下 它可能就把 SUB 1G的网络加进来 然后又可以enable BLE蓝牙连接的操作 所以在这种情况下面 这种应用就可以做一些 非常有意思的应用 所以这个就是给大家举个例子 当然可能会有其它的一些例子 大家可以自己去发现 所以在目前这种情况下面 这个芯片这个是它的一个亮点 好 然后我们要举一些例子了 就是beacon beacon刚才有提到 是说我们可以有一些传感器网络 传感器网络比如说我如果在家里 或者在工业应用上面 它可能在整个工厂里面 有一些对有毒气体的探测器 探测器它可以通过SUB 1G 因为工厂的范围比较大 而且SUB 1G 它本身在抗干扰的方面 它会比2.4G要好 所以它传得比较远 它穿墙距离也比较好 所以它在这种情况下 它在整个的工厂里面去布这个点 布点之后就可以通过一个集中器 把它所有的传感器都连接起来 同时这些传感器 因为是基于1350来做的 同时如果你要 通过手机去读这些传感器的数据 也是可以做到 如果你是通过beacon方式 你手机靠近某一个传感器的时候 你就可以看到 这个传感器上面一些数据了 这个是 beacon上面的一个应用 就是SUB 1G 加 2.4G beacon的一个应用 还有一种就是 刚才其实也有人问到 说我们的OTA升级 OTA升级大家知道 我刚才有说 就是在前面的网络里面说过 SUB 1G 其实针对2.4G来说 它的吞吐率 就是带宽的原因 它的吞吐率 肯定是没有2.4G那么高 所以在数据传输方面 2.4G可以达到 4兆或3兆的传输速率 那在SUB 1G这边的话 可能就比较难以达到 我们在SUB 1G这边 其实是有4兆的那个code 但是那个4兆 code 它首先是基于868兆的频段 就是433大家知道我们国内 如果是SUB 1G的话 使用平台是433 433平台上面 在本身的占空比上面 就是它会有一个限制 所以最高在国内的话 SUB 1G的传输速率 是达到1.5兆 也就是说它其实从两点 从传输速率上面来讲的话 它跟2.4G 肯定是比不过2.4G的 所以本身SUB 1G的 传输速率会比较慢 那你在OTA升级的时候 本身芯片 它的flash是有128K 然后你自己要下ES-imaging进去 所以你想一下128K 如果以最快的速度来传 它整个升级的传输过程会比较长 你就可能没有得到一个 比较好的用户体验 而且SUB 1G 它在手机上是不支持的 所以你想通过手机 来升级你的这个设备 其实是做不到的 如果你 enable 蓝牙的这个连接之后 你实际上是可以通过 蓝牙的这个方式 然后来升级你的这个设备 在你升级完了这个设备之后 再转成SUB 1G的设备 来进行数据通讯 所以这个其实就是 TI帮您把这个东西 做了一个整合 现在在新的芯片上面 TI其实已经在做这方面的整合 我们叫smartOAD 它可以把所有的 SUB 1G的设备 包括ZB的设备 2.4G的设备都加到一起 加到这个里面来 所以就会有这些升级的 一些特点在里面 所以通过手机刷结果非常方便 这个就是我们在role switching这边 它给大家提供的一个应用 还有一个 这个就是也是role switching 它主要是鉴权 就是我先是通过网络 因为对于sub-1G 来说， 你对数据的入网 它肯定是有鉴权方式 因为你入网的话 如果不通过这个配置 不通过鉴权配置 那你就直接入网 可能这个网络的安全性 也得不到保证 你如果想要去配置 某一个设备入网的话 你通过手机也会比较方便 在sub-1G这边的话 如果你通过role-swtiching来做 也会比较方便 就直接通过手机去配置 设备的网络 然后先把它配置好 类似于像wifi一样 告诉它一些网络信息 要这个设备加入这个网络 那这个其实就是role swtiching的 另外一个应用 还有就是 sub-1G 和 BLE Concurrent 就是在门锁方面特别有意思 就是现在有一些酒店的那个门锁 已经是蓝牙的门锁 蓝牙门锁就是你可能住店了之后 会有一个信息发到你的手机上 你通过这个手机的这个码 你就去跟这个门锁去通讯 然后就可以开门 你就不需要到前台去领钥匙 手机上面就可以完全操纵出来 现在有一些可能像海南这些地方 他们不是有一些那种公寓出租 也是可以通过这种方式 相当于你把你的房子 挂到网上面去 你装智能门锁 然后你可以远程去开关这个门 所以就是也可以做一些 这方面的这种应用 那所以你如果是通过门锁的话 如果你是通过纯2.4G 来做的话 它这个通讯距离会比较近 你在一整栋楼宇里面 去管理你这整个的一栋楼 比如说一层楼或者两层楼 可能有多少个房间 你在如果只用来2.4G 来管理的话 它本身通讯距离会比较近 而且我刚才有解释说 一个蓝牙设备 它的连接其实是有限的 你要连接这么多设备的话 其实是有一定难度的 所以如果是用Sub1G 来做数据管理 因为它本身数据量也比较小 就是一个开关门的操作可能 所以它就把Sub1G和 2.4G的网络特点加到一起 在智能门锁这边 其实也是比较好的应用 好 下面就是我给大家介绍一下 我们的15.4 stack 刚才说了那么多应用 然后看一下15.4 stack 到底是什么东西 大家如果对网络 有一定的了解的话 就知道网络它其实是分 不同的网络类型拓普结构 如果是典型的蓝牙 就是我们传统蓝牙的连接的话 它是新型网络链接 就是以手机为中心 这样可能打比方不太合适 打一个大家比较常见的 就是应用场景的一个比方 就是以手机为中心 周边有很多蓝牙设备 那这是典型的新兴网络 然后 在BLE 就是蓝牙4.0出来之后 在BLE这边的话 这个设备可以支持multi role以后 它又可以做主又可以做从 所以开始来就是一个 类 mesh 的一个网络 那还有一张网络 就是其实很多的 就是现在可能用的比较多 就类 mesh 网络用的比较少 传统的网络还是用的比较多 就新兴网络的典型的新型网络 还有一种就是刚才有提到的 mesh mesh 的 work 的话就是 我在刚才的那个前面 有一个 slide 里面给大家介绍 6 Lop 是 Mesh 网络 ZigBee 是 Mesh 网络 然后蓝牙联盟 就是大家可能有知道的 可能别的厂商做的一个 BLE Mesh 也是 Mesh 网络 所以这个 mesh 网络 就是它有一定的自愈性 然后可以自组网 这个在今天下午 我们专门有一个筛选 然后我的同事会给大家做介绍 我今天就在这个地方 就不给大家多做介绍了 那现在15.4回过来 它其实是一个新型网络 这个新型网络同时可以支持 2.4G也可以支持sub -1 G 就是根据你自己的网络选择 你可以选择2.4G或是sub -1G 在这个function development 这个这边的话 就是为什么我们TI 会给大家提供一个 TI15.4的 stack 原因在于就是我有很多客户 做自己的私有协议的网络 他们可能觉得做私有协议的网络 会比较符合他自己的一些应用 但是在网络节点 可能只有20个的时候 和你开发有网络节点40个 甚至80个节点的时候 它的这个网络的拓扑结构 和你去分时间的整个的算法 profile去定义这个stack的时候 它的网络的loading是不一样的 开发难度也是呈几核增长的 所以我有看过我的客户 比如说调一个私有网络 新兴网络调几年都没调稳定的 因为你本身是一个无线网络 它有很多的无线通讯上面的 不确定性 如果所有的操作都是正确的 那你可能很快就做出来了 关键是你要去把那些 不确定的东西bug解掉的时候 其实是非常难以跟踪的 所以如果你去开发一个 自己的私有网络的东西的话 其实是工作强度会比较大 所以我在这个地方 给大家列了一下 大家可以看到如果你是self-develop 这个网络的话 那 那个时间就是首先有一个 network function 的 development 因为你做这个network 比如说我以传感器网络做例子 你肯定有一些就是在 小的这个叶子节点上 你需要跟外部设备进行通讯 可能要跟传感器进行通讯 所以肯定有 C 口 如果那个传感器是SPI口的 你要还要调SPI口的 或者说你这个传感器上比较复杂 要加一个MCU 那这个时候有可能是预案通讯 所以你这个有一些 driver 这个你是得写 然后还有就是 单点的这个网络单点的这个设备 就是在 function 这边 是成功工作了之后 你要想办法把它加到 这个网络里面来 你就会需要有一些 网络这边的功能的一些设计 比如说这个设备 怎么加到这个网络里面来 怎么从这个网络退出去 如果这个设备掉线了 整个网络会怎么样 这个你都是要考虑在里面的 所以TI在这方面 在15.4协议栈上面 它就列出来大家可以看到 就是它列出来了 很多的这个function development的点 这个都是我们 15.4的协议栈已经支持的 包括 Tx Rx 最简单的 就是数据收发 包括有ACK 就是如果你丢包了之后 是不是有一个SK的回复 就是收发了之后 报是不是有收到 或者是不是需要重发 这个是在我们这个里面都有 然后data retry 就是如果我丢包了 数据是不是要重发 然后地址过滤 因为比如说网络里面只有三个点 我可能不存在地址过滤123 但是如果我有80个点 我这个时候为了防止 数据的这个洪水 flooding 那我可能就需要有 这种地址过滤要做低功耗 不是说因为每一个网络中间 有一个网络报 那么我所有的设备都得起来 那么这个时候你需要用地址过滤 来给它做一个 比如说低功耗的功能 那这个时候在这方面 这个15.4协议栈就已经把 比较底层了这个接口提供给你 你要对网络进行操作的时候 你是可以直接调用这些API 然后把这个功能 加到你的网络里面来 所以你整个的开发周期就会变短 像下面就是你看红色的这部分 就是我们TI 15.4 Stack 如果你用它来开发 和你自己去开发同样功能的网络 时间上面你会缩短 那你主要要做的工作的话 其实就只是 就是你可以把你的这个时间精力 主要花在你自己应用方面 就是跟你应用 相关的一些开发上面 比如说跟CLOUD这边 怎么进行通讯 然后数据采上来怎么做操作 这部分其实是跟你应用最相关的 但是其实你跟底层的一些 比如说driver code 什么通讯的这些东西 你可以缩短这个时间 那在network test这边 因为我刚才有提到在达拉斯 我们这边在我们的实验室里面 是有搭那个很多板子的大网络的 所以包括这个ZigBee 包括thread 包括今天讲的这个15.4 我们都是有搭200个节点 以上的这个网络在那边 不断的在跑 所以它帮你踩掉了一些点 然后你可以拿到一些 test reports 就是如果在某一些 这个网络的 configuration 就是不同的网络配置的情况下 你可以从TI拿到一些 我们的test reports 所以就是可以帮助你去做自己的 这个网络的一个debugging 所以它整个的 在这个performance test这边 也是帮你可以缩短一些时间 所以整个的这个时间就会缩短 整个开发周期也会缩短 同时风险也会减小 这个是我们15.4协议栈 这可以给大家提供的 这个其实就是我刚才给大家介绍 就在Sub-1G方面 为什么需要我们的15.4协议栈 那其实在这个 slide 里面 主要写的就是在Sub-1G方面的话 我们Sub-1G以下方面的话 用的主要的全部都是私有网络 就是如果我们TI 不提供网络协议给你的话 那你就只能用一个 就是只能自己开发 就没有其他选择 那对于客户的开发的那个时间 和周期 和难度来说就比较高 那TI在Sub-1G方面 是帮你提供了一个这种可能性 然后在2.4G方面 如果你觉得蓝牙 wifi 或者CP能够满足你的应用 你可能可以选这些网络 但是总有那些应用它可能 比如说就是像我刚才举的例子 我需要接一个20个节点的网络 新型网络 这个时候蓝牙 蓝牙可能就不支持 因为它只是最多刚才说了 如果是说以手机为中心 最多支持15个 那如果wifi的话 就是不能提供低功耗 如果你想要低功耗的 这种网络的话 你可能做不到 那如果是这个ZigBee的话 它是一个Mesh网络 但是它的loading会比较多 就是因为ZigBee的话 最多可以传256个 就是payload 可以传256个byte 所以如果整个数据的吞吐量 就是网络的这个loading 就是整个网络的负载量 比较大的话 你其实如果 对一个20个节点的网络的话 其实就没有必要 去做这么复杂的一个mesh网络 那你这个时候 就可能要选择一个私有的2.4G 但如果你是选择私有的2.4G 如果TI不提供15.4 那你就得完全自己开发 就又回到了刚才那个问题上面 所以在这种情况下TI 提供一个15.4的协议栈 是大家非常好的一个开始 你可以在这个基础上 去开发一些符合自己需求的 一个应用网络 好 现在看一下我们SDK SDK里面都有什么 就是刚才我介绍了15.4网络 是一个新型网络 然后它可以提供一些功能 就是刚才有说的这些功能 然后我们看一下这个 就是具体的SDK里面 大家可以得到什么 在SDK这边 在SDK这边13系列的话 就是它有两代产品 上一代产品是13X0 13X0这边 我主要是看15.4的话 这边它首先是一个 IEEE 802.15.4 e/g 的 就这两个它其实一个是modulation 一个是就是提供底层的这个 调制方式的一个支持 然后包括那个mac层的一个协议 所以他整个提供了 首先底层的这个连接 然后它可以支持50K BPS 5K和200K的一个通讯速率 然后它有这个MAC CSMA/CA 就是防冲突机制 然后它有sensor and collector example application 如果你想做简单的传感器网络 你直接用这个代码去搭 就可以直接跑 然后你跑50个节点 肯定是没有问题的 然后有了Linux就是如果你 做一个比较强大的gateway 他直接有Linux的板子 就是跟这个1310的板子 接到一起 给你去就是以这个基础来做开发 所以整个的这个solution的话是 在15.4 solution 你如果下13X0 SDK就已经有 那在这个的dual band就是没有 刚才我说的那个 就是13X0的更强大 所以我们看一下在13 13X2上面就是比较强大的 那在15.4这边的话 13X2它的区别就是主要是dual band 就是它在15.4这边 其实是一样的 就是你直接加起来 然后它里面就有一个 15.4的folder 然后它里面就会包含一些 example code sensor collector 然后根据那个还有guide的文档 你根据这个直接在代码上面 就可以跑 然后它的亮点就是con-current mode 就是他 con-current 15.4的 stack 加上BLE Beacon 或者是 con-current 那个 WSC sensor和 这个BLE的这个 Free flow 就是副BLE的 stack 就是你可以把它做BLE的 从设备然后和手机进行数据连接 然后同时它还支持 WSC sensor这样一个功能 所以在这个13X2上面 SDK是做的比较好 然后这个其实是我反复说的就是 在15.4这边 它可以提供一个入网 就是整个网络的一个管理 包括入网退网 然后你怎么去把设备 加到这个网络里面来 退网的时候可以得到一个notification 这个是网络这方面 其实很大的一部分 这个loading他都帮你做掉了 还有一个就是安全加密 就是他有加密硬件加密算法 硬件加密直接加进来 还有就是MAC地址他在15.4里面 他是除了是一个信息网络以外 它还可以支持跳频 就是它有三个频段可以进行跳频 所以你可以规避就是除了 本身2.4G是一个 比较嘈杂的频段 然后sub-1G可能会更干净一些 然后在此之外它还可以支持跳频 所以你可以在跳频 来防止这个就是给你提高 给你提供更多的这个网络稳定性 在就是在设频方面 所以本身这个芯片它就是 这个15.4它支持这个功能 所以这个这一页主要是其实说 我们芯片是一个超低功耗的芯片 这个特点其实是跟着我们 1310和1312 这个芯片走了 就是他本身是一个out of the box 就是他是他所有的代码 都基于TI 它的开发和 wifi的开发和ZigBee的开发和 蓝牙的开发都是基于同一套TI 接底层的接口是类似的 然后你在特别是在driver的 这个移植上面是统一的 就是你在wifi上面 比如说我曾经做过一个 传感器的sensor的一个应用 那这套代码你肯定 你不需要做任何修改 直接移到蓝牙或者 移到15.4上面就可以用 所以这个是一部分 第二个就是我们芯片 是超低功耗的 所以peak current是小于六个毫安 然后在休眠的时候是0.6个微安 所以这个是我们本身芯片给予的 这个15.4协议栈的一个优势 下面就是15.4 stack 这个是我一定要讲的 其实虽然可能时间不够 这个是我一定要讲 就是15.4stack 它有三个模式 第一个模式是信标模式 第二个模式是非信标模式 第三个是frequency hopping就跳频模式 信标模式意思 其实和wifi很类似 它的主设备会有一个 固定的信标的时间 和你进行数据通讯 然后在这个信标里面 它不管有没有数据 它都会以固定的这个时间点 跟那个叶子节点通讯 然后在这个信标里面它会包含说 我有没有叶子节点的数据 所以在叶子节点 收到这个信标之后他就知道 主设备是不是有给我这边的一个 我是不是有新的数据 在主节点这边 如果是有设备的话 那叶子节点就主动 发一个pulling的动作 去找这个主节点 把这个设备把这个信息拿下来 那这是信标模式 非信标模式 就是它这个并没有这个beacon 叶子节点在任何 想要数据通讯的时候 立即起来去找足设备 要就是它可以不断去pulling 就去找主设备去查询说 你有没有数据给我 你有没有数据给我 这是非信标模式 frequency hopping就是简单顾名思义 就是它是可以支持跳频 那也就是它可以在 以固定的一个调频的序列 进行数据跳频 那在主节点和叶子节点之间 它会知道对方是以什么样的 这个跳频序列在跳频 所以他们会自动的以这个time slot 来进行数据通讯 那么在这三个模式的话 frequency hopping 它是只能和Non Beacon Mode 加到一起的 它是不可以和Beacon Mode 加在一起的 所以这个就是我们的一个特点 所以这个是我们15.4stack的 最基本的一个网络拓扑结构 这个就是例子 时间不够我就跳过 讲一下 End product Architecture 如果你想要自己开发 15.4的协议栈的设备的话 你就是整个这个结构的话 灰色的部分是你不需要考虑的 就是TI全部在SDK里面 提供给你的 你仅仅只用考虑红色的那部分 就是有application自己要操作的这部分 所以它有两种模式 一种就是整个single chip solution 你用一颗1310上面 然后用它的 MCU 来跑你的网络协议就可以了 还有一种就是用 那个 Network Processor功能 就是你外界可能 外部还有一个host的MPU 然后你的那个application 跑在MPU或者MCU上面 然后通过UR的口 然后去操控这个1310 来进行数据工作 所以这两种模式都可以 那你主要开发的部分 就是红色的这部分 好 下面就是那个sensor to cloud 这个其实反复的讲的话 就是给大家传递了一个信息 就是我们底层它所有的 这个传感器网络来做的时候 它可以通过15.4 因为15.4协议栈 它可以支持非常多的节点 相对相较于蓝牙的协议栈 或者wifi协议栈这样会比较多 但是wifi协议栈做超低功耗 可能就没有15.4这么有优势 所以在这种应用场景下面 然后你可以有些设备 支持wifi 有些设备支持 sub-1G 然后根据你自己的网络来做 所以他就可以把所有的设备 都连到一个大的cloud云上面 然后通过云去做数据管理 或者是access或者configure 所以这个是一个 典型的sensor to cloud 一个应用 然后我们在 sub 1G sensor to cloud这边的话 我们其实是支持非常多开发套件 所以大家可以看到 我们有wifi的 就是wifi这边 是和刚才的那个芯片 结合在一起 3220wifi加上1310 sub-1G 这是一个sensor to cloud 还有一个就是MSP432 比较强大的MCU 还有一个就是Sitara AM335X 这个板子上面应该 是有一颗以太网孔 主要是提供给大家 不同的接入wifi的一个接口 因为本身15.4这个协议栈 它其实本身不直接 接到网口这边的 所以如果你要上网的话 你可能还是需要有个东西来桥接 一是通过手机 或者是通过wifi 你这个地方 就是给你提供一个wifi接口 在gateway这边把数据传出去 所以这个就是我们的板子 大家可以看到典型的13X0 我们是有sensor tag开发版的 所以launchpad也可以直接和1310 这边通过sub-1G进行数据通讯 再通过3220 提供wifi的支持接到云 或者是远端的电脑设备 在Linux这边的话 如果你想提供一个 更强大的MPU级别的设备的话 就是通过 bigger board 就是AM335X这个板子 去接1310做gateway 这个是我们的开发版 这些板子其实都是TI design 大家可以看下面这两个link TI design其实是一个验证过的 大家可以直接用的 是TI跟你们做好的 一个reference design 所以如果是有相应的应用 可以把它直接拿下来 去做参考设计 这个就是一个典型的网络了 比如说通过虚线的这些东西 全部都是无线连接 有各种的这个连接的技术 包括1G以下的通讯 2.4G通讯 wifi的通讯 实现的这个 就是有限的以太网口的连接 就是cable线的连建 包括网线或者是通过路由器 直接接到网口上面的数据通讯 所以这个是一个典型的工业的 IOT gateway的一个应用 所以我们包含了非常多的gateway 这个是Linux gateway 大家如果有兴趣的话可以看一下 好 这个比较重要的就是 how to get start 大家可以看一下 本身我们的资源是非常多的 在这一页里面 所有的整个Simplelink MCU platform 的 overview 它包括了很多的SDK SDK是软件包 包括了很多的开发套件 包括硬件这边的开发套件 我们有针对应用的 reference 设计 全部在 TI design 上面 所以你可以自己去看一下 针对building automation的 或者是电网的grid illustructure的 或者是汽车的automotive 我们在TI的官网上面 提供了一些训练 有时候你可能在一开始 去做getting start的时候会有些困难 但是TI其实是提供了一些 你直接去看这个link 它会有step by step hands-on 今天下午我们给大家做的 BLE的Hands-on 其实也是直接通过在线的方式 通过Simplelink academy来做的 其实那个有时候我自己都会去看 所以那个上面讲得也很清楚 现在也有那种直接的中文的 翻译的也很好 所以可能15分钟就看完了 hands-on 一步步做的时间会长一点 但是就比看英文的要简单很多 下面其实这个就是 我们在building automation 这边的TI design 大家可以看到 其实是有非常多的设备了 包括1310的 就是红外线动作传感器 这个是直接就可以拿过去做 这个拿了之后就可以做那个 把它做到智能家居里面 这个就是第一个 第二个就是氛围灯的一个设计 然后后面其实有很多是 比如说gateway 然后这种有害气体传感 那针对它可以外面接了不同的 比如说HDC1000 AM3358都是不同的 针对比如说传感器 或者温湿度传感器 或者那个比较器 放大器 这些都有 就是针对不同的一些应用 就已经出了一些TI design 所以你是直接拿到这个设备之后 去下载相应的设计文件 你就可以看到板子上面 有哪些东西 然后你就可以很快地出一些产品 所以这个其实TI在 已经提供给大家的 非常好的一个接口 今天下午我们先来讲一下蓝牙5 大家可以在装那个软件的同时 来看一下我们蓝牙5有什么新的功能 然后蓝牙5我会从下面五个方向 来跟大家说一下就是蓝牙5 我们可能会支持什么东西 如果要做蓝牙5的开发的话 我们会需要哪些东西 下午在讲完了之后 准备去做一个hands-on 然后给大家看一下 我们的Simplelink Academy 这边有些什么东西 可以给大家看一下 然后大家如果在hands-on这边 没有做完的话 没关系 回去之后这个是一个open的 所以大家可以在家里面 只要有网络连接的情况下 都可以去访问那个 Simplelink academy 然后继续把这个demo做完 好 现在我们先来看一下蓝牙5 我想问一下在座有多少人 是做过BLE的支持的 以前 可以举手示意一下 没有人吗 好吧 这样 如果没有做BLE支持的 我就多讲一些跟基本网络相关的 一些功能可能多讲一点 大家如果以前做过的话 我可能就会讲得快一点 好 那我来讲一下 BLE 5 就是蓝牙5 蓝牙5是这样的 大家以前用过传统的蓝牙 传统蓝牙 最popular的一个应用 就是蓝牙耳机的应用 在很多年前蓝牙它的定义 就是说要把所有的设备 全部都用无线的方式连接起来 跟人相关的设备 全部用无线的方式连接起来 那在这种情况下面 在它的这个应用上面 它定义了很多层的不同的协议栈 在这个协议站里面 最popular的一个应用 就是蓝牙耳机 一开始的时候是单声道的 那种就是蓝牙耳机打电话 然后后来变成双声道的 蓝牙耳机听音乐 这种的应用全部都是传统蓝牙的应用 就是我们叫 classic bluetooth 应该是在四五年前 那个蓝牙组织在经典蓝牙的基础上 加了一个BLE BLE它其实也是在那个协议的里面 但是它和传统蓝牙 就是4.0以前的蓝牙 其实是不兼容的 你看到的有蓝牙3.0 蓝牙high speed 这个是蓝牙一开始传统蓝牙的发展 然后后来它有把BLE加进来之后 蓝牙4.0加进来了之后 它其实是一个低功耗蓝牙 所以它就是蓝牙协议的 不同的一个分支 这个分支和传统蓝牙是不兼容的 所以大家首先在今天下午的 这个课里面要搞清楚 蓝牙和传统蓝牙 蓝牙分传统蓝牙和低功耗蓝牙 这个是两个不同的概念 所以我们现在看到得很多 比如说小米的手环 然后你可以看到一些 比如说别人跑步的时候 用的那个心率的 然后在家里面的时候 有一些蓝牙做的遥控器 小米的遥控器 上面打了一个蓝牙的那个标志的 都是低功耗蓝牙的产品 低功耗蓝牙就不是标准蓝牙 因为低功耗蓝牙和标准蓝牙的区别 在于以前耳机就是大家知道双模耳机 什么双模 就是传统蓝牙的那个耳机 双声道的耳机 它是需要充电的 你可能听一天的电 然后电就没有了 你要再继续充电 但是低功耗蓝牙 它标榜的就是功耗超低的蓝牙 所以它可以通过纽扣电池供电 达到很长时间 如果大家有用过 小米的蓝牙遥控器的话 大家就知道它其实里面 就是一个CR2032的电池 然后可以用一年以上 所以这个是低功耗蓝牙 和标准蓝牙最本质的一个区别 那它在协议上面 因为它要达到低功耗 所以他做了很多修改 所以他在协议的兼容性上面 它和传统蓝牙是不兼容的 这是大家两个概念大家要知道 然后在这个完成之后 到Blue Tooth 5是去年的时候 就已经有这个概念了 然后TI声称自己是Release Blue Tooth 5 最早的一家公司 当然现在也有很多公司 都开始陆陆续续Release 蓝牙5 它在低功耗蓝牙上面的操作 在这张图上可以看到 第一个是四倍的距离 第二个就是两倍的通讯速度 第三个就是800倍的一个广播包 就是广播包发送信息的一个量 所以它在这个上面 蓝牙5.0其实主要就是低功耗蓝牙 在以前就是基于4.0的蓝牙 它有一个非常大的 在这三个点上面它是有一些改进 因为我们主要的题目是蓝牙5.0 因为这个sig组织也是说蓝牙5.0 是以后未来的发展方向 所以它可能想要干掉ZigBee 干掉一些其他的网络应用 所以也是跟其他网络应用做一些区分 可能在这几方面会进行一些加强 所以这个是蓝牙5.0在这几个特点 这节课大家一定要知道 好具体的来看这四个特点是怎么做的 所以蓝牙5.0它有三个不同mode 一个是Long Range Mode 一个是HigherSpeeds 还有一个就是Broadcasting Capacity 所以这个就是Long Range 的话 它是用code方式来做的 也就是说如果回头 大家看到一个蓝牙4.0的设备 它是不可能跑蓝牙5.0的协议的 原因在于说就是 在Long Range mode这边 它是通过IF code这边做编码的方式 来实现这个长距离的数据传输 所以它是底层的 你可以把这边 直接做的一个特殊属性 也就是说你如果是4.0的蓝牙设备 你必须升级硬件 你才可以支持5.0的这个应用 这个是Long Range mode 我在后面会具体讲 到底Long Range mode是怎么实现的 我们再看一下higher speeds 它的这个通讯速率 moderation是达到以前的两倍 他因为以前的蓝牙 都是在 GSK 1M 的 这个调制模式上面的 所以现在他在蓝牙5.0上面 它加进来了一个两兆的通讯模式 所以做IF的就知道我同样的时间内 我的通讯速率 相当于从一兆变两兆之后 我的data rate肯定会提高 所以这个是通过这种方式来做的 然后八倍的传输速度 这个是蓝牙协议软件实现的 就是蓝牙协议在广播报里面的时候 以前广播报最长是31个byte 现在他把这个东西加进来了之后 它可以传非常长的一个数据包beacon 所以在一些beacon应用的时候 就是蓝牙广播的这个数据应用的时候 它这种广播的数据包它可以加进来 这个后面具体实现 我也会具体跟大家说是怎么实现的 所以在蓝牙5.0 它把这些功能加起来了之后 它的应用范围会变得比较广 那在蓝牙4.0这边的情况 就是BLE的这种情况 其实做的最后就是穿戴设备 遥控器这个是量比较大的 然后应用比较多的 小的那种智能设备 低功耗蓝牙我看到的 比较有意思的应用 2014年的CES展上面 最佳设计设备 很多都是围绕着BLE的应用来的 然后在那个应用上面 有人把它做坐在养花草一个设备里面 把那个花草一样插到花盆里面 它就是通过低功耗蓝牙和手机连接 然后他就去监控这个土壤的温湿度 然后告诉你这个花 是不是适合这个花生长 然后就来养花 就是应用 就是智能养花的一个应用 然后做的很有意思 就是BLE有很多 这种很有意思的应用 然后现在在BLE5.0 这样做了进阶之后 那么它就有非常多的一些应用 加进来了 所以可以看到下面 比如说home building information 这个其实就是和早上的15.4的 其实是有一些重叠 你会发现在无限的网络连接里面 很多应用都是重叠的 就有的应用可以通过BLE来做 也可以通过15.4来做 也可以通过ZigBee来做 那其实就是要看你具体这个应用中间 有些小的区别是在什么地方 所以在这个上面列出来的 其实是有很多 比如说我在工业方面的 E-meter sensor 或者Power tube用BLE 然后在家用家电的时候 它用BLE其实主要的方式 就是它的优势在于 它可以跟手机进行通讯 所以BLE和其他的网络连接 它的优势就在于它可以非常简单地 用简单的自己的协议 就和手机进行数据连接 然后人就可以 根据通过这个手机来控制某些设备 或者看到某些设备的状态 所以这个是BLE 能够给使用者提供的 我觉得是和其他的网络连接 最大的一个区别 这个就是蓝牙 好 下面我们来看一下 蓝牙5.0的一些use case 刚才跟大家讲了一下 就是它引进了三个新的网络特征 那么我们看一下 在引入新的网络特征之后 它会有一些什么样的 新的应用可以引进来 首先是door lock 就是这个话可能是老外的房子比较多 我们国内的房子可能就不需要这么远 但是这只是一个例子 就是如果我是在蓝牙的这个门锁上面 它是一个BLE的门 那么这个BLE的门 我其实是直接可以跟手机进行通讯的 因为我现在是 就是它是一个 如果这个门锁是一个 bluetooth4.0的设备 那它是可以跟手机通讯的 但是它的通讯距离就比较近 就是比如说门是在客厅里面 那我肯定要人走到客厅这个范围内 然后我才可以跟我的门锁连接上 在这种情况下 我才有可能去对我的门锁进行操作 但是如果你把5.0的应用加进来 也就是说它本身的通讯距离 long range的这个通讯距离加进来 它本身long range我们老外在 我们的BU在挪威 就是这个BLE在挪威 然后他们曾经在5.0的long range 刚做出来的时候拉了一个距 等一会在后面可以看到 就是它有一个video 当时video拉出来的通讯距离 是16公里 就是这一侧是在接收端跟发射端 保持连接的状态 然后他们就一个人在冰面上面滑冰 另外一个人就到远处去爬山 爬到山顶上面那个连接还在 然后最后回来 google map上面拉一个距 16公里 所以这个就是 当然挪威的环境非常 就是不像中国国内的环境这么嘈杂 2.4G的环境比较嘈杂 所以拿到国内来说 如果是家庭应用 家庭这个房子可能500米不到 100米肯定是可以 就是实现这么个连接的 所以如果你的手机 是支持5.0的手机 如果是在一年前 可能只有三星的有一款手机是支持的 那到现在iPhone8 和iPhone X 都是支持5.0的 所以现在越来越多的手机 开始支持BLE 5.0之后你如果你的设备 是支持BLE 5.0的 你就可以在家里的任何地方 去操控你的门锁 如果是在这个应用中 所以这个就是很典型的一个 就是long range mode的一个使用场景 那么在另外的一些使用场景中 同样的把它从门锁out出来之后 你可以看到比如说家电 在家里就是家电 它是可以有BLE 5.0的操作 你不需要有gateway 你不需要通过像早上说的 如果你是sub 1G做的 那么你还需要一个gateway 把它从sub 1G的网络桥接到wifi网络 然后wifi网络 再通过GPRS到你的手机 最后你通过手机 你要走一个这样的 通过cloud走一个数据回路 然后去控制你家的电冰箱 洗衣机 但是如果你是用BLE的话 你可以直接实现这个功能 就直接去连接 然后对它进行控制 所以这个是BLE5.0 就是蓝牙5.0long range 它和就是LT这个应用的一个区别 所以反过来还是强调说 很多的无线应用都是可以实现的 只是说看什么样的应用就满足 你对应用的这个需求 特定应用的一个需求 那么这个地方也列了 还有其他的一些 比如说在工业中间的话 sensor network也可以通过蓝牙来做 那这个地方的瓶颈 就是说它在建立连接的时候 它的那个连接数量是有限的 就是如果你是和15.4来比 15.4 有200个 那你的 BLE 的连接 用手机连的话最多十几个 所以这个也是一个限制 好 看下面 下面就是还有 第二个就是刚才说的是long range 那如果是在advertising extension这边 就是所谓的广播包 扩展广播包的这个应用上面的话 扩展广播包它的意思是这样 就是刚才有提到广播包的话 它在蓝牙协议里面定义的 就是广播包里面可以携带一个广播的 就是客户自定义的数据长度 那这个数据长度在以前的 通讯协议里面规定的是31个byte 31个byte可以写什么东西 基本上你写一些自定义的名字就没了 然后像以前的beacon的应用的话 它是直接办直接用这31个byte 去写那个link 就是写一个网络地址 比如说我在万达商场里面逛商场 然后我走到一家店门口 然后这个店要打广告 然后它给我推送了一个beacon 然后这个beacon里面 我应该写什么东西 能够包含我的数据 它就会推送一个link给你 那个link就是它的一个广告业 所以它会给你一个手机推送的 这么一个数据 然后你看到这个数据之后 你直接就link到 就是你点了这个之后 你其实去打开一个网页 那个网页就是它推给你的广告 基本一般的那个应用是这么做的 那如果你是在现在的 就是advertising extension里面 就是你如果加长扩展广播包来用的话 因为你就不会受这个31个byte的 数据限制 你可以发256个byte或者更长的 数据byte 那你也就是说你可以包含 更多的数据信息 你可以把你的所有的有用的东西 全部都直接写在你的那个广播包里 那这种情况下就不需要客户很麻烦的 我点了一个link 然后那个link上面有什么数据 它就直接可以通过手机上面就拿到 那这个beacon是这样的 在IOS设备上面叫i-beacon 它是有一定的数据格式的 然后在Android设备上面叫beacon 它其实都是基于 Bluetooth的这个广播包的 这个协议的数据框架来做的 那么不同的这个应用 都会支持不同的东西 所以现在就是相当于是说 给客户开放一个可以携带 更多数据信息的一个广播包来给你 所以在这种情况下 你在应用上面就不会像以前 那么麻烦了 这个是advertising extension的例子 好下面就是fast data transfer 这个主要就是我们以前在蓝牙的 就是BLE的设备里面的话 用的最多的就是蓝牙与语音遥控器 就是大家如果用过小米的遥控器的话 或者是比如说海信的遥控器 它们做遥控器的时候 它会有一个功能 就是你按住一个按键对它说话 然后它会把你的语音录下来 然后发到电视端 发到电视端之后 电视端上面会有一个 就是语音识别的系统 然后比如说我说开机 或者说选频道 多少频道或者是选游戏 因为现在都是智能电视 你可能会有一个短的那个命令进去 然后它把这个打出来 打出来之后它可能会直接link到 自己的一些 就是电视机的那些操作 那这个功能其实就是通过BLE 单向的从手机 从遥控器 发一段语音发到电视机端 这么一个功能 但是单向的而且只是语音 大家知道语音的那个采样频率 是非常低的 就是相对而言 如果你是用BLE的通讯速率 因为BLE通讯速率是不那么高 就是它因为要做低功耗 所以根据早上的那个知识点 就是如果你要高的通讯速率 就是你必须要以非常高的 就是功耗来作为代价 那如果BLE是怎么做到又低功耗 然后又能数据传输 它只能是说牺牲掉这个通讯速率 这个点来做 所以它的通讯速率不高 但是它可以支持单向语音数据发送 在BLE5.0里面它是两兆的 通讯速率 所以两兆的调制模式 所以在通讯速率的情况下 它支持到基本上可以达到两兆 就是达到以前的通讯速率的两倍 就是从原理这个上面来考虑 不是实际的情况 只是从原理上面来分析 它应该是可以达到以前的两倍 所以在这种情况下 它可以实现双向语音通讯 那么在这种情况下 你就可以实现比如说双向的 从遥控器到手机 遥控器到电视机的一个语音传输 这是一个 第二个你可能可以实现一个比如说 播放器直接到遥控器的 一个数据传输 那么在这个时候 其实就是有一些比如说对讲机的功能 我们比如说不要把它局限在手机 遥控器和电视机的这个里面 您可以把它在思想再打开一点 可能在比如说对讲机 室内对讲机的这种情况下面 是不是也可以来做 所以在这种情况下 大家可以来想一下 就是在语音上面在BLE5.0上 可以传输更多的东西 好再看一下 faster data transfer use case 还是在industrial这边 那在industrial这边 它是有更快的这个数据传输 所以有一些 比如说数据量比较大的情况 就是以前如果数据量小的话 比如说我们做OAD升级的时候 BLE如果256K的数据升级 得要一分多钟才能够把 就是256K的数据全部发送到手机 而且这个是非常快的通讯速率的 情况下才可以完成 那如果我用high speed来做的话 那我可能一分钟都不要就可以完成 那也就是说比如说我传一个 大一点的数据 比如20K或者10K的应用 在应用场景里面 这个时候对于使用者来说 他就会觉得我可以接受 这样一个等待时间 否则的话比起wifi 它可能这个功能 他就会觉得比较蹩脚 好这是一个应用在工业方面 然后在其他的方面 比如说指纹识别方面 指纹识别大家知道数据量会比较大 那这种大的数据量传输以前和那个 以前是不能用 Sub-1G 或者其他的方式比如BLE来做的 那现在如果是高的数据传输的话 它是可以来做的 所以它就会有一些比如说数据支付 然后指纹的这种security的 需要大数据量传输的东西的时候 它可以用这个BLE来做 好然后给大家讲一下TI solution 今天早上杨杨这边给大家介绍的时候 是有这个road map 但是那个是三二的 然后我们在二六 就是二六和sub-1G这边的road map 大家可以看一下 就是灰色的这部分 是我们现在已经量产芯片 然后在1G以下部分的话 是有1350 1350是 dual band 就是它支持1G以下和2.4G一起 所以它的下一代产品是1352 这个1352就是 早上有说它是concurrent mode 可以同时支持的BLE的全功能连接 和sub 1G的网络通讯 这个是1352 它现在出就是第二 就是蓝颜色为底的这个 它是现在已经可以sampling 然后到今年年底的时候可以量产 所以大家如果想要开始sampling 除sampling之外 它的那个demo版也可以拿到 然后SDK也都在网上是发布的 所以等于说是 现在的开发就已经可以基于这个来做 然后等到量产之后 可以跟产品同步的进行数据量产 就是产品量产 然后后面还有一个1352P 就是加这个PA的 这个PA可以加到两点 它是就是芯片自带PA 所以它等于说是会 有一个20DB output 以前的话2642的output 不是 应该是5个DB 然后1352加进来之后 它可以选择 是在 sub 1G上面加22DB TA 还是说在2.4G上面加20DB TA 就是外围的那个设计会有一些不同 所以在这个芯片上面 就是一个内置PA的一个问题 所以整个看下来的话 在BLE这边的话 我们现在是有2640IQF 然后有一个Q版本的 就是如果大家有汽车的客户 想做BLE的设计的话 你可能需要选一个 就是已经过了汽车Q100认证的 2640IQFQ的一颗芯片 那就是这是单独的2640的 然后2650的MODA是一个module 就是TI自己的一个module 2650的一个module 然后这个可能在国内用的人不太多 然后在2.4G私有信息这边的话 还有那个ZigBee thread的这边的话 是2630 2650 然后大家可以看到pin to pin的话 是7乘7的那个封装的话 它是这样直接过去 2640对2642 然后2650对2652 直接pin to pin的 所以这个是我们一个 在2.4G这边的一个roadmap 然后看一下SDK 刚才我有跟大家说 就是你要下载SDK之后 看一下自己的板子 如果是在2.4G这边来做 SDK支持的话 就有两颗芯片可以支持 一个是26X2的SDK 一个是1352SDK 然后你根据你自己的板子 下对应的SDK来安装 我们就等于用2K来做这个 BLE的demo 来讲一下技术详情 就是它到底具体在协议里面 是怎么实现的 蓝牙5 long range 它其实是会有一个口 它叫LE-coded PHY 就是它有两种就是标准的LE的 那个调制方式是1兆 然后它通过一个 就是比如说两个比特代表一个比特 就是用两位来代表一位的这种方式 来数据传输 这样的情况就是相当于 自己含了一个纠错的能力 那么它这样的话 它就可以增加那个sensitivity 所以它就可以增加 增加那个距离 在这种情况下 就是500K的通讯速率 因为它本来是1兆的 然后它现在里面 每两个比特代表一个比特的数据 所以它就相当于数据减半 就是1兆除以2就是500K 所以是这么这么来算的 还有一种就是1:4 就是它后面这个其方式有写 就是0就是通过0011来表示 然后1通过1100来表示 那么在这样的情况下 它就相当于是 4个byte来纠错一个byte 这样的话它的sensitivity 就会比500K的更高 但是它的通讯速率就降更低 就是它coded了之后 就是125K的data rate来做数据通讯 所以就是就变成了 就变了 就变成125K 所以这个就是 在long range mode的时候 就有两种通讯速率可选 一个是500 一个是125 这个地方在代码里面是可以配置的 我们在后面的hands-on里面 也是可以有提到 如果大家有这个兴趣的话 可以看一下hands-on里面怎么做的 那这个是long range的基本的实现方式 好 刚才有说就是我们挪威的同事 做了一个非常令人亮眼的 long range的一个demo 大家到时候有兴趣的话 可以通过访问这个网站去看一下 这个网就是这个training的 这个培训视频是在网上 TI官网上面是公开的 然后你们可以看到就是 他们实际去拉距的时候 最后实现的那个就是16公里的这个 最后一个那个结果 好 下面就是讲一下 high speed是怎么实现的 high speed的话 就是刚才其实有提到 我们其实就是通过 一个两兆的通讯速率来做的 其实大家从下面的这个 历史的这个图就可以看到 Bluetooth4.0 4.1的时候 就是一兆bps 的PHY PHY 其实就是所谓的底层的物理层 物理层它实现的那个数据就是一兆 然后它是27个byte PDU 然后在Bluetooth 4.2里面 它加了一个功能叫data extension 所以它可以在某种情况下面 如果你两边都是4.2的设备 它可以扩展就是有一个数据扩展 那在数据扩展的情况下面 它的PDU可以达到255K 而255个byte的PDU 所以它也就相当于是 我本来一个byte一个数据包 只能传27个byte的数据 那我就把这个数据扩展使用上了之后 就相当于我的一个蓝牙包 可以带255个byte payload的 所以它就相当于是说我在同一时间内 可以传更多的数据 因为你相当于是 蓝牙的通讯的那个协议 它做到低功耗的原因就是 它通讯一下之后休眠 再通讯一下之后再休眠 所以它的那个占空比 实际上是比较低的 所以它可以达到功耗 就是平均功耗会比较低 所以你就可以想象出 它其实要等到每一次我就是真的 要开始进行数据连接的时候 要进行数据通讯的时候 我才会进行就是才会进行数据收发 那我如果每一次收发 只能收发27个byte 那我的通讯速率肯定是比较低的 那么如果我用电力 Extension的话 就相当于是说 我在同样的时间间隔里面 每一次收发的数据会比以前要长 那这样的话data rate就会高 所以这个就是通过这种方式来 最后它可以达到最高 780个KBPS的一个通讯速率 这个是按平均的这个时间来算 那么在BT5.0里面 它可以用到两兆的PHY 所以就是在物理连接上面本身的那个 这个PHY它就已经提供给你就是两兆 那它在这个双倍了这个之后 那它还是可以用 以前的一个data extension 那它本身的这个通讯速率的话 就会达到1.4兆 所以这个就是它高速的一个原理 好 再看一下high speed 所以刚才有问题 就是说我刚才一直在说 是不是可以真正达到两兆 达到两兆其实只是一个算出来的 就是说因为我本身以前的通讯速率 是一兆 以前的那个data rate是一兆 我现在的data rate是两兆 所以情况理论上 我是能够达到以前的两倍 这是简单的算 但是实际上是不是真的可以达到两倍 其实是不行的 原因在于什么地方 大家可以看到下面画的这两张图 上面那张图是一兆时候的传输的方法 下面这张图是两兆的时候传输方法 它中间会有一个就是在每一个包 就是这个传输的时候 其实就是传两个包 然后黄色的这部分就是传递一个包 然后蓝色为底的那个地方传第二个包 大家你看就是它在传两个包之间 它一定会有一个150微秒 左右的一个就是slot 它是一个间隔 它一定会有这么一个间隔 所以在这一部分的掌控比 是不能变的 也就是说 我虽然是以1兆的速率在传输 然后这我虽然是以2兆的数据传输 你看下面这个图它是2兆 所以它比较起来的话 如果只是传同样长度的数据的时候 它的这个数据长度 是可以是之前的一半 但是这个间隔 150微秒的这个间隔 是没法儿变的 也就是说它的这个速率 其实是达不到真正的两倍 因为它会有一些网络的方面的 为了维持网络方面 它会有一些这方面的消耗 所以有些间隔它是不能变的 不是说我100%的1/2的掌控比 就直接除出来 所以它理论上是可以达到两倍 但实际上最后出来就是1.4兆 这就是原因 好 下面讲一下那个 advertisement extension advertisement extension是这样 就是在广播包上面 蓝牙的广播是这样的 蓝牙它有39个信道 通讯信道 然后这个通讯信道的定义 就是和wifi是有一部分是重叠的 wifi的通讯频段也是2.4G 蓝牙的通讯频段也是2.4G 然后它为什么会选37 38 39 3个信道作为广播信道 原因这37 38 39 3个信道它是避开 就是避开wifi已经使用的信道 最远的两个可能比较干净的信道 所以它把它作为一个广播信道 因为所有的蓝牙的连接 都是从广播信道的广播开始的 广播信道的作用就是 当一个设备可以使用的时候 它要在广播信道上发广播 告诉对方设备 我在这里你可以来连接我 或者是我有数据 你可以到这个广播信道上来找我 所以这广播信道它的干净程度 受干扰程度 直接影响到BLE它的连接可靠度 或者说最后BLE使用的这个可靠度 所以他为什么要选37 38 39 这3个信道的原因就在于 这3个信道将相较于wifi来说 是最干净的3个信道 他们离wifi的那个频点最远 好 这是广播信道 这是在BLE 传统的BLE的广播包是这样做的 然后它这个传统的广播包里面 还有一个特点 就是这上面写了 PHY必须是1兆的PHY 因为在BLE 5.0之前 就BLE 4.0 BLE 4.1的时候 他的那个PHY 都是一兆BPS的PHY 所以它是必须是在 这个PHY的基础上来做 然后它的payload 我刚才说是31个payload 这上面写的是PDU PDU是它把它的一些那个link 这个link的一些网络包的那个 数据包也算进去了 所以从PDU上面来讲的话 它是可以算成37 但实际真正的payload的话是31 好 这个是我刚才已经解释过 然后这个是传统的 那在新的广播包的这个里面 它是加进来了新的不同的command 所以我们如果是要讲它的原理的话 从下面这个图上 可能会看得更形象一点 首先看下面那个图上面的前面 是粉红色的这3个框框 3个方框就是它要在 37 38 39 3个信道上面 轮巡的去发送广播 所以他是轮巡的37 38 39 37 38 39默认的 就是这样发的 所以它后面的这个灰色的部分 就永远都是payload 所以它要先发一个广播头 然后发payload 然后在37 38 39 3个信道上面来发送 好 这个是一个传统的 BLE的广播是这样 那后面的发3个蓝颜色的框框 是什么意思呢 蓝颜色的这个框框就是 它会发这个ADV Extend indicate command 它的意思就是说我会在其他的 信道上面来发长的数据包 它在这个里面只发一个header 告诉你 你下一次来什么时间点 到哪一个信道上去接收 我的真正的payload 它其实是这么来做的 所以他就在 373839三个信道上面告诉你 只发广播头 告诉你赶紧到其它的信道上去来做 因为以前的广告包 只能在373839三个信道上发 但是在新的蓝牙五上面 它这个广播头是可以在 373839三个信道上发 但是真正的payload 它可以发到其它的信道上去 所以它这个地方只是发一个头 就是发一个pointer的指针 告诉你说你去哪里去读 然后我在那个信道上真正的发数据 它通过这种方式来 还是我们把这个叫 就是他到data channel上面去发数据 所以data channel上面 是可以发大数据的 然后广播信道还是发广播的数据 所以现在在蓝牙5.0上面的话 就是它把data channel上面 也可以发广播数据 只是发有效的广播数据 他把这个功能加进来了 所以在这种情况下面它就是告诉你说 我们可以实现一个大数据量的 广播包的传输 所以它在这个上面的话就是有 除了刚才那个command之外还有 刚才介绍是ADV 这个就是告诉你是广播包的一个指针 然后下面的那个AUX ADV IND 是真正的这是有用数据 就是它其实是在后续的 就是在data channel上面发送的 真正有用的广播数据 然后还有两个 一个是AUX SYNC IND 和 AUX CHAIN IND 这两个SYNC应该是不支持的 在2640这上面 然后CHAIN是支持的 就是他可以把数据链起来 也就是说我一个包可以发248个BYTE 但是我还可以把它Chain 比如说我要发500多个byte的数据 我可以有一个队列的方式 然后我第一个包发这么多 第二个包发这么多 我以一个队列的方式把它串起来 那在这种情况下 你就可以通过这个 AUX CHAIN方式来实现 那他总共advertisement 就是扩展广播包 是通过这四个comand 一共通过这四个command来实现的 好 大家可以看一下 就是刚才这样说可能有点不形象 所以大家可以看一下那个 标一的sniffer 就是我们的刷包工具上面的刷包 就是有一个叫alias tracker 这个是我推荐 如果客户想要做BLE的开发 然后想要做应用的话 我们推荐就买这个 当然这个设备可能很贵 可能几万美金一台这样的设备 然后这个是这个设备 对这个协议最后 就是对我们的2642刷包之后 出来看到的一个结果 就是大家可以看到 我刚才说有39个信道 就是BLE有39个信道 全部都是在最左边的这个上面画出来 2042开始是37A 然后2427这个channel这个频点是38A 然后2480这个channel是39 就是373839三个广播信道 然后大家可以看到在一开始的时候 我是有一个连接的 就是大家可以看到连接的这个 连到一起的就比较长的 就是其实是一个握手 就是我这个时候 蓝牙其实是连在一起的 然后他们是在2407的 这个信道上面进行数据通讯 然后在这个时候它断开连接了 断开连接之后 就设备回到了一个广播状态 在后面的 就373839三个信道上面 进行数据广播信道的广播头的发送 就是刚才看到的广播头 就是刚才ADV-EXT-IND的这个 他就在这373839上发了一个头 然后告诉他们 我真正要发的数据的广播包 在什么地方 然后在后面的这个上面你可以看到 有两个广播头都指向 后面的一个在data 在第三个 看这是第三个channel 应该是第三个 应该是第四个channel上面的 一个真正的广播的数据的payload 那这个时候是两个头 指向了一个真正的有效数据 如果把这个打开来看 也就是Header这边就是以前的广播包 它里面会带广播设备的设备地址 那现在在广播包里面它可以不带 就选择你可以带 你也可以不带 但是有两个东西它必须带 一个是这个框起来的 advertising data ID 就是data ID 和site ID 这两个是必须要带的 那这两个带就是说我这一条广播包 这个是协议自动分配的 它会分配一个广播ID 告诉你说这一配套是一组广播包 是一组有效的 就是从pointer到实际数据 它是一组 然后它下一次当你的广播数据 就Payload的有实际变化的时候 这个数据会自动的协议会变化 协议会变化的 所以从协议的刷包来看 这个数据会变化 那这个作用就是对于接收者来说 他通过读data ID site ID 他就会知道这个广播内容 会不会有变化 是不是我之前读过的 所以他通过这种方式就可以防止 我读一些我不需要的已经读过的数据 这个是通过这种方式读的 然后在off sight这个地方 它有一个时间点 那时间点就是一个是1.74毫秒 因为这是第一个包 它是1.74毫秒 然后第二个包就是870 1.7毫秒 后面就是870个微秒 为什么 因为这两个包之间会有一个数据差 它都指向最后的 就是实际我要发送的数据包 就是实际发出payload的是什么时候发 它都会告诉你 说什么时间点之后 我要在这个信道上面发这个数据了 因为这两个本身 发这个广播的指针 都会是有一个时间差 它先是在38上发 后来是在39上发 它有时间差 所以在这个地方 它的时间差就会直接 表现在这个Payload里面 就会表现在这个Header里面 所以对于听的人来说 他就知道我在什么时候 应该具体去哪一个信道上来收数据 所以这两个之间是有区别的 这个地方可以看得比较明显 对 这个就是最终的发送的数据的 那个包的一个报文一个解析 然后大家可以看到就是在广播的地址 在这个地方有些广播地址 然后一个role ADV给它 就是包含了真正的广播数据 实际是在这个包里面包含的 好 讲完了这个之后 就看我们在蓝牙5.0上面 应该通过什么来做 我不知道 今天他们给大家发的是哪块板子 就是如果你要做BLE 就是TI的蓝牙你可以选择两块板子 一种是1352 R1 这个就是我刚才提到的 1352的芯片 它的launch pad 然后还有一种就是CC26X2 就是2652或者2642都可以 然后26就是单2.4G的 然后1352的话是2.4G加上SUb-1G的 这个地方有那个output power 2.4G的output power 是五个DB 然后Sub-1G的out power 是14个DB 默认的 不带PA 如果你带PA的话 它可以选择 是在sub1G的这个频段上面 加PA 还是在2.4G这个平台上加PA 然后在这个板子上面 和我们以前1350 或者2650的这个板子的区别在于 大家可以看到多了上面很多的器件 就是这个板子会比以前的那个板子 更长一些 然后上面很多这个黑颜色的这部分 其实是做那个energy trace 现在这个energy trace 是TI把以前430上面的energy trace 把它掰过来了 然后在这块板子上面就可以 不需要用你的那种测电流的 非常高档的电流设备 然后你就直接可以 接我们的TI自己的开发环境CCS 然后你就可以去评估 自己的这个板子上的整个的电流 而且它在支持26X2的平台上面 或13X2的平台上面 它还可以去评估外围设备 当然现在可能还没有完全发布 但是他已经是在做 他可以评估外围的 peripheral设备的功耗 就跟以前430上面 energy trace 加 是一样功能 比如说我在U2的口上 接了一个什么设备 或者我在IMC口上面 接了一个什么设备 我在SPA口上接了一个什么设备 然后你再通过energy trace的时候 你可以抓到这些设备它的功耗是多少 你可以仔细的看到的 所以用这个板子的话 你不需要那种非常昂贵的 专业电源的那种设备 然后你就可以大概的知道 你现在这个板子跑成什么样的状态 目前是一个什么样的功耗级别 这个是可以通过这个板子来实现的
大家好 我是吴冰洁 我来自上海 上海的 central team 就是 我们其实在北京的话 是有 local FE team 然后 Central 和 local FE Team的区别就是 我们可能更专注某一些应用 比如说无线连接技术的应用 所以我在TI工作有七年了 七年一直专注于无线的连接应用 包括1G以下的连接 包括2.4G的连接 今天下午我还会跟大家介绍 2.4G蓝牙的一些方案 所以大家如果有兴趣的话 可以留下来一起听 然后有关今天下午的Hamzan 我需要大家来帮我 去预装一些SDK 在电脑上面 所以为了减少时间 大家等会儿在吃中饭的时候 可以先把它装起来 有一个CCS 然后有两个SDK要装 所以主持人这边 到时候会给大家提供那个 如果你们下载比较不方便的话 他提供exe的安装文件 在U盘里面 所以大家可以到主持人这边来取 他等会儿也会说 所以这个事先做个广告 今天我先给大家讲一下网络 因为网络的话 其实TI在无线连接这边的话 有很多的技术的网络 已经是成熟的 然后是可以给大家 直接缩短开发周期的东西 所以除了技术本身 咱们在网络这边有一个 就是为什么会给大家来做介绍 刚才杨杨 这边他有介绍 wifi的部分 那在我们的 local RF 这条产品线上面的话 我们是有sub-1G的低功耗的连接 也有这个2.4GB官方连接 那么在15.4的这个解决方案 其实是同时涵盖了sub-1G 2.4G 所以如果大家在自己的应用上面 对这个网络有需求的话 可以联系TI 好 那么我就开始 我们今天的介绍 今天这个agenda包括六个部分 因为现在这个时间 可能离中午吃饭时间会比较近 所以我可能会讲得快一点 所以从软件从技术本身 从应用本身来说的话 我们在这个slide里面都跟大家过一遍 也会对我们现在TI design 就是对这个本身板子 和技术的支持也比较全面 所以大家可以找到的软件资源 或者硬件资源都比较多 所以大家可以到时候 到这边来看一下 我在这个slide都会讲 首先说一下这个application 现在因为我们有一个 非常火的概念叫 IOT Internet of Things 物联网 所以现在所有的在很多的 实际应用中间 特别是工业应用中间 我们有很多的网络需求 sub-1G上的 2.4G上的 你看在这个图里面的话 就是有比较多的 比如说水电表 叫 flow meter 第一个图是 然后第二个图是电子标签 现在在河马先生里面 大家可以看到 它的标签不再是纸质的了 那它是一个电子的 那这个电子标签 它可以自动去更新上面的数据 不需要人为的去更新 所以这个是电子标签 还有一个就是停车场 智能停车场 现在在很多城市 它的停车消费 也是通过云端来做的 所以这个智能停车 还有一个就是 已经火了很久的一个智能楼宇 就是叫 building automation 智能化楼宇 它里面包括一些烟感 如果在居家的话 它可能会有一些 比如说传感器网络这类东西 所以这个是我们在我们组网这边 可能会需要的一些应用 那么如果再仔细来看 sensor to cloud 这个 target application 的话就更多了 包括我们的白电 现在家里的智能家电会越来越多 所以你看家电直接上网 你可以从远处说个简单例子 从远处操控家里的冰箱 或者是电饭煲开始做饭 这个就是智能网络 还有就是比较多的那个门锁 就是现在可能家用少一点 在那个酒店的这些应用 酒店的门锁或者是 现在它不是有这种智能 租房这种方式 所以它可能有这个门锁 然后是smart grid智能水电表 水电表水电表气表 Alarm & Security 就是我刚才说的智能楼宇 包括一些比如门锁 也算是其中之一 还有 smoke detector 就是烟雾传感器 或者是大家进那个门 的那个禁的时候 它会有开关门的这种 有些家用的其实应用已经比较多 然后冷链ESL 然后物流 还有一些工业应用的话 就比如物流 sensor 就是传感器网络 包括可能比较远 因为它这个sub-1G 通讯距离会比较远 所以再比如说 大家可能飞行器上面 可能会用一些 主要是用在操控这一方面 所以 sensor to cloud 这个应该说是 未来的一个发展方向 这个是大概的就是sensor to cloud 一个大概的框图 就是底层的话是sensor 然后它可能会就是 它所谓的就是LT的 一个Node 然后这个Node可能带来 不同的一些传感器 比如说如果是在家用的 这个环境里面 在厨房里面它可能有水渍传感器 烟雾传感器 在门帘上面 它可能有门帘的这个洞 就是比如说窗帘门帘的 一个动态的一个传感器 那不同的传感器 它带着这个传感器的就是具体 功能可能是不太一样 然后统一的可能接到 一个LT的网络里面 然后通过一个LT的gateway 它可能并不是蓝牙的 或者也并不是wifi的 所以它可能比如说sub-1G的网络 它需要通过一个LT的gateway 接到这个Router上面 Router再转到这个cloud上面 然后通过cloud的话 你可以接入手机 也可以接入远程的一个monitor 所以这个就是一个 典型的IOT的sensor to cloud结构 刚才其实我刚才 杨杨这边他介绍的时候 我是有看到是说有人在问说 到底我选择什么样的 就是技术这么多 我选择什么样的技术 可能会比较好 那么其实就是可以从 以下的这个维度里面来看 那么总共是有四个维度 第一个维度就是range 就是我的通讯范围有多长 到底是家用 比如说是覆盖整个家庭 可能几十米就够了 然后或者是 我从power这边来看 就是我是 以什么样的方式供电 如果我是常用的交流电供电 或者是我是3A电池 或者我最好是纽扣电池供电 这个是其中一个限制 还有一个就是你是不是具有 这个直接和手机通讯的这个能力 因为现在和手机通讯的 这个技术本身就已经限制住了 就只有wifi和蓝牙两种 所以你可能在这方面 是一个考量的方向 然后还有一个就是 你的这个吞吐率 数据吞吐率到底有多大 就是比如说你要传这个音频的 这个数据吞吐率 和你要传这个控制信息的数据 吞吐率是不一样的 所以这里要看你到底 这个应用中间是什么样的应用 那么大概就是可以 从这四点来考虑 这个地方主要举的这个例子 其实就是一个15.4的 典型应用 在long range mode下面15.4 可以支持两公里的通讯范围 然后它的网络的供电 在叶子节点上面 它是可以支持只用纽扣电池供电 因为我们的芯片支持 2.4G和sub-1G同时工作 所以它又可以支持 软件连接的这个功能 所以它可以提供phone connection 也就是说这个是TI独有的东西 TI现在是唯一一家 把2.4G和sub-1G 做co-current mode的一个厂商 就是其他地方也有做 但是我们是最先出来的 所以这个是一个比较好的功能 也是我最喜欢的 新一代的芯片上面的一个功能 还有就是throughput 15.4 它有很多种的选择 有long range mode的50K 在上一代产品上是有200K 现在在新一代产品上是50K 这样的一个吞吐率 基本上其他的应用都可以覆盖 这样一个应用 好 这边就是我们TI TI是整个的半导体厂商中间 我们深圳是我们在 无线连接技术这边 产品线覆盖最全的一家公司 所以大家可以看到 从近场通讯NFC 到远距离sub-1G的通讯 我们都有相应的产品 所以刚才杨杨这边他介绍的是 2.4G wifi 的芯片 它是三二系列 其他的私有协议的 包括sub 1G 2.4G的低功耗蓝牙 还有ZigBee Zig410 以及我今天介绍的15.4 它都是有对应的芯片 主要是26系列和13系列 不同的这个应用场景 它的特点也是不一样的 大家可以看到 也是从四个维度 所以如果你想要选择不同的应用 针对你符合应用的网络的话 你可以通过这张表 很快地找到什么网络 最符合你的这个实际应用 刚才这个表上大概列出来了 但是现在传统的在这些网络上面 它其实都是有tradeoff的 你需要比较简单的几个过程 你需要高的吞吐率 必然你的功耗也会比较高 你需要比较大的数据吞吐率的话 你的功耗也会比较高 所以其实它就是一个平衡 所以看你在应用中间 需要什么样的东西 然后你又同时做到低功耗 所以这个其实不是 不可多得 它不是不可兼得的一个东西 所以需要做一些tradeoff 在这个表上面其实也写出来了 大家可以看到 在wifi里面的话 它通讯速率快 但是它同时的power也很高 在远距离方面的话 sub-1G的通讯距离远 但是它的功耗 也可以做的相应的比较低 但是它的 data rate 也比较低 所以距离远它要高功耗 关键是TX-X占用时间长 也就是你的 throughput 它其实就会限制 你整个功耗的使用 所以可以看到这个是每一个应用 它有不同的这种功能范围 所以大家在选择的时候 可以根据这个图去做参考 好 下面我要给大家介绍一下 为什么我们要选择sub-1G的 这个网络 首先是第一个就是 这个是所有的2.4G的产品 都达不到的 它的通讯距离非常远 它可以做到最远二十千米 当然这个slide里面写的 我们这里实际中间 可能就两公里这样一个通讯范围 但是我觉得两公里已经很厉害了 2.4G你如果没有做中继的话 你是肯定做不到这个距离了 也就是说你在工业应用上面 你必须要用sub-1G的技术来做 这个是原因 还有一个原因 就是sub-1G它是基本上都是 一个私有网络 所以它的网络的loading 没有像wifi或者BLE 这个loading这么大 所以它可以做到低功耗 你可以通过纽扣电池供电 可以做到超低功耗 所以有很多的 现在家用的可能会比较多 像刚才提到的ESL的那种客户 它也是小的 当然不是纽扣电池 它可能是小的锂电池供电 它可以做到非常长时间的应用 比如说5年或者7年 这样一个应用 刚才已经说了 就是它可以做到低功耗 在ESL的客户里面 还有一个就是它可以提供security 我们现在最新的13 就是以2结尾的这颗芯片 有13X2 1352 1312 还有2652 2642 包括就是以2结尾的 这一代的芯片 它都提供在security方面 就是它有AES的加密 就是加密算法 它有硬件加密的算法 所以它本身在security这边 它是可以给你提供支持 这是一个 第二个就是鲁棒性 鲁棒性的话就是 因为我们蓝牙的芯片就不说了 就是 Sub-1G 的芯片 我们在我们的通讯协议这边 我们在达拉斯是有自己的实验室 可以每一个这种 今天我又介绍了15.4的 这个网络都是 有搭200个节点以上的 节点的测试 在那边跑 所以它是有这种实际网络的 一个搭建起来的 最后的一个测试报告 所以就比你自己去做 就是从零开始去做网络的研发 会更可靠 整个的我们这个研发里面 踩一些坑 踩一些bug 已经帮你做过了 所以在鲁棒性这边 我们是有一定保证的 好 下面就是 dual band technology 这个是我们这颗芯片的一个亮点 就是我一直想跟大家分享 也是我个人非常喜欢的一个特点 就是在刚才的那张图里面 之前的话全部都是基于1G的 同属于1G以下的一个通讯 但是因为我们这颗芯片 同时可以支持2.4G 也就是说2.4G的私有协议 或者2.4G的蓝牙通讯 所以如果你是通过蓝牙通讯的话 它就可以给这个应用 带来很多的可能性 比如说我可以直接去读 这个水表上面的数据状态 通过一个手持式终端 这个手持式终端是通过蓝牙 来和水表进行通信的 同样地 我在标签上面也是一样 你可以在标签里面带一些 比如说这个产品它的 用一个蛋糕来做比方好了 一般的超市里面 好一点的超市里面 它蛋糕是什么时候做出来的 它可能会打一个标 那这个时候如果我再加到 ESL的标里面去的话 我通过手机去读 我可以读一些详细的 有关这个产品的信息 这个是本身 就是等于说是一个延展 那也就是你去逛这种 智能超市的时候 获得的一些新的服务 在手机停车这边就是智能停车 在这方面 手机会更方便 如果你可以跟手机连接的话 它相当于是说在支付方面 会比传统的支付 比如说有公交卡或者直接投钱 这种支付会帮你 就是你可以通过 现在大家都不带钱在身上了 就是比如说支付宝微信来支付 所以这个也是一个 非常好的可能性 然后在家用方面的话 你是直接去控制灯 开门 你可以通过手机这边去操作 也是比较方便 所以现在这颗芯片 把 2.4G 和 Sub -1G 加起来之后 在应用方面 就针对围绕人的这个应用 其实上面就做了很多 你可以设想很多的 不同的应用在里面加进来 所以你不需要 多加一颗芯片在上面 就是一颗芯片就可以搞定 而且它是co-current mode的 所以这个是我们芯片的一个亮点 所以像这个slide里面写的这样 因为我们的芯片 在2.4G和Sub-1G上面 同时可以支持 因为这个原因 所以我们把Sub-1G的 一个网络性能和低功耗蓝牙的 这个网络性能加到一起了 最后就成了一个 又可以用电池来供电 又可以支持手机连接 同时支持 long range 在 Mesh 网方面 也支持的一个网络 那在 Mesh 这边 主要就是 sub-1G 来支持了 我们在 BLE 这边的话 目前是没有 Mesh 网络的 好 这个是我们在 co-current 这边的一个支持 大家可以看到这个上面 其实已经列了我们的两代芯片 第一代是1350 1350是一个dual band的芯片 但是它就不是2.4G和sub-1G 它可以在2.4G和sub-1G之间 进行切换 所以大家可以看到 就是它支持的几种模式 第一个模式它是 因为BLE它本身有协议栈 所以协议栈本身会占一些网络 就是占一些芯片的资源 那么在1350这颗芯片上面 大家如果对我们这个芯片 有了解的话 知道我们这个芯片有个短板 就是它的flash 比较小128K 所以它在跑完BLE协议栈以后 再去跑sub-1G的东西的时候 它就有点不够用 所以它就只能支持 BLE 的 beacon 就是说我只发BLE的数据包 它其实是基于2.4G SIL 来做的 它只发一个BLE的数据 就是beacon包发一个网络包出来 然后同时去支持 一个sub-1G的网络连接 这个是它可以同时支持的 还有就是它在跑BLE蓝牙的 完整的蓝牙协议栈 也就是说如果你要支持 BLE蓝牙的连接的情况下 你在做sub-1G连接的时候 那么它就只能 不能做con-current mode 它就必须做切换 就是它可以在需要的时候 切到2.4G 或者是我在平时来跑sub-1G 他们这样的一个应用场景 是可以支持的 如果你是升级到CC1352 这个芯片 这个芯片是1350的升级版 升级版了之后 因为它的flash跟RAM 都增强了 1352的flash跟RAM 是352K 所以RAM是80K 1350的RAM是20K 所以整个的芯片 做了这次upgrade之后 它就可以支持full connection 也就是说它是完整的支持 BLE的con-current等 加sub-1G的一个链接 所以同时也就是说 我们在SDK demo code里面 如果大家今天 下载1352的SDK 现在就可以从TI的网站上下载 下载了之后 在我们里面已经有sub-1G 和2.4G con-current mode的代码 当时我自己也试过 让我觉得很惊艳的一个功能 所以大家可以去试一下 就是 sub-1G 加 蓝牙 BLE full con-current mode 这个代码 在这颗芯片上面 这个其实也有很多应用 我就举个例子 我有客户他去做那种 智能手环 智能手环的话 它同时要支持远距离 因为大家知道 BLE的连接只能支持最多8个 如果你是在TI的芯片上来做 你如果用手机来做 我有客户测过 最多可能支持到15个 如果你的产品会更多 比如说像做智能手环这种应用 你十几个设备 肯定是不够你使用的 在这种情况下 它可能就把 SUB 1G的网络加进来 然后又可以enable BLE蓝牙连接的操作 所以在这种情况下面 这种应用就可以做一些 非常有意思的应用 所以这个就是给大家举个例子 当然可能会有其它的一些例子 大家可以自己去发现 所以在目前这种情况下面 这个芯片这个是它的一个亮点 好 然后我们要举一些例子了 就是beacon beacon刚才有提到 是说我们可以有一些传感器网络 传感器网络比如说我如果在家里 或者在工业应用上面 它可能在整个工厂里面 有一些对有毒气体的探测器 探测器它可以通过SUB 1G 因为工厂的范围比较大 而且SUB 1G 它本身在抗干扰的方面 它会比2.4G要好 所以它传得比较远 它穿墙距离也比较好 所以它在这种情况下 它在整个的工厂里面去布这个点 布点之后就可以通过一个集中器 把它所有的传感器都连接起来 同时这些传感器 因为是基于1350来做的 同时如果你要 通过手机去读这些传感器的数据 也是可以做到 如果你是通过beacon方式 你手机靠近某一个传感器的时候 你就可以看到 这个传感器上面一些数据了 这个是 beacon上面的一个应用 就是SUB 1G 加 2.4G beacon的一个应用 还有一种就是 刚才其实也有人问到 说我们的OTA升级 OTA升级大家知道 我刚才有说 就是在前面的网络里面说过 SUB 1G 其实针对2.4G来说 它的吞吐率 就是带宽的原因 它的吞吐率 肯定是没有2.4G那么高 所以在数据传输方面 2.4G可以达到 4兆或3兆的传输速率 那在SUB 1G这边的话 可能就比较难以达到 我们在SUB 1G这边 其实是有4兆的那个code 但是那个4兆 code 它首先是基于868兆的频段 就是433大家知道我们国内 如果是SUB 1G的话 使用平台是433 433平台上面 在本身的占空比上面 就是它会有一个限制 所以最高在国内的话 SUB 1G的传输速率 是达到1.5兆 也就是说它其实从两点 从传输速率上面来讲的话 它跟2.4G 肯定是比不过2.4G的 所以本身SUB 1G的 传输速率会比较慢 那你在OTA升级的时候 本身芯片 它的flash是有128K 然后你自己要下ES-imaging进去 所以你想一下128K 如果以最快的速度来传 它整个升级的传输过程会比较长 你就可能没有得到一个 比较好的用户体验 而且SUB 1G 它在手机上是不支持的 所以你想通过手机 来升级你的这个设备 其实是做不到的 如果你 enable 蓝牙的这个连接之后 你实际上是可以通过 蓝牙的这个方式 然后来升级你的这个设备 在你升级完了这个设备之后 再转成SUB 1G的设备 来进行数据通讯 所以这个其实就是 TI帮您把这个东西 做了一个整合 现在在新的芯片上面 TI其实已经在做这方面的整合 我们叫smartOAD 它可以把所有的 SUB 1G的设备 包括ZB的设备 2.4G的设备都加到一起 加到这个里面来 所以就会有这些升级的 一些特点在里面 所以通过手机刷结果非常方便 这个就是我们在role switching这边 它给大家提供的一个应用 还有一个 这个就是也是role switching 它主要是鉴权 就是我先是通过网络 因为对于sub-1G 来说， 你对数据的入网 它肯定是有鉴权方式 因为你入网的话 如果不通过这个配置 不通过鉴权配置 那你就直接入网 可能这个网络的安全性 也得不到保证 你如果想要去配置 某一个设备入网的话 你通过手机也会比较方便 在sub-1G这边的话 如果你通过role-swtiching来做 也会比较方便 就直接通过手机去配置 设备的网络 然后先把它配置好 类似于像wifi一样 告诉它一些网络信息 要这个设备加入这个网络 那这个其实就是role swtiching的 另外一个应用 还有就是 sub-1G 和 BLE Concurrent 就是在门锁方面特别有意思 就是现在有一些酒店的那个门锁 已经是蓝牙的门锁 蓝牙门锁就是你可能住店了之后 会有一个信息发到你的手机上 你通过这个手机的这个码 你就去跟这个门锁去通讯 然后就可以开门 你就不需要到前台去领钥匙 手机上面就可以完全操纵出来 现在有一些可能像海南这些地方 他们不是有一些那种公寓出租 也是可以通过这种方式 相当于你把你的房子 挂到网上面去 你装智能门锁 然后你可以远程去开关这个门 所以就是也可以做一些 这方面的这种应用 那所以你如果是通过门锁的话 如果你是通过纯2.4G 来做的话 它这个通讯距离会比较近 你在一整栋楼宇里面 去管理你这整个的一栋楼 比如说一层楼或者两层楼 可能有多少个房间 你在如果只用来2.4G 来管理的话 它本身通讯距离会比较近 而且我刚才有解释说 一个蓝牙设备 它的连接其实是有限的 你要连接这么多设备的话 其实是有一定难度的 所以如果是用Sub1G 来做数据管理 因为它本身数据量也比较小 就是一个开关门的操作可能 所以它就把Sub1G和 2.4G的网络特点加到一起 在智能门锁这边 其实也是比较好的应用 好 下面就是我给大家介绍一下 我们的15.4 stack 刚才说了那么多应用 然后看一下15.4 stack 到底是什么东西 大家如果对网络 有一定的了解的话 就知道网络它其实是分 不同的网络类型拓普结构 如果是典型的蓝牙 就是我们传统蓝牙的连接的话 它是新型网络链接 就是以手机为中心 这样可能打比方不太合适 打一个大家比较常见的 就是应用场景的一个比方 就是以手机为中心 周边有很多蓝牙设备 那这是典型的新兴网络 然后 在BLE 就是蓝牙4.0出来之后 在BLE这边的话 这个设备可以支持multi role以后 它又可以做主又可以做从 所以开始来就是一个 类 mesh 的一个网络 那还有一张网络 就是其实很多的 就是现在可能用的比较多 就类 mesh 网络用的比较少 传统的网络还是用的比较多 就新兴网络的典型的新型网络 还有一种就是刚才有提到的 mesh mesh 的 work 的话就是 我在刚才的那个前面 有一个 slide 里面给大家介绍 6 Lop 是 Mesh 网络 ZigBee 是 Mesh 网络 然后蓝牙联盟 就是大家可能有知道的 可能别的厂商做的一个 BLE Mesh 也是 Mesh 网络 所以这个 mesh 网络 就是它有一定的自愈性 然后可以自组网 这个在今天下午 我们专门有一个筛选 然后我的同事会给大家做介绍 我今天就在这个地方 就不给大家多做介绍了 那现在15.4回过来 它其实是一个新型网络 这个新型网络同时可以支持 2.4G也可以支持sub -1 G 就是根据你自己的网络选择 你可以选择2.4G或是sub -1G 在这个function development 这个这边的话 就是为什么我们TI 会给大家提供一个 TI15.4的 stack 原因在于就是我有很多客户 做自己的私有协议的网络 他们可能觉得做私有协议的网络 会比较符合他自己的一些应用 但是在网络节点 可能只有20个的时候 和你开发有网络节点40个 甚至80个节点的时候 它的这个网络的拓扑结构 和你去分时间的整个的算法 profile去定义这个stack的时候 它的网络的loading是不一样的 开发难度也是呈几核增长的 所以我有看过我的客户 比如说调一个私有网络 新兴网络调几年都没调稳定的 因为你本身是一个无线网络 它有很多的无线通讯上面的 不确定性 如果所有的操作都是正确的 那你可能很快就做出来了 关键是你要去把那些 不确定的东西bug解掉的时候 其实是非常难以跟踪的 所以如果你去开发一个 自己的私有网络的东西的话 其实是工作强度会比较大 所以我在这个地方 给大家列了一下 大家可以看到如果你是self-develop 这个网络的话 那 那个时间就是首先有一个 network function 的 development 因为你做这个network 比如说我以传感器网络做例子 你肯定有一些就是在 小的这个叶子节点上 你需要跟外部设备进行通讯 可能要跟传感器进行通讯 所以肯定有 C 口 如果那个传感器是SPI口的 你要还要调SPI口的 或者说你这个传感器上比较复杂 要加一个MCU 那这个时候有可能是预案通讯 所以你这个有一些 driver 这个你是得写 然后还有就是 单点的这个网络单点的这个设备 就是在 function 这边 是成功工作了之后 你要想办法把它加到 这个网络里面来 你就会需要有一些 网络这边的功能的一些设计 比如说这个设备 怎么加到这个网络里面来 怎么从这个网络退出去 如果这个设备掉线了 整个网络会怎么样 这个你都是要考虑在里面的 所以TI在这方面 在15.4协议栈上面 它就列出来大家可以看到 就是它列出来了 很多的这个function development的点 这个都是我们 15.4的协议栈已经支持的 包括 Tx Rx 最简单的 就是数据收发 包括有ACK 就是如果你丢包了之后 是不是有一个SK的回复 就是收发了之后 报是不是有收到 或者是不是需要重发 这个是在我们这个里面都有 然后data retry 就是如果我丢包了 数据是不是要重发 然后地址过滤 因为比如说网络里面只有三个点 我可能不存在地址过滤123 但是如果我有80个点 我这个时候为了防止 数据的这个洪水 flooding 那我可能就需要有 这种地址过滤要做低功耗 不是说因为每一个网络中间 有一个网络报 那么我所有的设备都得起来 那么这个时候你需要用地址过滤 来给它做一个 比如说低功耗的功能 那这个时候在这方面 这个15.4协议栈就已经把 比较底层了这个接口提供给你 你要对网络进行操作的时候 你是可以直接调用这些API 然后把这个功能 加到你的网络里面来 所以你整个的开发周期就会变短 像下面就是你看红色的这部分 就是我们TI 15.4 Stack 如果你用它来开发 和你自己去开发同样功能的网络 时间上面你会缩短 那你主要要做的工作的话 其实就只是 就是你可以把你的这个时间精力 主要花在你自己应用方面 就是跟你应用 相关的一些开发上面 比如说跟CLOUD这边 怎么进行通讯 然后数据采上来怎么做操作 这部分其实是跟你应用最相关的 但是其实你跟底层的一些 比如说driver code 什么通讯的这些东西 你可以缩短这个时间 那在network test这边 因为我刚才有提到在达拉斯 我们这边在我们的实验室里面 是有搭那个很多板子的大网络的 所以包括这个ZigBee 包括thread 包括今天讲的这个15.4 我们都是有搭200个节点 以上的这个网络在那边 不断的在跑 所以它帮你踩掉了一些点 然后你可以拿到一些 test reports 就是如果在某一些 这个网络的 configuration 就是不同的网络配置的情况下 你可以从TI拿到一些 我们的test reports 所以就是可以帮助你去做自己的 这个网络的一个debugging 所以它整个的 在这个performance test这边 也是帮你可以缩短一些时间 所以整个的这个时间就会缩短 整个开发周期也会缩短 同时风险也会减小 这个是我们15.4协议栈 这可以给大家提供的 这个其实就是我刚才给大家介绍 就在Sub-1G方面 为什么需要我们的15.4协议栈 那其实在这个 slide 里面 主要写的就是在Sub-1G方面的话 我们Sub-1G以下方面的话 用的主要的全部都是私有网络 就是如果我们TI 不提供网络协议给你的话 那你就只能用一个 就是只能自己开发 就没有其他选择 那对于客户的开发的那个时间 和周期 和难度来说就比较高 那TI在Sub-1G方面 是帮你提供了一个这种可能性 然后在2.4G方面 如果你觉得蓝牙 wifi 或者CP能够满足你的应用 你可能可以选这些网络 但是总有那些应用它可能 比如说就是像我刚才举的例子 我需要接一个20个节点的网络 新型网络 这个时候蓝牙 蓝牙可能就不支持 因为它只是最多刚才说了 如果是说以手机为中心 最多支持15个 那如果wifi的话 就是不能提供低功耗 如果你想要低功耗的 这种网络的话 你可能做不到 那如果是这个ZigBee的话 它是一个Mesh网络 但是它的loading会比较多 就是因为ZigBee的话 最多可以传256个 就是payload 可以传256个byte 所以如果整个数据的吞吐量 就是网络的这个loading 就是整个网络的负载量 比较大的话 你其实如果 对一个20个节点的网络的话 其实就没有必要 去做这么复杂的一个mesh网络 那你这个时候 就可能要选择一个私有的2.4G 但如果你是选择私有的2.4G 如果TI不提供15.4 那你就得完全自己开发 就又回到了刚才那个问题上面 所以在这种情况下TI 提供一个15.4的协议栈 是大家非常好的一个开始 你可以在这个基础上 去开发一些符合自己需求的 一个应用网络 好 现在看一下我们SDK SDK里面都有什么 就是刚才我介绍了15.4网络 是一个新型网络 然后它可以提供一些功能 就是刚才有说的这些功能 然后我们看一下这个 就是具体的SDK里面 大家可以得到什么 在SDK这边 在SDK这边13系列的话 就是它有两代产品 上一代产品是13X0 13X0这边 我主要是看15.4的话 这边它首先是一个 IEEE 802.15.4 e/g 的 就这两个它其实一个是modulation 一个是就是提供底层的这个 调制方式的一个支持 然后包括那个mac层的一个协议 所以他整个提供了 首先底层的这个连接 然后它可以支持50K BPS 5K和200K的一个通讯速率 然后它有这个MAC CSMA/CA 就是防冲突机制 然后它有sensor and collector example application 如果你想做简单的传感器网络 你直接用这个代码去搭 就可以直接跑 然后你跑50个节点 肯定是没有问题的 然后有了Linux就是如果你 做一个比较强大的gateway 他直接有Linux的板子 就是跟这个1310的板子 接到一起 给你去就是以这个基础来做开发 所以整个的这个solution的话是 在15.4 solution 你如果下13X0 SDK就已经有 那在这个的dual band就是没有 刚才我说的那个 就是13X0的更强大 所以我们看一下在13 13X2上面就是比较强大的 那在15.4这边的话 13X2它的区别就是主要是dual band 就是它在15.4这边 其实是一样的 就是你直接加起来 然后它里面就有一个 15.4的folder 然后它里面就会包含一些 example code sensor collector 然后根据那个还有guide的文档 你根据这个直接在代码上面 就可以跑 然后它的亮点就是con-current mode 就是他 con-current 15.4的 stack 加上BLE Beacon 或者是 con-current 那个 WSC sensor和 这个BLE的这个 Free flow 就是副BLE的 stack 就是你可以把它做BLE的 从设备然后和手机进行数据连接 然后同时它还支持 WSC sensor这样一个功能 所以在这个13X2上面 SDK是做的比较好 然后这个其实是我反复说的就是 在15.4这边 它可以提供一个入网 就是整个网络的一个管理 包括入网退网 然后你怎么去把设备 加到这个网络里面来 退网的时候可以得到一个notification 这个是网络这方面 其实很大的一部分 这个loading他都帮你做掉了 还有一个就是安全加密 就是他有加密硬件加密算法 硬件加密直接加进来 还有就是MAC地址他在15.4里面 他是除了是一个信息网络以外 它还可以支持跳频 就是它有三个频段可以进行跳频 所以你可以规避就是除了 本身2.4G是一个 比较嘈杂的频段 然后sub-1G可能会更干净一些 然后在此之外它还可以支持跳频 所以你可以在跳频 来防止这个就是给你提高 给你提供更多的这个网络稳定性 在就是在设频方面 所以本身这个芯片它就是 这个15.4它支持这个功能 所以这个这一页主要是其实说 我们芯片是一个超低功耗的芯片 这个特点其实是跟着我们 1310和1312 这个芯片走了 就是他本身是一个out of the box 就是他是他所有的代码 都基于TI 它的开发和 wifi的开发和ZigBee的开发和 蓝牙的开发都是基于同一套TI 接底层的接口是类似的 然后你在特别是在driver的 这个移植上面是统一的 就是你在wifi上面 比如说我曾经做过一个 传感器的sensor的一个应用 那这套代码你肯定 你不需要做任何修改 直接移到蓝牙或者 移到15.4上面就可以用 所以这个是一部分 第二个就是我们芯片 是超低功耗的 所以peak current是小于六个毫安 然后在休眠的时候是0.6个微安 所以这个是我们本身芯片给予的 这个15.4协议栈的一个优势 下面就是15.4 stack 这个是我一定要讲的 其实虽然可能时间不够 这个是我一定要讲 就是15.4stack 它有三个模式 第一个模式是信标模式 第二个模式是非信标模式 第三个是frequency hopping就跳频模式 信标模式意思 其实和wifi很类似 它的主设备会有一个 固定的信标的时间 和你进行数据通讯 然后在这个信标里面 它不管有没有数据 它都会以固定的这个时间点 跟那个叶子节点通讯 然后在这个信标里面它会包含说 我有没有叶子节点的数据 所以在叶子节点 收到这个信标之后他就知道 主设备是不是有给我这边的一个 我是不是有新的数据 在主节点这边 如果是有设备的话 那叶子节点就主动 发一个pulling的动作 去找这个主节点 把这个设备把这个信息拿下来 那这是信标模式 非信标模式 就是它这个并没有这个beacon 叶子节点在任何 想要数据通讯的时候 立即起来去找足设备 要就是它可以不断去pulling 就去找主设备去查询说 你有没有数据给我 你有没有数据给我 这是非信标模式 frequency hopping就是简单顾名思义 就是它是可以支持跳频 那也就是它可以在 以固定的一个调频的序列 进行数据跳频 那在主节点和叶子节点之间 它会知道对方是以什么样的 这个跳频序列在跳频 所以他们会自动的以这个time slot 来进行数据通讯 那么在这三个模式的话 frequency hopping 它是只能和Non Beacon Mode 加到一起的 它是不可以和Beacon Mode 加在一起的 所以这个就是我们的一个特点 所以这个是我们15.4stack的 最基本的一个网络拓扑结构 这个就是例子 时间不够我就跳过 讲一下 End product Architecture 如果你想要自己开发 15.4的协议栈的设备的话 你就是整个这个结构的话 灰色的部分是你不需要考虑的 就是TI全部在SDK里面 提供给你的 你仅仅只用考虑红色的那部分 就是有application自己要操作的这部分 所以它有两种模式 一种就是整个single chip solution 你用一颗1310上面 然后用它的 MCU 来跑你的网络协议就可以了 还有一种就是用 那个 Network Processor功能 就是你外界可能 外部还有一个host的MPU 然后你的那个application 跑在MPU或者MCU上面 然后通过UR的口 然后去操控这个1310 来进行数据工作 所以这两种模式都可以 那你主要开发的部分 就是红色的这部分 好 下面就是那个sensor to cloud 这个其实反复的讲的话 就是给大家传递了一个信息 就是我们底层它所有的 这个传感器网络来做的时候 它可以通过15.4 因为15.4协议栈 它可以支持非常多的节点 相对相较于蓝牙的协议栈 或者wifi协议栈这样会比较多 但是wifi协议栈做超低功耗 可能就没有15.4这么有优势 所以在这种应用场景下面 然后你可以有些设备 支持wifi 有些设备支持 sub-1G 然后根据你自己的网络来做 所以他就可以把所有的设备 都连到一个大的cloud云上面 然后通过云去做数据管理 或者是access或者configure 所以这个是一个 典型的sensor to cloud 一个应用 然后我们在 sub 1G sensor to cloud这边的话 我们其实是支持非常多开发套件 所以大家可以看到 我们有wifi的 就是wifi这边 是和刚才的那个芯片 结合在一起 3220wifi加上1310 sub-1G 这是一个sensor to cloud 还有一个就是MSP432 比较强大的MCU 还有一个就是Sitara AM335X 这个板子上面应该 是有一颗以太网孔 主要是提供给大家 不同的接入wifi的一个接口 因为本身15.4这个协议栈 它其实本身不直接 接到网口这边的 所以如果你要上网的话 你可能还是需要有个东西来桥接 一是通过手机 或者是通过wifi 你这个地方 就是给你提供一个wifi接口 在gateway这边把数据传出去 所以这个就是我们的板子 大家可以看到典型的13X0 我们是有sensor tag开发版的 所以launchpad也可以直接和1310 这边通过sub-1G进行数据通讯 再通过3220 提供wifi的支持接到云 或者是远端的电脑设备 在Linux这边的话 如果你想提供一个 更强大的MPU级别的设备的话 就是通过 bigger board 就是AM335X这个板子 去接1310做gateway 这个是我们的开发版 这些板子其实都是TI design 大家可以看下面这两个link TI design其实是一个验证过的 大家可以直接用的 是TI跟你们做好的 一个reference design 所以如果是有相应的应用 可以把它直接拿下来 去做参考设计 这个就是一个典型的网络了 比如说通过虚线的这些东西 全部都是无线连接 有各种的这个连接的技术 包括1G以下的通讯 2.4G通讯 wifi的通讯 实现的这个 就是有限的以太网口的连接 就是cable线的连建 包括网线或者是通过路由器 直接接到网口上面的数据通讯 所以这个是一个典型的工业的 IOT gateway的一个应用 所以我们包含了非常多的gateway 这个是Linux gateway 大家如果有兴趣的话可以看一下 好 这个比较重要的就是 how to get start 大家可以看一下 本身我们的资源是非常多的 在这一页里面 所有的整个Simplelink MCU platform 的 overview 它包括了很多的SDK SDK是软件包 包括了很多的开发套件 包括硬件这边的开发套件 我们有针对应用的 reference 设计 全部在 TI design 上面 所以你可以自己去看一下 针对building automation的 或者是电网的grid illustructure的 或者是汽车的automotive 我们在TI的官网上面 提供了一些训练 有时候你可能在一开始 去做getting start的时候会有些困难 但是TI其实是提供了一些 你直接去看这个link 它会有step by step hands-on 今天下午我们给大家做的 BLE的Hands-on 其实也是直接通过在线的方式 通过Simplelink academy来做的 其实那个有时候我自己都会去看 所以那个上面讲得也很清楚 现在也有那种直接的中文的 翻译的也很好 所以可能15分钟就看完了 hands-on 一步步做的时间会长一点 但是就比看英文的要简单很多 下面其实这个就是 我们在building automation 这边的TI design 大家可以看到 其实是有非常多的设备了 包括1310的 就是红外线动作传感器 这个是直接就可以拿过去做 这个拿了之后就可以做那个 把它做到智能家居里面 这个就是第一个 第二个就是氛围灯的一个设计 然后后面其实有很多是 比如说gateway 然后这种有害气体传感 那针对它可以外面接了不同的 比如说HDC1000 AM3358都是不同的 针对比如说传感器 或者温湿度传感器 或者那个比较器 放大器 这些都有 就是针对不同的一些应用 就已经出了一些TI design 所以你是直接拿到这个设备之后 去下载相应的设计文件 你就可以看到板子上面 有哪些东西 然后你就可以很快地出一些产品 所以这个其实TI在 已经提供给大家的 非常好的一个接口 今天下午我们先来讲一下蓝牙5 大家可以在装那个软件的同时 来看一下我们蓝牙5有什么新的功能 然后蓝牙5我会从下面五个方向 来跟大家说一下就是蓝牙5 我们可能会支持什么东西 如果要做蓝牙5的开发的话 我们会需要哪些东西 下午在讲完了之后 准备去做一个hands-on 然后给大家看一下 我们的Simplelink Academy 这边有些什么东西 可以给大家看一下 然后大家如果在hands-on这边 没有做完的话 没关系 回去之后这个是一个open的 所以大家可以在家里面 只要有网络连接的情况下 都可以去访问那个 Simplelink academy 然后继续把这个demo做完 好 现在我们先来看一下蓝牙5 我想问一下在座有多少人 是做过BLE的支持的 以前 可以举手示意一下 没有人吗 好吧 这样 如果没有做BLE支持的 我就多讲一些跟基本网络相关的 一些功能可能多讲一点 大家如果以前做过的话 我可能就会讲得快一点 好 那我来讲一下 BLE 5 就是蓝牙5 蓝牙5是这样的 大家以前用过传统的蓝牙 传统蓝牙 最popular的一个应用 就是蓝牙耳机的应用 在很多年前蓝牙它的定义 就是说要把所有的设备 全部都用无线的方式连接起来 跟人相关的设备 全部用无线的方式连接起来 那在这种情况下面 在它的这个应用上面 它定义了很多层的不同的协议栈 在这个协议站里面 最popular的一个应用 就是蓝牙耳机 一开始的时候是单声道的 那种就是蓝牙耳机打电话 然后后来变成双声道的 蓝牙耳机听音乐 这种的应用全部都是传统蓝牙的应用 就是我们叫 classic bluetooth 应该是在四五年前 那个蓝牙组织在经典蓝牙的基础上 加了一个BLE BLE它其实也是在那个协议的里面 但是它和传统蓝牙 就是4.0以前的蓝牙 其实是不兼容的 你看到的有蓝牙3.0 蓝牙high speed 这个是蓝牙一开始传统蓝牙的发展 然后后来它有把BLE加进来之后 蓝牙4.0加进来了之后 它其实是一个低功耗蓝牙 所以它就是蓝牙协议的 不同的一个分支 这个分支和传统蓝牙是不兼容的 所以大家首先在今天下午的 这个课里面要搞清楚 蓝牙和传统蓝牙 蓝牙分传统蓝牙和低功耗蓝牙 这个是两个不同的概念 所以我们现在看到得很多 比如说小米的手环 然后你可以看到一些 比如说别人跑步的时候 用的那个心率的 然后在家里面的时候 有一些蓝牙做的遥控器 小米的遥控器 上面打了一个蓝牙的那个标志的 都是低功耗蓝牙的产品 低功耗蓝牙就不是标准蓝牙 因为低功耗蓝牙和标准蓝牙的区别 在于以前耳机就是大家知道双模耳机 什么双模 就是传统蓝牙的那个耳机 双声道的耳机 它是需要充电的 你可能听一天的电 然后电就没有了 你要再继续充电 但是低功耗蓝牙 它标榜的就是功耗超低的蓝牙 所以它可以通过纽扣电池供电 达到很长时间 如果大家有用过 小米的蓝牙遥控器的话 大家就知道它其实里面 就是一个CR2032的电池 然后可以用一年以上 所以这个是低功耗蓝牙 和标准蓝牙最本质的一个区别 那它在协议上面 因为它要达到低功耗 所以他做了很多修改 所以他在协议的兼容性上面 它和传统蓝牙是不兼容的 这是大家两个概念大家要知道 然后在这个完成之后 到Blue Tooth 5是去年的时候 就已经有这个概念了 然后TI声称自己是Release Blue Tooth 5 最早的一家公司 当然现在也有很多公司 都开始陆陆续续Release 蓝牙5 它在低功耗蓝牙上面的操作 在这张图上可以看到 第一个是四倍的距离 第二个就是两倍的通讯速度 第三个就是800倍的一个广播包 就是广播包发送信息的一个量 所以它在这个上面 蓝牙5.0其实主要就是低功耗蓝牙 在以前就是基于4.0的蓝牙 它有一个非常大的 在这三个点上面它是有一些改进 因为我们主要的题目是蓝牙5.0 因为这个sig组织也是说蓝牙5.0 是以后未来的发展方向 所以它可能想要干掉ZigBee 干掉一些其他的网络应用 所以也是跟其他网络应用做一些区分 可能在这几方面会进行一些加强 所以这个是蓝牙5.0在这几个特点 这节课大家一定要知道 好具体的来看这四个特点是怎么做的 所以蓝牙5.0它有三个不同mode 一个是Long Range Mode 一个是HigherSpeeds 还有一个就是Broadcasting Capacity 所以这个就是Long Range 的话 它是用code方式来做的 也就是说如果回头 大家看到一个蓝牙4.0的设备 它是不可能跑蓝牙5.0的协议的 原因在于说就是 在Long Range mode这边 它是通过IF code这边做编码的方式 来实现这个长距离的数据传输 所以它是底层的 你可以把这边 直接做的一个特殊属性 也就是说你如果是4.0的蓝牙设备 你必须升级硬件 你才可以支持5.0的这个应用 这个是Long Range mode 我在后面会具体讲 到底Long Range mode是怎么实现的 我们再看一下higher speeds 它的这个通讯速率 moderation是达到以前的两倍 他因为以前的蓝牙 都是在 GSK 1M 的 这个调制模式上面的 所以现在他在蓝牙5.0上面 它加进来了一个两兆的通讯模式 所以做IF的就知道我同样的时间内 我的通讯速率 相当于从一兆变两兆之后 我的data rate肯定会提高 所以这个是通过这种方式来做的 然后八倍的传输速度 这个是蓝牙协议软件实现的 就是蓝牙协议在广播报里面的时候 以前广播报最长是31个byte 现在他把这个东西加进来了之后 它可以传非常长的一个数据包beacon 所以在一些beacon应用的时候 就是蓝牙广播的这个数据应用的时候 它这种广播的数据包它可以加进来 这个后面具体实现 我也会具体跟大家说是怎么实现的 所以在蓝牙5.0 它把这些功能加起来了之后 它的应用范围会变得比较广 那在蓝牙4.0这边的情况 就是BLE的这种情况 其实做的最后就是穿戴设备 遥控器这个是量比较大的 然后应用比较多的 小的那种智能设备 低功耗蓝牙我看到的 比较有意思的应用 2014年的CES展上面 最佳设计设备 很多都是围绕着BLE的应用来的 然后在那个应用上面 有人把它做坐在养花草一个设备里面 把那个花草一样插到花盆里面 它就是通过低功耗蓝牙和手机连接 然后他就去监控这个土壤的温湿度 然后告诉你这个花 是不是适合这个花生长 然后就来养花 就是应用 就是智能养花的一个应用 然后做的很有意思 就是BLE有很多 这种很有意思的应用 然后现在在BLE5.0 这样做了进阶之后 那么它就有非常多的一些应用 加进来了 所以可以看到下面 比如说home building information 这个其实就是和早上的15.4的 其实是有一些重叠 你会发现在无限的网络连接里面 很多应用都是重叠的 就有的应用可以通过BLE来做 也可以通过15.4来做 也可以通过ZigBee来做 那其实就是要看你具体这个应用中间 有些小的区别是在什么地方 所以在这个上面列出来的 其实是有很多 比如说我在工业方面的 E-meter sensor 或者Power tube用BLE 然后在家用家电的时候 它用BLE其实主要的方式 就是它的优势在于 它可以跟手机进行通讯 所以BLE和其他的网络连接 它的优势就在于它可以非常简单地 用简单的自己的协议 就和手机进行数据连接 然后人就可以 根据通过这个手机来控制某些设备 或者看到某些设备的状态 所以这个是BLE 能够给使用者提供的 我觉得是和其他的网络连接 最大的一个区别 这个就是蓝牙 好 下面我们来看一下 蓝牙5.0的一些use case 刚才跟大家讲了一下 就是它引进了三个新的网络特征 那么我们看一下 在引入新的网络特征之后 它会有一些什么样的 新的应用可以引进来 首先是door lock 就是这个话可能是老外的房子比较多 我们国内的房子可能就不需要这么远 但是这只是一个例子 就是如果我是在蓝牙的这个门锁上面 它是一个BLE的门 那么这个BLE的门 我其实是直接可以跟手机进行通讯的 因为我现在是 就是它是一个 如果这个门锁是一个 bluetooth4.0的设备 那它是可以跟手机通讯的 但是它的通讯距离就比较近 就是比如说门是在客厅里面 那我肯定要人走到客厅这个范围内 然后我才可以跟我的门锁连接上 在这种情况下 我才有可能去对我的门锁进行操作 但是如果你把5.0的应用加进来 也就是说它本身的通讯距离 long range的这个通讯距离加进来 它本身long range我们老外在 我们的BU在挪威 就是这个BLE在挪威 然后他们曾经在5.0的long range 刚做出来的时候拉了一个距 等一会在后面可以看到 就是它有一个video 当时video拉出来的通讯距离 是16公里 就是这一侧是在接收端跟发射端 保持连接的状态 然后他们就一个人在冰面上面滑冰 另外一个人就到远处去爬山 爬到山顶上面那个连接还在 然后最后回来 google map上面拉一个距 16公里 所以这个就是 当然挪威的环境非常 就是不像中国国内的环境这么嘈杂 2.4G的环境比较嘈杂 所以拿到国内来说 如果是家庭应用 家庭这个房子可能500米不到 100米肯定是可以 就是实现这么个连接的 所以如果你的手机 是支持5.0的手机 如果是在一年前 可能只有三星的有一款手机是支持的 那到现在iPhone8 和iPhone X 都是支持5.0的 所以现在越来越多的手机 开始支持BLE 5.0之后你如果你的设备 是支持BLE 5.0的 你就可以在家里的任何地方 去操控你的门锁 如果是在这个应用中 所以这个就是很典型的一个 就是long range mode的一个使用场景 那么在另外的一些使用场景中 同样的把它从门锁out出来之后 你可以看到比如说家电 在家里就是家电 它是可以有BLE 5.0的操作 你不需要有gateway 你不需要通过像早上说的 如果你是sub 1G做的 那么你还需要一个gateway 把它从sub 1G的网络桥接到wifi网络 然后wifi网络 再通过GPRS到你的手机 最后你通过手机 你要走一个这样的 通过cloud走一个数据回路 然后去控制你家的电冰箱 洗衣机 但是如果你是用BLE的话 你可以直接实现这个功能 就直接去连接 然后对它进行控制 所以这个是BLE5.0 就是蓝牙5.0long range 它和就是LT这个应用的一个区别 所以反过来还是强调说 很多的无线应用都是可以实现的 只是说看什么样的应用就满足 你对应用的这个需求 特定应用的一个需求 那么这个地方也列了 还有其他的一些 比如说在工业中间的话 sensor network也可以通过蓝牙来做 那这个地方的瓶颈 就是说它在建立连接的时候 它的那个连接数量是有限的 就是如果你是和15.4来比 15.4 有200个 那你的 BLE 的连接 用手机连的话最多十几个 所以这个也是一个限制 好 看下面 下面就是还有 第二个就是刚才说的是long range 那如果是在advertising extension这边 就是所谓的广播包 扩展广播包的这个应用上面的话 扩展广播包它的意思是这样 就是刚才有提到广播包的话 它在蓝牙协议里面定义的 就是广播包里面可以携带一个广播的 就是客户自定义的数据长度 那这个数据长度在以前的 通讯协议里面规定的是31个byte 31个byte可以写什么东西 基本上你写一些自定义的名字就没了 然后像以前的beacon的应用的话 它是直接办直接用这31个byte 去写那个link 就是写一个网络地址 比如说我在万达商场里面逛商场 然后我走到一家店门口 然后这个店要打广告 然后它给我推送了一个beacon 然后这个beacon里面 我应该写什么东西 能够包含我的数据 它就会推送一个link给你 那个link就是它的一个广告业 所以它会给你一个手机推送的 这么一个数据 然后你看到这个数据之后 你直接就link到 就是你点了这个之后 你其实去打开一个网页 那个网页就是它推给你的广告 基本一般的那个应用是这么做的 那如果你是在现在的 就是advertising extension里面 就是你如果加长扩展广播包来用的话 因为你就不会受这个31个byte的 数据限制 你可以发256个byte或者更长的 数据byte 那你也就是说你可以包含 更多的数据信息 你可以把你的所有的有用的东西 全部都直接写在你的那个广播包里 那这种情况下就不需要客户很麻烦的 我点了一个link 然后那个link上面有什么数据 它就直接可以通过手机上面就拿到 那这个beacon是这样的 在IOS设备上面叫i-beacon 它是有一定的数据格式的 然后在Android设备上面叫beacon 它其实都是基于 Bluetooth的这个广播包的 这个协议的数据框架来做的 那么不同的这个应用 都会支持不同的东西 所以现在就是相当于是说 给客户开放一个可以携带 更多数据信息的一个广播包来给你 所以在这种情况下 你在应用上面就不会像以前 那么麻烦了 这个是advertising extension的例子 好下面就是fast data transfer 这个主要就是我们以前在蓝牙的 就是BLE的设备里面的话 用的最多的就是蓝牙与语音遥控器 就是大家如果用过小米的遥控器的话 或者是比如说海信的遥控器 它们做遥控器的时候 它会有一个功能 就是你按住一个按键对它说话 然后它会把你的语音录下来 然后发到电视端 发到电视端之后 电视端上面会有一个 就是语音识别的系统 然后比如说我说开机 或者说选频道 多少频道或者是选游戏 因为现在都是智能电视 你可能会有一个短的那个命令进去 然后它把这个打出来 打出来之后它可能会直接link到 自己的一些 就是电视机的那些操作 那这个功能其实就是通过BLE 单向的从手机 从遥控器 发一段语音发到电视机端 这么一个功能 但是单向的而且只是语音 大家知道语音的那个采样频率 是非常低的 就是相对而言 如果你是用BLE的通讯速率 因为BLE通讯速率是不那么高 就是它因为要做低功耗 所以根据早上的那个知识点 就是如果你要高的通讯速率 就是你必须要以非常高的 就是功耗来作为代价 那如果BLE是怎么做到又低功耗 然后又能数据传输 它只能是说牺牲掉这个通讯速率 这个点来做 所以它的通讯速率不高 但是它可以支持单向语音数据发送 在BLE5.0里面它是两兆的 通讯速率 所以两兆的调制模式 所以在通讯速率的情况下 它支持到基本上可以达到两兆 就是达到以前的通讯速率的两倍 就是从原理这个上面来考虑 不是实际的情况 只是从原理上面来分析 它应该是可以达到以前的两倍 所以在这种情况下 它可以实现双向语音通讯 那么在这种情况下 你就可以实现比如说双向的 从遥控器到手机 遥控器到电视机的一个语音传输 这是一个 第二个你可能可以实现一个比如说 播放器直接到遥控器的 一个数据传输 那么在这个时候 其实就是有一些比如说对讲机的功能 我们比如说不要把它局限在手机 遥控器和电视机的这个里面 您可以把它在思想再打开一点 可能在比如说对讲机 室内对讲机的这种情况下面 是不是也可以来做 所以在这种情况下 大家可以来想一下 就是在语音上面在BLE5.0上 可以传输更多的东西 好再看一下 faster data transfer use case 还是在industrial这边 那在industrial这边 它是有更快的这个数据传输 所以有一些 比如说数据量比较大的情况 就是以前如果数据量小的话 比如说我们做OAD升级的时候 BLE如果256K的数据升级 得要一分多钟才能够把 就是256K的数据全部发送到手机 而且这个是非常快的通讯速率的 情况下才可以完成 那如果我用high speed来做的话 那我可能一分钟都不要就可以完成 那也就是说比如说我传一个 大一点的数据 比如20K或者10K的应用 在应用场景里面 这个时候对于使用者来说 他就会觉得我可以接受 这样一个等待时间 否则的话比起wifi 它可能这个功能 他就会觉得比较蹩脚 好这是一个应用在工业方面 然后在其他的方面 比如说指纹识别方面 指纹识别大家知道数据量会比较大 那这种大的数据量传输以前和那个 以前是不能用 Sub-1G 或者其他的方式比如BLE来做的 那现在如果是高的数据传输的话 它是可以来做的 所以它就会有一些比如说数据支付 然后指纹的这种security的 需要大数据量传输的东西的时候 它可以用这个BLE来做 好然后给大家讲一下TI solution 今天早上杨杨这边给大家介绍的时候 是有这个road map 但是那个是三二的 然后我们在二六 就是二六和sub-1G这边的road map 大家可以看一下 就是灰色的这部分 是我们现在已经量产芯片 然后在1G以下部分的话 是有1350 1350是 dual band 就是它支持1G以下和2.4G一起 所以它的下一代产品是1352 这个1352就是 早上有说它是concurrent mode 可以同时支持的BLE的全功能连接 和sub 1G的网络通讯 这个是1352 它现在出就是第二 就是蓝颜色为底的这个 它是现在已经可以sampling 然后到今年年底的时候可以量产 所以大家如果想要开始sampling 除sampling之外 它的那个demo版也可以拿到 然后SDK也都在网上是发布的 所以等于说是 现在的开发就已经可以基于这个来做 然后等到量产之后 可以跟产品同步的进行数据量产 就是产品量产 然后后面还有一个1352P 就是加这个PA的 这个PA可以加到两点 它是就是芯片自带PA 所以它等于说是会 有一个20DB output 以前的话2642的output 不是 应该是5个DB 然后1352加进来之后 它可以选择 是在 sub 1G上面加22DB TA 还是说在2.4G上面加20DB TA 就是外围的那个设计会有一些不同 所以在这个芯片上面 就是一个内置PA的一个问题 所以整个看下来的话 在BLE这边的话 我们现在是有2640IQF 然后有一个Q版本的 就是如果大家有汽车的客户 想做BLE的设计的话 你可能需要选一个 就是已经过了汽车Q100认证的 2640IQFQ的一颗芯片 那就是这是单独的2640的 然后2650的MODA是一个module 就是TI自己的一个module 2650的一个module 然后这个可能在国内用的人不太多 然后在2.4G私有信息这边的话 还有那个ZigBee thread的这边的话 是2630 2650 然后大家可以看到pin to pin的话 是7乘7的那个封装的话 它是这样直接过去 2640对2642 然后2650对2652 直接pin to pin的 所以这个是我们一个 在2.4G这边的一个roadmap 然后看一下SDK 刚才我有跟大家说 就是你要下载SDK之后 看一下自己的板子 如果是在2.4G这边来做 SDK支持的话 就有两颗芯片可以支持 一个是26X2的SDK 一个是1352SDK 然后你根据你自己的板子 下对应的SDK来安装 我们就等于用2K来做这个 BLE的demo 来讲一下技术详情 就是它到底具体在协议里面 是怎么实现的 蓝牙5 long range 它其实是会有一个口 它叫LE-coded PHY 就是它有两种就是标准的LE的 那个调制方式是1兆 然后它通过一个 就是比如说两个比特代表一个比特 就是用两位来代表一位的这种方式 来数据传输 这样的情况就是相当于 自己含了一个纠错的能力 那么它这样的话 它就可以增加那个sensitivity 所以它就可以增加 增加那个距离 在这种情况下 就是500K的通讯速率 因为它本来是1兆的 然后它现在里面 每两个比特代表一个比特的数据 所以它就相当于数据减半 就是1兆除以2就是500K 所以是这么这么来算的 还有一种就是1:4 就是它后面这个其方式有写 就是0就是通过0011来表示 然后1通过1100来表示 那么在这样的情况下 它就相当于是 4个byte来纠错一个byte 这样的话它的sensitivity 就会比500K的更高 但是它的通讯速率就降更低 就是它coded了之后 就是125K的data rate来做数据通讯 所以就是就变成了 就变了 就变成125K 所以这个就是 在long range mode的时候 就有两种通讯速率可选 一个是500 一个是125 这个地方在代码里面是可以配置的 我们在后面的hands-on里面 也是可以有提到 如果大家有这个兴趣的话 可以看一下hands-on里面怎么做的 那这个是long range的基本的实现方式 好 刚才有说就是我们挪威的同事 做了一个非常令人亮眼的 long range的一个demo 大家到时候有兴趣的话 可以通过访问这个网站去看一下 这个网就是这个training的 这个培训视频是在网上 TI官网上面是公开的 然后你们可以看到就是 他们实际去拉距的时候 最后实现的那个就是16公里的这个 最后一个那个结果 好 下面就是讲一下 high speed是怎么实现的 high speed的话 就是刚才其实有提到 我们其实就是通过 一个两兆的通讯速率来做的 其实大家从下面的这个 历史的这个图就可以看到 Bluetooth4.0 4.1的时候 就是一兆bps 的PHY PHY 其实就是所谓的底层的物理层 物理层它实现的那个数据就是一兆 然后它是27个byte PDU 然后在Bluetooth 4.2里面 它加了一个功能叫data extension 所以它可以在某种情况下面 如果你两边都是4.2的设备 它可以扩展就是有一个数据扩展 那在数据扩展的情况下面 它的PDU可以达到255K 而255个byte的PDU 所以它也就相当于是 我本来一个byte一个数据包 只能传27个byte的数据 那我就把这个数据扩展使用上了之后 就相当于我的一个蓝牙包 可以带255个byte payload的 所以它就相当于是说我在同一时间内 可以传更多的数据 因为你相当于是 蓝牙的通讯的那个协议 它做到低功耗的原因就是 它通讯一下之后休眠 再通讯一下之后再休眠 所以它的那个占空比 实际上是比较低的 所以它可以达到功耗 就是平均功耗会比较低 所以你就可以想象出 它其实要等到每一次我就是真的 要开始进行数据连接的时候 要进行数据通讯的时候 我才会进行就是才会进行数据收发 那我如果每一次收发 只能收发27个byte 那我的通讯速率肯定是比较低的 那么如果我用电力 Extension的话 就相当于是说 我在同样的时间间隔里面 每一次收发的数据会比以前要长 那这样的话data rate就会高 所以这个就是通过这种方式来 最后它可以达到最高 780个KBPS的一个通讯速率 这个是按平均的这个时间来算 那么在BT5.0里面 它可以用到两兆的PHY 所以就是在物理连接上面本身的那个 这个PHY它就已经提供给你就是两兆 那它在这个双倍了这个之后 那它还是可以用 以前的一个data extension 那它本身的这个通讯速率的话 就会达到1.4兆 所以这个就是它高速的一个原理 好 再看一下high speed 所以刚才有问题 就是说我刚才一直在说 是不是可以真正达到两兆 达到两兆其实只是一个算出来的 就是说因为我本身以前的通讯速率 是一兆 以前的那个data rate是一兆 我现在的data rate是两兆 所以情况理论上 我是能够达到以前的两倍 这是简单的算 但是实际上是不是真的可以达到两倍 其实是不行的 原因在于什么地方 大家可以看到下面画的这两张图 上面那张图是一兆时候的传输的方法 下面这张图是两兆的时候传输方法 它中间会有一个就是在每一个包 就是这个传输的时候 其实就是传两个包 然后黄色的这部分就是传递一个包 然后蓝色为底的那个地方传第二个包 大家你看就是它在传两个包之间 它一定会有一个150微秒 左右的一个就是slot 它是一个间隔 它一定会有这么一个间隔 所以在这一部分的掌控比 是不能变的 也就是说 我虽然是以1兆的速率在传输 然后这我虽然是以2兆的数据传输 你看下面这个图它是2兆 所以它比较起来的话 如果只是传同样长度的数据的时候 它的这个数据长度 是可以是之前的一半 但是这个间隔 150微秒的这个间隔 是没法儿变的 也就是说它的这个速率 其实是达不到真正的两倍 因为它会有一些网络的方面的 为了维持网络方面 它会有一些这方面的消耗 所以有些间隔它是不能变的 不是说我100%的1/2的掌控比 就直接除出来 所以它理论上是可以达到两倍 但实际上最后出来就是1.4兆 这就是原因 好 下面讲一下那个 advertisement extension advertisement extension是这样 就是在广播包上面 蓝牙的广播是这样的 蓝牙它有39个信道 通讯信道 然后这个通讯信道的定义 就是和wifi是有一部分是重叠的 wifi的通讯频段也是2.4G 蓝牙的通讯频段也是2.4G 然后它为什么会选37 38 39 3个信道作为广播信道 原因这37 38 39 3个信道它是避开 就是避开wifi已经使用的信道 最远的两个可能比较干净的信道 所以它把它作为一个广播信道 因为所有的蓝牙的连接 都是从广播信道的广播开始的 广播信道的作用就是 当一个设备可以使用的时候 它要在广播信道上发广播 告诉对方设备 我在这里你可以来连接我 或者是我有数据 你可以到这个广播信道上来找我 所以这广播信道它的干净程度 受干扰程度 直接影响到BLE它的连接可靠度 或者说最后BLE使用的这个可靠度 所以他为什么要选37 38 39 这3个信道的原因就在于 这3个信道将相较于wifi来说 是最干净的3个信道 他们离wifi的那个频点最远 好 这是广播信道 这是在BLE 传统的BLE的广播包是这样做的 然后它这个传统的广播包里面 还有一个特点 就是这上面写了 PHY必须是1兆的PHY 因为在BLE 5.0之前 就BLE 4.0 BLE 4.1的时候 他的那个PHY 都是一兆BPS的PHY 所以它是必须是在 这个PHY的基础上来做 然后它的payload 我刚才说是31个payload 这上面写的是PDU PDU是它把它的一些那个link 这个link的一些网络包的那个 数据包也算进去了 所以从PDU上面来讲的话 它是可以算成37 但实际真正的payload的话是31 好 这个是我刚才已经解释过 然后这个是传统的 那在新的广播包的这个里面 它是加进来了新的不同的command 所以我们如果是要讲它的原理的话 从下面这个图上 可能会看得更形象一点 首先看下面那个图上面的前面 是粉红色的这3个框框 3个方框就是它要在 37 38 39 3个信道上面 轮巡的去发送广播 所以他是轮巡的37 38 39 37 38 39默认的 就是这样发的 所以它后面的这个灰色的部分 就永远都是payload 所以它要先发一个广播头 然后发payload 然后在37 38 39 3个信道上面来发送 好 这个是一个传统的 BLE的广播是这样 那后面的发3个蓝颜色的框框 是什么意思呢 蓝颜色的这个框框就是 它会发这个ADV Extend indicate command 它的意思就是说我会在其他的 信道上面来发长的数据包 它在这个里面只发一个header 告诉你 你下一次来什么时间点 到哪一个信道上去接收 我的真正的payload 它其实是这么来做的 所以他就在 373839三个信道上面告诉你 只发广播头 告诉你赶紧到其它的信道上去来做 因为以前的广告包 只能在373839三个信道上发 但是在新的蓝牙五上面 它这个广播头是可以在 373839三个信道上发 但是真正的payload 它可以发到其它的信道上去 所以它这个地方只是发一个头 就是发一个pointer的指针 告诉你说你去哪里去读 然后我在那个信道上真正的发数据 它通过这种方式来 还是我们把这个叫 就是他到data channel上面去发数据 所以data channel上面 是可以发大数据的 然后广播信道还是发广播的数据 所以现在在蓝牙5.0上面的话 就是它把data channel上面 也可以发广播数据 只是发有效的广播数据 他把这个功能加进来了 所以在这种情况下面它就是告诉你说 我们可以实现一个大数据量的 广播包的传输 所以它在这个上面的话就是有 除了刚才那个command之外还有 刚才介绍是ADV 这个就是告诉你是广播包的一个指针 然后下面的那个AUX ADV IND 是真正的这是有用数据 就是它其实是在后续的 就是在data channel上面发送的 真正有用的广播数据 然后还有两个 一个是AUX SYNC IND 和 AUX CHAIN IND 这两个SYNC应该是不支持的 在2640这上面 然后CHAIN是支持的 就是他可以把数据链起来 也就是说我一个包可以发248个BYTE 但是我还可以把它Chain 比如说我要发500多个byte的数据 我可以有一个队列的方式 然后我第一个包发这么多 第二个包发这么多 我以一个队列的方式把它串起来 那在这种情况下 你就可以通过这个 AUX CHAIN方式来实现 那他总共advertisement 就是扩展广播包 是通过这四个comand 一共通过这四个command来实现的 好 大家可以看一下 就是刚才这样说可能有点不形象 所以大家可以看一下那个 标一的sniffer 就是我们的刷包工具上面的刷包 就是有一个叫alias tracker 这个是我推荐 如果客户想要做BLE的开发 然后想要做应用的话 我们推荐就买这个 当然这个设备可能很贵 可能几万美金一台这样的设备 然后这个是这个设备 对这个协议最后 就是对我们的2642刷包之后 出来看到的一个结果 就是大家可以看到 我刚才说有39个信道 就是BLE有39个信道 全部都是在最左边的这个上面画出来 2042开始是37A 然后2427这个channel这个频点是38A 然后2480这个channel是39 就是373839三个广播信道 然后大家可以看到在一开始的时候 我是有一个连接的 就是大家可以看到连接的这个 连到一起的就比较长的 就是其实是一个握手 就是我这个时候 蓝牙其实是连在一起的 然后他们是在2407的 这个信道上面进行数据通讯 然后在这个时候它断开连接了 断开连接之后 就设备回到了一个广播状态 在后面的 就373839三个信道上面 进行数据广播信道的广播头的发送 就是刚才看到的广播头 就是刚才ADV-EXT-IND的这个 他就在这373839上发了一个头 然后告诉他们 我真正要发的数据的广播包 在什么地方 然后在后面的这个上面你可以看到 有两个广播头都指向 后面的一个在data 在第三个 看这是第三个channel 应该是第三个 应该是第四个channel上面的 一个真正的广播的数据的payload 那这个时候是两个头 指向了一个真正的有效数据 如果把这个打开来看 也就是Header这边就是以前的广播包 它里面会带广播设备的设备地址 那现在在广播包里面它可以不带 就选择你可以带 你也可以不带 但是有两个东西它必须带 一个是这个框起来的 advertising data ID 就是data ID 和site ID 这两个是必须要带的 那这两个带就是说我这一条广播包 这个是协议自动分配的 它会分配一个广播ID 告诉你说这一配套是一组广播包 是一组有效的 就是从pointer到实际数据 它是一组 然后它下一次当你的广播数据 就Payload的有实际变化的时候 这个数据会自动的协议会变化 协议会变化的 所以从协议的刷包来看 这个数据会变化 那这个作用就是对于接收者来说 他通过读data ID site ID 他就会知道这个广播内容 会不会有变化 是不是我之前读过的 所以他通过这种方式就可以防止 我读一些我不需要的已经读过的数据 这个是通过这种方式读的 然后在off sight这个地方 它有一个时间点 那时间点就是一个是1.74毫秒 因为这是第一个包 它是1.74毫秒 然后第二个包就是870 1.7毫秒 后面就是870个微秒 为什么 因为这两个包之间会有一个数据差 它都指向最后的 就是实际我要发送的数据包 就是实际发出payload的是什么时候发 它都会告诉你 说什么时间点之后 我要在这个信道上面发这个数据了 因为这两个本身 发这个广播的指针 都会是有一个时间差 它先是在38上发 后来是在39上发 它有时间差 所以在这个地方 它的时间差就会直接 表现在这个Payload里面 就会表现在这个Header里面 所以对于听的人来说 他就知道我在什么时候 应该具体去哪一个信道上来收数据 所以这两个之间是有区别的 这个地方可以看得比较明显 对 这个就是最终的发送的数据的 那个包的一个报文一个解析 然后大家可以看到就是在广播的地址 在这个地方有些广播地址 然后一个role ADV给它 就是包含了真正的广播数据 实际是在这个包里面包含的 好 讲完了这个之后 就看我们在蓝牙5.0上面 应该通过什么来做 我不知道 今天他们给大家发的是哪块板子 就是如果你要做BLE 就是TI的蓝牙你可以选择两块板子 一种是1352 R1 这个就是我刚才提到的 1352的芯片 它的launch pad 然后还有一种就是CC26X2 就是2652或者2642都可以 然后26就是单2.4G的 然后1352的话是2.4G加上SUb-1G的 这个地方有那个output power 2.4G的output power 是五个DB 然后Sub-1G的out power 是14个DB 默认的 不带PA 如果你带PA的话 它可以选择 是在sub1G的这个频段上面 加PA 还是在2.4G这个平台上加PA 然后在这个板子上面 和我们以前1350 或者2650的这个板子的区别在于 大家可以看到多了上面很多的器件 就是这个板子会比以前的那个板子 更长一些 然后上面很多这个黑颜色的这部分 其实是做那个energy trace 现在这个energy trace 是TI把以前430上面的energy trace 把它掰过来了 然后在这块板子上面就可以 不需要用你的那种测电流的 非常高档的电流设备 然后你就直接可以 接我们的TI自己的开发环境CCS 然后你就可以去评估 自己的这个板子上的整个的电流 而且它在支持26X2的平台上面 或13X2的平台上面 它还可以去评估外围设备 当然现在可能还没有完全发布 但是他已经是在做 他可以评估外围的 peripheral设备的功耗 就跟以前430上面 energy trace 加 是一样功能 比如说我在U2的口上 接了一个什么设备 或者我在IMC口上面 接了一个什么设备 我在SPA口上接了一个什么设备 然后你再通过energy trace的时候 你可以抓到这些设备它的功耗是多少 你可以仔细的看到的 所以用这个板子的话 你不需要那种非常昂贵的 专业电源的那种设备 然后你就可以大概的知道 你现在这个板子跑成什么样的状态 目前是一个什么样的功耗级别 这个是可以通过这个板子来实现的
大家好 我是吴冰洁 我来自上海
上海的 central team 就是
我们其实在北京的话 是有 local FE team
然后 Central 和 local FE Team的区别就是
我们可能更专注某一些应用
比如说无线连接技术的应用
所以我在TI工作有七年了
七年一直专注于无线的连接应用
包括1G以下的连接
包括2.4G的连接
今天下午我还会跟大家介绍
2.4G蓝牙的一些方案
所以大家如果有兴趣的话
可以留下来一起听
然后有关今天下午的Hamzan
我需要大家来帮我
去预装一些SDK 在电脑上面
所以为了减少时间
大家等会儿在吃中饭的时候
可以先把它装起来
有一个CCS
然后有两个SDK要装
所以主持人这边
到时候会给大家提供那个
如果你们下载比较不方便的话
他提供exe的安装文件
在U盘里面
所以大家可以到主持人这边来取
他等会儿也会说
所以这个事先做个广告
今天我先给大家讲一下网络
因为网络的话
其实TI在无线连接这边的话
有很多的技术的网络
已经是成熟的
然后是可以给大家
直接缩短开发周期的东西
所以除了技术本身
咱们在网络这边有一个
就是为什么会给大家来做介绍
刚才杨杨 这边他有介绍
wifi的部分
那在我们的 local RF 这条产品线上面的话
我们是有sub-1G的低功耗的连接
也有这个2.4GB官方连接
那么在15.4的这个解决方案
其实是同时涵盖了sub-1G 2.4G
所以如果大家在自己的应用上面
对这个网络有需求的话
可以联系TI
好 那么我就开始
我们今天的介绍
今天这个agenda包括六个部分
因为现在这个时间
可能离中午吃饭时间会比较近
所以我可能会讲得快一点
所以从软件从技术本身
从应用本身来说的话
我们在这个slide里面都跟大家过一遍
也会对我们现在TI design
就是对这个本身板子
和技术的支持也比较全面
所以大家可以找到的软件资源
或者硬件资源都比较多
所以大家可以到时候
到这边来看一下
我在这个slide都会讲
首先说一下这个application
现在因为我们有一个
非常火的概念叫 IOT Internet of Things 物联网
所以现在所有的在很多的
实际应用中间
特别是工业应用中间
我们有很多的网络需求
sub-1G上的 2.4G上的
你看在这个图里面的话
就是有比较多的
比如说水电表
叫 flow meter 第一个图是
然后第二个图是电子标签
现在在河马先生里面
大家可以看到
它的标签不再是纸质的了
那它是一个电子的
那这个电子标签
它可以自动去更新上面的数据
不需要人为的去更新
所以这个是电子标签
还有一个就是停车场
智能停车场
现在在很多城市 它的停车消费
也是通过云端来做的
所以这个智能停车
还有一个就是
已经火了很久的一个智能楼宇
就是叫 building automation 智能化楼宇
它里面包括一些烟感
如果在居家的话
它可能会有一些
比如说传感器网络这类东西
所以这个是我们在我们组网这边
可能会需要的一些应用
那么如果再仔细来看
sensor to cloud 这个 target application 的话就更多了
包括我们的白电
现在家里的智能家电会越来越多
所以你看家电直接上网
你可以从远处说个简单例子
从远处操控家里的冰箱
或者是电饭煲开始做饭
这个就是智能网络
还有就是比较多的那个门锁
就是现在可能家用少一点
在那个酒店的这些应用
酒店的门锁或者是
现在它不是有这种智能
租房这种方式
所以它可能有这个门锁
然后是smart grid智能水电表
水电表水电表气表
Alarm & Security 就是我刚才说的智能楼宇
包括一些比如门锁
也算是其中之一
还有 smoke detector 就是烟雾传感器
或者是大家进那个门
的那个禁的时候
它会有开关门的这种
有些家用的其实应用已经比较多
然后冷链ESL
然后物流
还有一些工业应用的话
就比如物流
sensor 就是传感器网络
包括可能比较远
因为它这个sub-1G
通讯距离会比较远
所以再比如说
大家可能飞行器上面
可能会用一些
主要是用在操控这一方面
所以 sensor to cloud 这个应该说是
未来的一个发展方向
这个是大概的就是sensor to cloud
一个大概的框图
就是底层的话是sensor
然后它可能会就是
它所谓的就是LT的
一个Node
然后这个Node可能带来
不同的一些传感器
比如说如果是在家用的
这个环境里面
在厨房里面它可能有水渍传感器
烟雾传感器
在门帘上面
它可能有门帘的这个洞
就是比如说窗帘门帘的
一个动态的一个传感器
那不同的传感器
它带着这个传感器的就是具体
功能可能是不太一样
然后统一的可能接到
一个LT的网络里面
然后通过一个LT的gateway
它可能并不是蓝牙的
或者也并不是wifi的
所以它可能比如说sub-1G的网络
它需要通过一个LT的gateway
接到这个Router上面
Router再转到这个cloud上面
然后通过cloud的话
你可以接入手机
也可以接入远程的一个monitor
所以这个就是一个
典型的IOT的sensor to cloud结构
刚才其实我刚才
杨杨这边他介绍的时候
我是有看到是说有人在问说
到底我选择什么样的
就是技术这么多
我选择什么样的技术
可能会比较好
那么其实就是可以从
以下的这个维度里面来看
那么总共是有四个维度
第一个维度就是range
就是我的通讯范围有多长
到底是家用
比如说是覆盖整个家庭
可能几十米就够了
然后或者是
我从power这边来看
就是我是
以什么样的方式供电
如果我是常用的交流电供电
或者是我是3A电池
或者我最好是纽扣电池供电
这个是其中一个限制
还有一个就是你是不是具有
这个直接和手机通讯的这个能力
因为现在和手机通讯的
这个技术本身就已经限制住了
就只有wifi和蓝牙两种
所以你可能在这方面
是一个考量的方向
然后还有一个就是
你的这个吞吐率
数据吞吐率到底有多大
就是比如说你要传这个音频的
这个数据吞吐率
和你要传这个控制信息的数据
吞吐率是不一样的
所以这里要看你到底
这个应用中间是什么样的应用
那么大概就是可以
从这四点来考虑
这个地方主要举的这个例子
其实就是一个15.4的
典型应用
在long range mode下面15.4
可以支持两公里的通讯范围
然后它的网络的供电
在叶子节点上面
它是可以支持只用纽扣电池供电
因为我们的芯片支持
2.4G和sub-1G同时工作
所以它又可以支持
软件连接的这个功能
所以它可以提供phone connection
也就是说这个是TI独有的东西
TI现在是唯一一家
把2.4G和sub-1G
做co-current mode的一个厂商
就是其他地方也有做
但是我们是最先出来的
所以这个是一个比较好的功能
也是我最喜欢的
新一代的芯片上面的一个功能
还有就是throughput 15.4
它有很多种的选择
有long range mode的50K
在上一代产品上是有200K
现在在新一代产品上是50K
这样的一个吞吐率
基本上其他的应用都可以覆盖
这样一个应用
好 这边就是我们TI
TI是整个的半导体厂商中间
我们深圳是我们在
无线连接技术这边
产品线覆盖最全的一家公司
所以大家可以看到
从近场通讯NFC
到远距离sub-1G的通讯
我们都有相应的产品
所以刚才杨杨这边他介绍的是
2.4G wifi 的芯片
它是三二系列
其他的私有协议的
包括sub 1G 2.4G的低功耗蓝牙
还有ZigBee Zig410
以及我今天介绍的15.4
它都是有对应的芯片
主要是26系列和13系列
不同的这个应用场景
它的特点也是不一样的
大家可以看到
也是从四个维度
所以如果你想要选择不同的应用
针对你符合应用的网络的话
你可以通过这张表
很快地找到什么网络
最符合你的这个实际应用
刚才这个表上大概列出来了
但是现在传统的在这些网络上面
它其实都是有tradeoff的
你需要比较简单的几个过程
你需要高的吞吐率
必然你的功耗也会比较高
你需要比较大的数据吞吐率的话
你的功耗也会比较高
所以其实它就是一个平衡
所以看你在应用中间
需要什么样的东西
然后你又同时做到低功耗
所以这个其实不是 不可多得
它不是不可兼得的一个东西
所以需要做一些tradeoff
在这个表上面其实也写出来了
大家可以看到
在wifi里面的话
它通讯速率快
但是它同时的power也很高
在远距离方面的话
sub-1G的通讯距离远
但是它的功耗
也可以做的相应的比较低
但是它的 data rate 也比较低
所以距离远它要高功耗
关键是TX-X占用时间长
也就是你的 throughput 它其实就会限制
你整个功耗的使用
所以可以看到这个是每一个应用
它有不同的这种功能范围
所以大家在选择的时候
可以根据这个图去做参考
好 下面我要给大家介绍一下
为什么我们要选择sub-1G的
这个网络
首先是第一个就是
这个是所有的2.4G的产品
都达不到的
它的通讯距离非常远
它可以做到最远二十千米
当然这个slide里面写的
我们这里实际中间
可能就两公里这样一个通讯范围
但是我觉得两公里已经很厉害了
2.4G你如果没有做中继的话
你是肯定做不到这个距离了
也就是说你在工业应用上面
你必须要用sub-1G的技术来做
这个是原因
还有一个原因
就是sub-1G它是基本上都是
一个私有网络
所以它的网络的loading
没有像wifi或者BLE
这个loading这么大
所以它可以做到低功耗
你可以通过纽扣电池供电
可以做到超低功耗
所以有很多的
现在家用的可能会比较多
像刚才提到的ESL的那种客户
它也是小的 当然不是纽扣电池
它可能是小的锂电池供电
它可以做到非常长时间的应用
比如说5年或者7年
这样一个应用
刚才已经说了
就是它可以做到低功耗
在ESL的客户里面
还有一个就是它可以提供security
我们现在最新的13
就是以2结尾的这颗芯片
有13X2
1352 1312
还有2652 2642
包括就是以2结尾的
这一代的芯片
它都提供在security方面
就是它有AES的加密
就是加密算法
它有硬件加密的算法
所以它本身在security这边
它是可以给你提供支持
这是一个
第二个就是鲁棒性
鲁棒性的话就是
因为我们蓝牙的芯片就不说了
就是 Sub-1G 的芯片
我们在我们的通讯协议这边
我们在达拉斯是有自己的实验室
可以每一个这种
今天我又介绍了15.4的
这个网络都是
有搭200个节点以上的
节点的测试 在那边跑
所以它是有这种实际网络的
一个搭建起来的
最后的一个测试报告
所以就比你自己去做
就是从零开始去做网络的研发
会更可靠
整个的我们这个研发里面
踩一些坑 踩一些bug
已经帮你做过了
所以在鲁棒性这边
我们是有一定保证的
好 下面就是 dual band technology
这个是我们这颗芯片的一个亮点
就是我一直想跟大家分享
也是我个人非常喜欢的一个特点
就是在刚才的那张图里面
之前的话全部都是基于1G的
同属于1G以下的一个通讯
但是因为我们这颗芯片
同时可以支持2.4G
也就是说2.4G的私有协议
或者2.4G的蓝牙通讯
所以如果你是通过蓝牙通讯的话
它就可以给这个应用
带来很多的可能性
比如说我可以直接去读
这个水表上面的数据状态
通过一个手持式终端
这个手持式终端是通过蓝牙
来和水表进行通信的
同样地 我在标签上面也是一样
你可以在标签里面带一些
比如说这个产品它的
用一个蛋糕来做比方好了
一般的超市里面
好一点的超市里面
它蛋糕是什么时候做出来的
它可能会打一个标
那这个时候如果我再加到
ESL的标里面去的话
我通过手机去读
我可以读一些详细的
有关这个产品的信息
这个是本身
就是等于说是一个延展
那也就是你去逛这种
智能超市的时候
获得的一些新的服务
在手机停车这边就是智能停车
在这方面 手机会更方便
如果你可以跟手机连接的话
它相当于是说在支付方面
会比传统的支付
比如说有公交卡或者直接投钱
这种支付会帮你
就是你可以通过
现在大家都不带钱在身上了
就是比如说支付宝微信来支付
所以这个也是一个
非常好的可能性
然后在家用方面的话
你是直接去控制灯 开门
你可以通过手机这边去操作
也是比较方便
所以现在这颗芯片
把 2.4G 和 Sub -1G 加起来之后
在应用方面
就针对围绕人的这个应用
其实上面就做了很多
你可以设想很多的
不同的应用在里面加进来
所以你不需要
多加一颗芯片在上面
就是一颗芯片就可以搞定
而且它是co-current mode的
所以这个是我们芯片的一个亮点
所以像这个slide里面写的这样
因为我们的芯片
在2.4G和Sub-1G上面
同时可以支持
因为这个原因
所以我们把Sub-1G的
一个网络性能和低功耗蓝牙的
这个网络性能加到一起了
最后就成了一个
又可以用电池来供电
又可以支持手机连接
同时支持 long range
在 Mesh 网方面
也支持的一个网络
那在 Mesh 这边
主要就是 sub-1G 来支持了
我们在 BLE 这边的话
目前是没有 Mesh 网络的
好 这个是我们在
co-current 这边的一个支持
大家可以看到这个上面
其实已经列了我们的两代芯片
第一代是1350
1350是一个dual band的芯片
但是它就不是2.4G和sub-1G
它可以在2.4G和sub-1G之间
进行切换
所以大家可以看到
就是它支持的几种模式
第一个模式它是
因为BLE它本身有协议栈
所以协议栈本身会占一些网络
就是占一些芯片的资源
那么在1350这颗芯片上面
大家如果对我们这个芯片
有了解的话
知道我们这个芯片有个短板
就是它的flash
比较小128K
所以它在跑完BLE协议栈以后
再去跑sub-1G的东西的时候
它就有点不够用
所以它就只能支持 BLE 的 beacon
就是说我只发BLE的数据包
它其实是基于2.4G SIL 来做的
它只发一个BLE的数据
就是beacon包发一个网络包出来
然后同时去支持
一个sub-1G的网络连接
这个是它可以同时支持的
还有就是它在跑BLE蓝牙的
完整的蓝牙协议栈
也就是说如果你要支持
BLE蓝牙的连接的情况下
你在做sub-1G连接的时候
那么它就只能 不能做con-current mode
它就必须做切换
就是它可以在需要的时候
切到2.4G
或者是我在平时来跑sub-1G
他们这样的一个应用场景
是可以支持的
如果你是升级到CC1352
这个芯片
这个芯片是1350的升级版
升级版了之后
因为它的flash跟RAM
都增强了
1352的flash跟RAM
是352K
所以RAM是80K
1350的RAM是20K
所以整个的芯片
做了这次upgrade之后
它就可以支持full connection
也就是说它是完整的支持
BLE的con-current等
加sub-1G的一个链接
所以同时也就是说
我们在SDK demo code里面
如果大家今天
下载1352的SDK
现在就可以从TI的网站上下载
下载了之后
在我们里面已经有sub-1G
和2.4G con-current mode的代码
当时我自己也试过
让我觉得很惊艳的一个功能
所以大家可以去试一下
就是 sub-1G 加 蓝牙 BLE full con-current mode 这个代码
在这颗芯片上面
这个其实也有很多应用
我就举个例子
我有客户他去做那种
智能手环 智能手环的话
它同时要支持远距离
因为大家知道
BLE的连接只能支持最多8个
如果你是在TI的芯片上来做
你如果用手机来做
我有客户测过
最多可能支持到15个
如果你的产品会更多
比如说像做智能手环这种应用
你十几个设备
肯定是不够你使用的
在这种情况下
它可能就把
SUB 1G的网络加进来
然后又可以enable
BLE蓝牙连接的操作
所以在这种情况下面
这种应用就可以做一些
非常有意思的应用
所以这个就是给大家举个例子
当然可能会有其它的一些例子
大家可以自己去发现
所以在目前这种情况下面
这个芯片这个是它的一个亮点
好 然后我们要举一些例子了
就是beacon
beacon刚才有提到
是说我们可以有一些传感器网络
传感器网络比如说我如果在家里
或者在工业应用上面
它可能在整个工厂里面
有一些对有毒气体的探测器
探测器它可以通过SUB 1G
因为工厂的范围比较大
而且SUB 1G
它本身在抗干扰的方面
它会比2.4G要好
所以它传得比较远
它穿墙距离也比较好
所以它在这种情况下
它在整个的工厂里面去布这个点
布点之后就可以通过一个集中器
把它所有的传感器都连接起来
同时这些传感器
因为是基于1350来做的
同时如果你要
通过手机去读这些传感器的数据
也是可以做到
如果你是通过beacon方式
你手机靠近某一个传感器的时候
你就可以看到
这个传感器上面一些数据了
这个是
beacon上面的一个应用
就是SUB 1G 加 2.4G
beacon的一个应用
还有一种就是
刚才其实也有人问到
说我们的OTA升级
OTA升级大家知道
我刚才有说
就是在前面的网络里面说过
SUB 1G
其实针对2.4G来说
它的吞吐率 就是带宽的原因
它的吞吐率
肯定是没有2.4G那么高
所以在数据传输方面
2.4G可以达到
4兆或3兆的传输速率
那在SUB 1G这边的话
可能就比较难以达到
我们在SUB 1G这边
其实是有4兆的那个code
但是那个4兆 code
它首先是基于868兆的频段
就是433大家知道我们国内
如果是SUB 1G的话
使用平台是433
433平台上面
在本身的占空比上面
就是它会有一个限制
所以最高在国内的话
SUB 1G的传输速率
是达到1.5兆
也就是说它其实从两点
从传输速率上面来讲的话
它跟2.4G
肯定是比不过2.4G的
所以本身SUB 1G的
传输速率会比较慢
那你在OTA升级的时候
本身芯片
它的flash是有128K
然后你自己要下ES-imaging进去
所以你想一下128K
如果以最快的速度来传
它整个升级的传输过程会比较长
你就可能没有得到一个
比较好的用户体验
而且SUB 1G
它在手机上是不支持的
所以你想通过手机
来升级你的这个设备
其实是做不到的
如果你 enable 蓝牙的这个连接之后
你实际上是可以通过
蓝牙的这个方式
然后来升级你的这个设备
在你升级完了这个设备之后
再转成SUB 1G的设备
来进行数据通讯
所以这个其实就是
TI帮您把这个东西
做了一个整合
现在在新的芯片上面
TI其实已经在做这方面的整合
我们叫smartOAD
它可以把所有的
SUB 1G的设备
包括ZB的设备
2.4G的设备都加到一起
加到这个里面来
所以就会有这些升级的
一些特点在里面
所以通过手机刷结果非常方便
这个就是我们在role switching这边
它给大家提供的一个应用
还有一个 这个就是也是role switching
它主要是鉴权
就是我先是通过网络
因为对于sub-1G 来说，
你对数据的入网
它肯定是有鉴权方式
因为你入网的话
如果不通过这个配置
不通过鉴权配置
那你就直接入网
可能这个网络的安全性
也得不到保证
你如果想要去配置
某一个设备入网的话
你通过手机也会比较方便
在sub-1G这边的话
如果你通过role-swtiching来做
也会比较方便
就直接通过手机去配置
设备的网络
然后先把它配置好
类似于像wifi一样
告诉它一些网络信息
要这个设备加入这个网络
那这个其实就是role swtiching的
另外一个应用
还有就是 sub-1G 和 BLE Concurrent
就是在门锁方面特别有意思
就是现在有一些酒店的那个门锁
已经是蓝牙的门锁
蓝牙门锁就是你可能住店了之后
会有一个信息发到你的手机上
你通过这个手机的这个码
你就去跟这个门锁去通讯
然后就可以开门
你就不需要到前台去领钥匙
手机上面就可以完全操纵出来
现在有一些可能像海南这些地方
他们不是有一些那种公寓出租
也是可以通过这种方式
相当于你把你的房子
挂到网上面去
你装智能门锁
然后你可以远程去开关这个门
所以就是也可以做一些
这方面的这种应用
那所以你如果是通过门锁的话
如果你是通过纯2.4G
来做的话
它这个通讯距离会比较近
你在一整栋楼宇里面
去管理你这整个的一栋楼
比如说一层楼或者两层楼
可能有多少个房间
你在如果只用来2.4G
来管理的话
它本身通讯距离会比较近
而且我刚才有解释说
一个蓝牙设备
它的连接其实是有限的
你要连接这么多设备的话
其实是有一定难度的
所以如果是用Sub1G
来做数据管理
因为它本身数据量也比较小
就是一个开关门的操作可能
所以它就把Sub1G和
2.4G的网络特点加到一起
在智能门锁这边
其实也是比较好的应用
好 下面就是我给大家介绍一下
我们的15.4 stack
刚才说了那么多应用
然后看一下15.4 stack
到底是什么东西
大家如果对网络
有一定的了解的话
就知道网络它其实是分
不同的网络类型拓普结构
如果是典型的蓝牙
就是我们传统蓝牙的连接的话
它是新型网络链接
就是以手机为中心
这样可能打比方不太合适
打一个大家比较常见的
就是应用场景的一个比方
就是以手机为中心
周边有很多蓝牙设备
那这是典型的新兴网络
然后 在BLE
就是蓝牙4.0出来之后
在BLE这边的话
这个设备可以支持multi role以后
它又可以做主又可以做从
所以开始来就是一个
类 mesh 的一个网络
那还有一张网络
就是其实很多的
就是现在可能用的比较多
就类 mesh 网络用的比较少
传统的网络还是用的比较多
就新兴网络的典型的新型网络
还有一种就是刚才有提到的 mesh
mesh 的 work 的话就是
我在刚才的那个前面
有一个 slide 里面给大家介绍
6 Lop 是 Mesh 网络
ZigBee 是 Mesh 网络
然后蓝牙联盟
就是大家可能有知道的
可能别的厂商做的一个
BLE Mesh 也是 Mesh 网络
所以这个 mesh 网络
就是它有一定的自愈性
然后可以自组网
这个在今天下午
我们专门有一个筛选
然后我的同事会给大家做介绍
我今天就在这个地方
就不给大家多做介绍了
那现在15.4回过来
它其实是一个新型网络
这个新型网络同时可以支持
2.4G也可以支持sub -1 G
就是根据你自己的网络选择
你可以选择2.4G或是sub -1G
在这个function development 这个这边的话
就是为什么我们TI
会给大家提供一个
TI15.4的 stack
原因在于就是我有很多客户
做自己的私有协议的网络
他们可能觉得做私有协议的网络
会比较符合他自己的一些应用
但是在网络节点
可能只有20个的时候
和你开发有网络节点40个
甚至80个节点的时候
它的这个网络的拓扑结构
和你去分时间的整个的算法
profile去定义这个stack的时候
它的网络的loading是不一样的
开发难度也是呈几核增长的
所以我有看过我的客户
比如说调一个私有网络
新兴网络调几年都没调稳定的
因为你本身是一个无线网络
它有很多的无线通讯上面的
不确定性
如果所有的操作都是正确的
那你可能很快就做出来了
关键是你要去把那些
不确定的东西bug解掉的时候
其实是非常难以跟踪的
所以如果你去开发一个
自己的私有网络的东西的话
其实是工作强度会比较大
所以我在这个地方
给大家列了一下
大家可以看到如果你是self-develop
这个网络的话
那 那个时间就是首先有一个
network function 的 development
因为你做这个network
比如说我以传感器网络做例子
你肯定有一些就是在
小的这个叶子节点上
你需要跟外部设备进行通讯
可能要跟传感器进行通讯
所以肯定有 C 口
如果那个传感器是SPI口的
你要还要调SPI口的
或者说你这个传感器上比较复杂
要加一个MCU
那这个时候有可能是预案通讯
所以你这个有一些 driver
这个你是得写
然后还有就是
单点的这个网络单点的这个设备
就是在 function 这边
是成功工作了之后
你要想办法把它加到
这个网络里面来
你就会需要有一些
网络这边的功能的一些设计
比如说这个设备
怎么加到这个网络里面来
怎么从这个网络退出去
如果这个设备掉线了
整个网络会怎么样
这个你都是要考虑在里面的
所以TI在这方面
在15.4协议栈上面
它就列出来大家可以看到
就是它列出来了
很多的这个function development的点
这个都是我们
15.4的协议栈已经支持的
包括 Tx Rx 最简单的
就是数据收发
包括有ACK 就是如果你丢包了之后
是不是有一个SK的回复
就是收发了之后
报是不是有收到
或者是不是需要重发
这个是在我们这个里面都有
然后data retry
就是如果我丢包了
数据是不是要重发
然后地址过滤
因为比如说网络里面只有三个点
我可能不存在地址过滤123
但是如果我有80个点
我这个时候为了防止
数据的这个洪水 flooding
那我可能就需要有
这种地址过滤要做低功耗
不是说因为每一个网络中间
有一个网络报
那么我所有的设备都得起来
那么这个时候你需要用地址过滤
来给它做一个
比如说低功耗的功能
那这个时候在这方面
这个15.4协议栈就已经把
比较底层了这个接口提供给你
你要对网络进行操作的时候
你是可以直接调用这些API
然后把这个功能
加到你的网络里面来
所以你整个的开发周期就会变短
像下面就是你看红色的这部分
就是我们TI 15.4 Stack
如果你用它来开发
和你自己去开发同样功能的网络
时间上面你会缩短
那你主要要做的工作的话
其实就只是
就是你可以把你的这个时间精力
主要花在你自己应用方面
就是跟你应用
相关的一些开发上面
比如说跟CLOUD这边
怎么进行通讯
然后数据采上来怎么做操作
这部分其实是跟你应用最相关的
但是其实你跟底层的一些
比如说driver code 什么通讯的这些东西
你可以缩短这个时间
那在network test这边
因为我刚才有提到在达拉斯
我们这边在我们的实验室里面
是有搭那个很多板子的大网络的
所以包括这个ZigBee
包括thread
包括今天讲的这个15.4
我们都是有搭200个节点
以上的这个网络在那边
不断的在跑
所以它帮你踩掉了一些点
然后你可以拿到一些 test reports
就是如果在某一些 这个网络的 configuration
就是不同的网络配置的情况下
你可以从TI拿到一些 我们的test reports
所以就是可以帮助你去做自己的
这个网络的一个debugging
所以它整个的 在这个performance test这边
也是帮你可以缩短一些时间
所以整个的这个时间就会缩短
整个开发周期也会缩短
同时风险也会减小
这个是我们15.4协议栈
这可以给大家提供的
这个其实就是我刚才给大家介绍
就在Sub-1G方面
为什么需要我们的15.4协议栈
那其实在这个 slide 里面
主要写的就是在Sub-1G方面的话
我们Sub-1G以下方面的话
用的主要的全部都是私有网络
就是如果我们TI
不提供网络协议给你的话
那你就只能用一个
就是只能自己开发
就没有其他选择
那对于客户的开发的那个时间
和周期 和难度来说就比较高
那TI在Sub-1G方面
是帮你提供了一个这种可能性
然后在2.4G方面
如果你觉得蓝牙 wifi
或者CP能够满足你的应用
你可能可以选这些网络
但是总有那些应用它可能
比如说就是像我刚才举的例子
我需要接一个20个节点的网络
新型网络
这个时候蓝牙
蓝牙可能就不支持
因为它只是最多刚才说了
如果是说以手机为中心
最多支持15个
那如果wifi的话
就是不能提供低功耗
如果你想要低功耗的
这种网络的话
你可能做不到
那如果是这个ZigBee的话
它是一个Mesh网络
但是它的loading会比较多
就是因为ZigBee的话
最多可以传256个
就是payload
可以传256个byte
所以如果整个数据的吞吐量
就是网络的这个loading
就是整个网络的负载量
比较大的话
你其实如果
对一个20个节点的网络的话
其实就没有必要
去做这么复杂的一个mesh网络
那你这个时候
就可能要选择一个私有的2.4G
但如果你是选择私有的2.4G
如果TI不提供15.4
那你就得完全自己开发
就又回到了刚才那个问题上面
所以在这种情况下TI
提供一个15.4的协议栈
是大家非常好的一个开始
你可以在这个基础上
去开发一些符合自己需求的
一个应用网络
好
现在看一下我们SDK
SDK里面都有什么
就是刚才我介绍了15.4网络
是一个新型网络
然后它可以提供一些功能
就是刚才有说的这些功能
然后我们看一下这个
就是具体的SDK里面
大家可以得到什么
在SDK这边
在SDK这边13系列的话
就是它有两代产品
上一代产品是13X0
13X0这边
我主要是看15.4的话
这边它首先是一个
IEEE 802.15.4 e/g 的
就这两个它其实一个是modulation
一个是就是提供底层的这个
调制方式的一个支持
然后包括那个mac层的一个协议
所以他整个提供了
首先底层的这个连接
然后它可以支持50K BPS
5K和200K的一个通讯速率
然后它有这个MAC
CSMA/CA 就是防冲突机制
然后它有sensor and collector example application
如果你想做简单的传感器网络
你直接用这个代码去搭
就可以直接跑
然后你跑50个节点
肯定是没有问题的
然后有了Linux就是如果你
做一个比较强大的gateway
他直接有Linux的板子
就是跟这个1310的板子
接到一起
给你去就是以这个基础来做开发
所以整个的这个solution的话是
在15.4 solution
你如果下13X0
SDK就已经有
那在这个的dual band就是没有
刚才我说的那个
就是13X0的更强大
所以我们看一下在13
13X2上面就是比较强大的
那在15.4这边的话
13X2它的区别就是主要是dual band
就是它在15.4这边
其实是一样的
就是你直接加起来
然后它里面就有一个
15.4的folder
然后它里面就会包含一些
example code sensor collector
然后根据那个还有guide的文档
你根据这个直接在代码上面
就可以跑
然后它的亮点就是con-current mode
就是他 con-current 15.4的 stack
加上BLE Beacon
或者是 con-current 那个 WSC sensor和
这个BLE的这个 Free flow
就是副BLE的 stack
就是你可以把它做BLE的
从设备然后和手机进行数据连接
然后同时它还支持 WSC sensor这样一个功能
所以在这个13X2上面
SDK是做的比较好
然后这个其实是我反复说的就是
在15.4这边
它可以提供一个入网
就是整个网络的一个管理
包括入网退网
然后你怎么去把设备
加到这个网络里面来
退网的时候可以得到一个notification
这个是网络这方面
其实很大的一部分
这个loading他都帮你做掉了
还有一个就是安全加密
就是他有加密硬件加密算法
硬件加密直接加进来
还有就是MAC地址他在15.4里面
他是除了是一个信息网络以外
它还可以支持跳频
就是它有三个频段可以进行跳频
所以你可以规避就是除了
本身2.4G是一个
比较嘈杂的频段
然后sub-1G可能会更干净一些
然后在此之外它还可以支持跳频
所以你可以在跳频
来防止这个就是给你提高
给你提供更多的这个网络稳定性
在就是在设频方面
所以本身这个芯片它就是
这个15.4它支持这个功能
所以这个这一页主要是其实说
我们芯片是一个超低功耗的芯片
这个特点其实是跟着我们
1310和1312
这个芯片走了
就是他本身是一个out of the box
就是他是他所有的代码
都基于TI 它的开发和
wifi的开发和ZigBee的开发和
蓝牙的开发都是基于同一套TI
接底层的接口是类似的
然后你在特别是在driver的
这个移植上面是统一的
就是你在wifi上面
比如说我曾经做过一个
传感器的sensor的一个应用
那这套代码你肯定
你不需要做任何修改
直接移到蓝牙或者
移到15.4上面就可以用
所以这个是一部分
第二个就是我们芯片
是超低功耗的
所以peak current是小于六个毫安
然后在休眠的时候是0.6个微安
所以这个是我们本身芯片给予的
这个15.4协议栈的一个优势
下面就是15.4 stack
这个是我一定要讲的
其实虽然可能时间不够
这个是我一定要讲
就是15.4stack
它有三个模式
第一个模式是信标模式
第二个模式是非信标模式
第三个是frequency hopping就跳频模式
信标模式意思
其实和wifi很类似
它的主设备会有一个
固定的信标的时间
和你进行数据通讯
然后在这个信标里面
它不管有没有数据
它都会以固定的这个时间点
跟那个叶子节点通讯
然后在这个信标里面它会包含说
我有没有叶子节点的数据
所以在叶子节点
收到这个信标之后他就知道
主设备是不是有给我这边的一个
我是不是有新的数据
在主节点这边
如果是有设备的话
那叶子节点就主动
发一个pulling的动作
去找这个主节点
把这个设备把这个信息拿下来
那这是信标模式
非信标模式
就是它这个并没有这个beacon
叶子节点在任何
想要数据通讯的时候
立即起来去找足设备
要就是它可以不断去pulling
就去找主设备去查询说
你有没有数据给我
你有没有数据给我
这是非信标模式
frequency hopping就是简单顾名思义
就是它是可以支持跳频
那也就是它可以在
以固定的一个调频的序列
进行数据跳频
那在主节点和叶子节点之间
它会知道对方是以什么样的
这个跳频序列在跳频
所以他们会自动的以这个time slot
来进行数据通讯
那么在这三个模式的话 frequency hopping
它是只能和Non Beacon Mode 加到一起的
它是不可以和Beacon Mode
加在一起的
所以这个就是我们的一个特点
所以这个是我们15.4stack的
最基本的一个网络拓扑结构
这个就是例子
时间不够我就跳过
讲一下 End product Architecture
如果你想要自己开发
15.4的协议栈的设备的话
你就是整个这个结构的话
灰色的部分是你不需要考虑的
就是TI全部在SDK里面
提供给你的
你仅仅只用考虑红色的那部分
就是有application自己要操作的这部分
所以它有两种模式
一种就是整个single chip solution
你用一颗1310上面
然后用它的 MCU
来跑你的网络协议就可以了
还有一种就是用 那个 Network Processor功能
就是你外界可能
外部还有一个host的MPU
然后你的那个application
跑在MPU或者MCU上面
然后通过UR的口
然后去操控这个1310
来进行数据工作
所以这两种模式都可以
那你主要开发的部分
就是红色的这部分
好 下面就是那个sensor to cloud
这个其实反复的讲的话
就是给大家传递了一个信息
就是我们底层它所有的
这个传感器网络来做的时候
它可以通过15.4
因为15.4协议栈
它可以支持非常多的节点
相对相较于蓝牙的协议栈
或者wifi协议栈这样会比较多
但是wifi协议栈做超低功耗
可能就没有15.4这么有优势
所以在这种应用场景下面
然后你可以有些设备
支持wifi
有些设备支持 sub-1G
然后根据你自己的网络来做
所以他就可以把所有的设备
都连到一个大的cloud云上面
然后通过云去做数据管理
或者是access或者configure
所以这个是一个 典型的sensor to cloud
一个应用
然后我们在 sub 1G sensor to cloud这边的话
我们其实是支持非常多开发套件
所以大家可以看到
我们有wifi的
就是wifi这边
是和刚才的那个芯片
结合在一起
3220wifi加上1310 sub-1G 这是一个sensor to cloud
还有一个就是MSP432
比较强大的MCU
还有一个就是Sitara
AM335X
这个板子上面应该
是有一颗以太网孔
主要是提供给大家
不同的接入wifi的一个接口
因为本身15.4这个协议栈
它其实本身不直接
接到网口这边的
所以如果你要上网的话
你可能还是需要有个东西来桥接
一是通过手机
或者是通过wifi
你这个地方
就是给你提供一个wifi接口
在gateway这边把数据传出去
所以这个就是我们的板子
大家可以看到典型的13X0
我们是有sensor tag开发版的
所以launchpad也可以直接和1310
这边通过sub-1G进行数据通讯
再通过3220
提供wifi的支持接到云
或者是远端的电脑设备
在Linux这边的话
如果你想提供一个
更强大的MPU级别的设备的话
就是通过 bigger board
就是AM335X这个板子
去接1310做gateway
这个是我们的开发版
这些板子其实都是TI design
大家可以看下面这两个link
TI design其实是一个验证过的
大家可以直接用的
是TI跟你们做好的 一个reference design
所以如果是有相应的应用
可以把它直接拿下来
去做参考设计
这个就是一个典型的网络了
比如说通过虚线的这些东西
全部都是无线连接
有各种的这个连接的技术
包括1G以下的通讯
2.4G通讯 wifi的通讯
实现的这个
就是有限的以太网口的连接
就是cable线的连建
包括网线或者是通过路由器
直接接到网口上面的数据通讯
所以这个是一个典型的工业的
IOT gateway的一个应用
所以我们包含了非常多的gateway
这个是Linux gateway
大家如果有兴趣的话可以看一下
好 这个比较重要的就是 how to get start
大家可以看一下
本身我们的资源是非常多的
在这一页里面
所有的整个Simplelink MCU platform 的 overview
它包括了很多的SDK
SDK是软件包
包括了很多的开发套件
包括硬件这边的开发套件
我们有针对应用的 reference 设计
全部在 TI design 上面
所以你可以自己去看一下
针对building automation的 或者是电网的grid illustructure的
或者是汽车的automotive
我们在TI的官网上面
提供了一些训练
有时候你可能在一开始
去做getting start的时候会有些困难
但是TI其实是提供了一些
你直接去看这个link
它会有step by step hands-on
今天下午我们给大家做的
BLE的Hands-on
其实也是直接通过在线的方式
通过Simplelink academy来做的
其实那个有时候我自己都会去看
所以那个上面讲得也很清楚
现在也有那种直接的中文的
翻译的也很好
所以可能15分钟就看完了
hands-on 一步步做的时间会长一点
但是就比看英文的要简单很多
下面其实这个就是 我们在building automation
这边的TI design
大家可以看到
其实是有非常多的设备了
包括1310的
就是红外线动作传感器
这个是直接就可以拿过去做
这个拿了之后就可以做那个
把它做到智能家居里面
这个就是第一个
第二个就是氛围灯的一个设计
然后后面其实有很多是
比如说gateway
然后这种有害气体传感
那针对它可以外面接了不同的
比如说HDC1000
AM3358都是不同的
针对比如说传感器
或者温湿度传感器
或者那个比较器 放大器
这些都有
就是针对不同的一些应用
就已经出了一些TI design
所以你是直接拿到这个设备之后
去下载相应的设计文件
你就可以看到板子上面
有哪些东西
然后你就可以很快地出一些产品
所以这个其实TI在
已经提供给大家的
非常好的一个接口
今天下午我们先来讲一下蓝牙5
大家可以在装那个软件的同时
来看一下我们蓝牙5有什么新的功能
然后蓝牙5我会从下面五个方向
来跟大家说一下就是蓝牙5
我们可能会支持什么东西
如果要做蓝牙5的开发的话
我们会需要哪些东西
下午在讲完了之后 准备去做一个hands-on
然后给大家看一下
我们的Simplelink Academy 这边有些什么东西
可以给大家看一下
然后大家如果在hands-on这边
没有做完的话 没关系
回去之后这个是一个open的
所以大家可以在家里面
只要有网络连接的情况下
都可以去访问那个 Simplelink academy
然后继续把这个demo做完
好 现在我们先来看一下蓝牙5
我想问一下在座有多少人
是做过BLE的支持的 以前
可以举手示意一下
没有人吗 好吧
这样 如果没有做BLE支持的
我就多讲一些跟基本网络相关的
一些功能可能多讲一点
大家如果以前做过的话
我可能就会讲得快一点
好 那我来讲一下
BLE 5 就是蓝牙5
蓝牙5是这样的
大家以前用过传统的蓝牙
传统蓝牙
最popular的一个应用
就是蓝牙耳机的应用
在很多年前蓝牙它的定义
就是说要把所有的设备
全部都用无线的方式连接起来
跟人相关的设备
全部用无线的方式连接起来
那在这种情况下面
在它的这个应用上面
它定义了很多层的不同的协议栈
在这个协议站里面
最popular的一个应用
就是蓝牙耳机
一开始的时候是单声道的
那种就是蓝牙耳机打电话
然后后来变成双声道的
蓝牙耳机听音乐
这种的应用全部都是传统蓝牙的应用
就是我们叫 classic bluetooth
应该是在四五年前
那个蓝牙组织在经典蓝牙的基础上
加了一个BLE
BLE它其实也是在那个协议的里面
但是它和传统蓝牙
就是4.0以前的蓝牙
其实是不兼容的
你看到的有蓝牙3.0
蓝牙high speed
这个是蓝牙一开始传统蓝牙的发展
然后后来它有把BLE加进来之后
蓝牙4.0加进来了之后
它其实是一个低功耗蓝牙
所以它就是蓝牙协议的
不同的一个分支
这个分支和传统蓝牙是不兼容的
所以大家首先在今天下午的
这个课里面要搞清楚
蓝牙和传统蓝牙
蓝牙分传统蓝牙和低功耗蓝牙
这个是两个不同的概念
所以我们现在看到得很多
比如说小米的手环
然后你可以看到一些
比如说别人跑步的时候
用的那个心率的
然后在家里面的时候
有一些蓝牙做的遥控器
小米的遥控器
上面打了一个蓝牙的那个标志的
都是低功耗蓝牙的产品
低功耗蓝牙就不是标准蓝牙
因为低功耗蓝牙和标准蓝牙的区别
在于以前耳机就是大家知道双模耳机
什么双模 就是传统蓝牙的那个耳机
双声道的耳机 它是需要充电的
你可能听一天的电 然后电就没有了
你要再继续充电
但是低功耗蓝牙
它标榜的就是功耗超低的蓝牙
所以它可以通过纽扣电池供电
达到很长时间
如果大家有用过
小米的蓝牙遥控器的话
大家就知道它其实里面
就是一个CR2032的电池
然后可以用一年以上
所以这个是低功耗蓝牙
和标准蓝牙最本质的一个区别
那它在协议上面
因为它要达到低功耗
所以他做了很多修改
所以他在协议的兼容性上面
它和传统蓝牙是不兼容的
这是大家两个概念大家要知道
然后在这个完成之后
到Blue Tooth 5是去年的时候
就已经有这个概念了
然后TI声称自己是Release Blue Tooth 5
最早的一家公司
当然现在也有很多公司
都开始陆陆续续Release
蓝牙5
它在低功耗蓝牙上面的操作
在这张图上可以看到
第一个是四倍的距离
第二个就是两倍的通讯速度
第三个就是800倍的一个广播包
就是广播包发送信息的一个量
所以它在这个上面
蓝牙5.0其实主要就是低功耗蓝牙
在以前就是基于4.0的蓝牙
它有一个非常大的
在这三个点上面它是有一些改进
因为我们主要的题目是蓝牙5.0
因为这个sig组织也是说蓝牙5.0
是以后未来的发展方向
所以它可能想要干掉ZigBee
干掉一些其他的网络应用
所以也是跟其他网络应用做一些区分
可能在这几方面会进行一些加强
所以这个是蓝牙5.0在这几个特点
这节课大家一定要知道
好具体的来看这四个特点是怎么做的
所以蓝牙5.0它有三个不同mode
一个是Long Range Mode
一个是HigherSpeeds
还有一个就是Broadcasting Capacity
所以这个就是Long Range 的话
它是用code方式来做的
也就是说如果回头
大家看到一个蓝牙4.0的设备
它是不可能跑蓝牙5.0的协议的
原因在于说就是 在Long Range mode这边
它是通过IF code这边做编码的方式
来实现这个长距离的数据传输
所以它是底层的
你可以把这边
直接做的一个特殊属性
也就是说你如果是4.0的蓝牙设备
你必须升级硬件
你才可以支持5.0的这个应用
这个是Long Range mode 我在后面会具体讲
到底Long Range mode是怎么实现的
我们再看一下higher speeds
它的这个通讯速率
moderation是达到以前的两倍
他因为以前的蓝牙
都是在 GSK 1M 的 这个调制模式上面的
所以现在他在蓝牙5.0上面
它加进来了一个两兆的通讯模式
所以做IF的就知道我同样的时间内
我的通讯速率
相当于从一兆变两兆之后
我的data rate肯定会提高
所以这个是通过这种方式来做的
然后八倍的传输速度
这个是蓝牙协议软件实现的
就是蓝牙协议在广播报里面的时候
以前广播报最长是31个byte
现在他把这个东西加进来了之后
它可以传非常长的一个数据包beacon
所以在一些beacon应用的时候
就是蓝牙广播的这个数据应用的时候
它这种广播的数据包它可以加进来
这个后面具体实现
我也会具体跟大家说是怎么实现的
所以在蓝牙5.0
它把这些功能加起来了之后
它的应用范围会变得比较广
那在蓝牙4.0这边的情况
就是BLE的这种情况
其实做的最后就是穿戴设备
遥控器这个是量比较大的
然后应用比较多的
小的那种智能设备
低功耗蓝牙我看到的 比较有意思的应用
2014年的CES展上面
最佳设计设备
很多都是围绕着BLE的应用来的
然后在那个应用上面
有人把它做坐在养花草一个设备里面
把那个花草一样插到花盆里面
它就是通过低功耗蓝牙和手机连接
然后他就去监控这个土壤的温湿度
然后告诉你这个花
是不是适合这个花生长
然后就来养花 就是应用
就是智能养花的一个应用
然后做的很有意思
就是BLE有很多
这种很有意思的应用
然后现在在BLE5.0
这样做了进阶之后
那么它就有非常多的一些应用
加进来了
所以可以看到下面
比如说home building information
这个其实就是和早上的15.4的
其实是有一些重叠
你会发现在无限的网络连接里面
很多应用都是重叠的
就有的应用可以通过BLE来做
也可以通过15.4来做
也可以通过ZigBee来做
那其实就是要看你具体这个应用中间
有些小的区别是在什么地方
所以在这个上面列出来的
其实是有很多
比如说我在工业方面的 E-meter sensor
或者Power tube用BLE
然后在家用家电的时候
它用BLE其实主要的方式
就是它的优势在于
它可以跟手机进行通讯
所以BLE和其他的网络连接
它的优势就在于它可以非常简单地
用简单的自己的协议
就和手机进行数据连接
然后人就可以
根据通过这个手机来控制某些设备
或者看到某些设备的状态
所以这个是BLE
能够给使用者提供的
我觉得是和其他的网络连接
最大的一个区别
这个就是蓝牙
好 下面我们来看一下
蓝牙5.0的一些use case
刚才跟大家讲了一下
就是它引进了三个新的网络特征
那么我们看一下
在引入新的网络特征之后
它会有一些什么样的
新的应用可以引进来
首先是door lock
就是这个话可能是老外的房子比较多
我们国内的房子可能就不需要这么远
但是这只是一个例子
就是如果我是在蓝牙的这个门锁上面
它是一个BLE的门
那么这个BLE的门
我其实是直接可以跟手机进行通讯的
因为我现在是
就是它是一个
如果这个门锁是一个
bluetooth4.0的设备
那它是可以跟手机通讯的
但是它的通讯距离就比较近
就是比如说门是在客厅里面
那我肯定要人走到客厅这个范围内
然后我才可以跟我的门锁连接上
在这种情况下
我才有可能去对我的门锁进行操作
但是如果你把5.0的应用加进来
也就是说它本身的通讯距离
long range的这个通讯距离加进来
它本身long range我们老外在
我们的BU在挪威
就是这个BLE在挪威
然后他们曾经在5.0的long range
刚做出来的时候拉了一个距
等一会在后面可以看到
就是它有一个video
当时video拉出来的通讯距离
是16公里
就是这一侧是在接收端跟发射端
保持连接的状态
然后他们就一个人在冰面上面滑冰
另外一个人就到远处去爬山
爬到山顶上面那个连接还在
然后最后回来
google map上面拉一个距
16公里
所以这个就是
当然挪威的环境非常
就是不像中国国内的环境这么嘈杂
2.4G的环境比较嘈杂
所以拿到国内来说
如果是家庭应用
家庭这个房子可能500米不到
100米肯定是可以
就是实现这么个连接的
所以如果你的手机
是支持5.0的手机
如果是在一年前
可能只有三星的有一款手机是支持的
那到现在iPhone8
和iPhone X
都是支持5.0的
所以现在越来越多的手机
开始支持BLE
5.0之后你如果你的设备
是支持BLE 5.0的
你就可以在家里的任何地方
去操控你的门锁
如果是在这个应用中
所以这个就是很典型的一个
就是long range mode的一个使用场景
那么在另外的一些使用场景中
同样的把它从门锁out出来之后
你可以看到比如说家电
在家里就是家电
它是可以有BLE 5.0的操作
你不需要有gateway
你不需要通过像早上说的
如果你是sub 1G做的
那么你还需要一个gateway
把它从sub 1G的网络桥接到wifi网络
然后wifi网络
再通过GPRS到你的手机
最后你通过手机
你要走一个这样的
通过cloud走一个数据回路
然后去控制你家的电冰箱 洗衣机
但是如果你是用BLE的话
你可以直接实现这个功能
就直接去连接
然后对它进行控制
所以这个是BLE5.0
就是蓝牙5.0long range
它和就是LT这个应用的一个区别
所以反过来还是强调说
很多的无线应用都是可以实现的
只是说看什么样的应用就满足
你对应用的这个需求
特定应用的一个需求
那么这个地方也列了
还有其他的一些
比如说在工业中间的话
sensor network也可以通过蓝牙来做
那这个地方的瓶颈
就是说它在建立连接的时候
它的那个连接数量是有限的
就是如果你是和15.4来比
15.4 有200个
那你的 BLE 的连接
用手机连的话最多十几个
所以这个也是一个限制
好 看下面
下面就是还有
第二个就是刚才说的是long range
那如果是在advertising extension这边
就是所谓的广播包
扩展广播包的这个应用上面的话
扩展广播包它的意思是这样
就是刚才有提到广播包的话
它在蓝牙协议里面定义的
就是广播包里面可以携带一个广播的
就是客户自定义的数据长度
那这个数据长度在以前的
通讯协议里面规定的是31个byte
31个byte可以写什么东西
基本上你写一些自定义的名字就没了
然后像以前的beacon的应用的话
它是直接办直接用这31个byte
去写那个link
就是写一个网络地址
比如说我在万达商场里面逛商场
然后我走到一家店门口
然后这个店要打广告
然后它给我推送了一个beacon
然后这个beacon里面 我应该写什么东西
能够包含我的数据
它就会推送一个link给你
那个link就是它的一个广告业
所以它会给你一个手机推送的
这么一个数据
然后你看到这个数据之后
你直接就link到
就是你点了这个之后
你其实去打开一个网页
那个网页就是它推给你的广告
基本一般的那个应用是这么做的
那如果你是在现在的
就是advertising extension里面
就是你如果加长扩展广播包来用的话
因为你就不会受这个31个byte的
数据限制
你可以发256个byte或者更长的
数据byte
那你也就是说你可以包含
更多的数据信息
你可以把你的所有的有用的东西
全部都直接写在你的那个广播包里
那这种情况下就不需要客户很麻烦的
我点了一个link
然后那个link上面有什么数据
它就直接可以通过手机上面就拿到
那这个beacon是这样的
在IOS设备上面叫i-beacon
它是有一定的数据格式的
然后在Android设备上面叫beacon
它其实都是基于 Bluetooth的这个广播包的
这个协议的数据框架来做的
那么不同的这个应用
都会支持不同的东西
所以现在就是相当于是说
给客户开放一个可以携带
更多数据信息的一个广播包来给你
所以在这种情况下
你在应用上面就不会像以前
那么麻烦了
这个是advertising extension的例子
好下面就是fast data transfer
这个主要就是我们以前在蓝牙的
就是BLE的设备里面的话
用的最多的就是蓝牙与语音遥控器
就是大家如果用过小米的遥控器的话
或者是比如说海信的遥控器
它们做遥控器的时候
它会有一个功能
就是你按住一个按键对它说话
然后它会把你的语音录下来
然后发到电视端
发到电视端之后
电视端上面会有一个
就是语音识别的系统
然后比如说我说开机
或者说选频道
多少频道或者是选游戏
因为现在都是智能电视
你可能会有一个短的那个命令进去
然后它把这个打出来
打出来之后它可能会直接link到
自己的一些
就是电视机的那些操作
那这个功能其实就是通过BLE
单向的从手机 从遥控器
发一段语音发到电视机端
这么一个功能
但是单向的而且只是语音
大家知道语音的那个采样频率
是非常低的
就是相对而言
如果你是用BLE的通讯速率
因为BLE通讯速率是不那么高
就是它因为要做低功耗
所以根据早上的那个知识点
就是如果你要高的通讯速率
就是你必须要以非常高的
就是功耗来作为代价
那如果BLE是怎么做到又低功耗
然后又能数据传输
它只能是说牺牲掉这个通讯速率
这个点来做
所以它的通讯速率不高
但是它可以支持单向语音数据发送
在BLE5.0里面它是两兆的
通讯速率
所以两兆的调制模式
所以在通讯速率的情况下
它支持到基本上可以达到两兆
就是达到以前的通讯速率的两倍
就是从原理这个上面来考虑
不是实际的情况
只是从原理上面来分析
它应该是可以达到以前的两倍
所以在这种情况下
它可以实现双向语音通讯
那么在这种情况下
你就可以实现比如说双向的
从遥控器到手机
遥控器到电视机的一个语音传输
这是一个
第二个你可能可以实现一个比如说
播放器直接到遥控器的
一个数据传输
那么在这个时候
其实就是有一些比如说对讲机的功能
我们比如说不要把它局限在手机
遥控器和电视机的这个里面
您可以把它在思想再打开一点
可能在比如说对讲机
室内对讲机的这种情况下面
是不是也可以来做
所以在这种情况下
大家可以来想一下
就是在语音上面在BLE5.0上
可以传输更多的东西
好再看一下 faster data transfer use case
还是在industrial这边
那在industrial这边
它是有更快的这个数据传输
所以有一些
比如说数据量比较大的情况
就是以前如果数据量小的话
比如说我们做OAD升级的时候
BLE如果256K的数据升级
得要一分多钟才能够把
就是256K的数据全部发送到手机
而且这个是非常快的通讯速率的
情况下才可以完成
那如果我用high speed来做的话
那我可能一分钟都不要就可以完成
那也就是说比如说我传一个
大一点的数据
比如20K或者10K的应用
在应用场景里面
这个时候对于使用者来说
他就会觉得我可以接受
这样一个等待时间
否则的话比起wifi
它可能这个功能
他就会觉得比较蹩脚
好这是一个应用在工业方面
然后在其他的方面
比如说指纹识别方面
指纹识别大家知道数据量会比较大
那这种大的数据量传输以前和那个
以前是不能用 Sub-1G
或者其他的方式比如BLE来做的
那现在如果是高的数据传输的话
它是可以来做的
所以它就会有一些比如说数据支付
然后指纹的这种security的
需要大数据量传输的东西的时候
它可以用这个BLE来做
好然后给大家讲一下TI solution
今天早上杨杨这边给大家介绍的时候
是有这个road map
但是那个是三二的
然后我们在二六
就是二六和sub-1G这边的road map
大家可以看一下
就是灰色的这部分
是我们现在已经量产芯片
然后在1G以下部分的话
是有1350
1350是 dual band
就是它支持1G以下和2.4G一起
所以它的下一代产品是1352
这个1352就是
早上有说它是concurrent mode
可以同时支持的BLE的全功能连接
和sub 1G的网络通讯
这个是1352
它现在出就是第二
就是蓝颜色为底的这个
它是现在已经可以sampling
然后到今年年底的时候可以量产
所以大家如果想要开始sampling
除sampling之外
它的那个demo版也可以拿到
然后SDK也都在网上是发布的
所以等于说是
现在的开发就已经可以基于这个来做
然后等到量产之后
可以跟产品同步的进行数据量产
就是产品量产
然后后面还有一个1352P
就是加这个PA的
这个PA可以加到两点
它是就是芯片自带PA
所以它等于说是会 有一个20DB output
以前的话2642的output 不是
应该是5个DB
然后1352加进来之后
它可以选择
是在 sub 1G上面加22DB TA
还是说在2.4G上面加20DB TA
就是外围的那个设计会有一些不同
所以在这个芯片上面
就是一个内置PA的一个问题
所以整个看下来的话
在BLE这边的话
我们现在是有2640IQF
然后有一个Q版本的
就是如果大家有汽车的客户
想做BLE的设计的话
你可能需要选一个
就是已经过了汽车Q100认证的
2640IQFQ的一颗芯片
那就是这是单独的2640的
然后2650的MODA是一个module
就是TI自己的一个module
2650的一个module
然后这个可能在国内用的人不太多
然后在2.4G私有信息这边的话
还有那个ZigBee thread的这边的话
是2630 2650
然后大家可以看到pin to pin的话
是7乘7的那个封装的话
它是这样直接过去
2640对2642
然后2650对2652
直接pin to pin的
所以这个是我们一个
在2.4G这边的一个roadmap
然后看一下SDK
刚才我有跟大家说
就是你要下载SDK之后
看一下自己的板子
如果是在2.4G这边来做
SDK支持的话
就有两颗芯片可以支持
一个是26X2的SDK
一个是1352SDK
然后你根据你自己的板子
下对应的SDK来安装
我们就等于用2K来做这个
BLE的demo
来讲一下技术详情
就是它到底具体在协议里面
是怎么实现的
蓝牙5 long range 它其实是会有一个口
它叫LE-coded PHY
就是它有两种就是标准的LE的
那个调制方式是1兆
然后它通过一个
就是比如说两个比特代表一个比特
就是用两位来代表一位的这种方式
来数据传输
这样的情况就是相当于
自己含了一个纠错的能力
那么它这样的话
它就可以增加那个sensitivity
所以它就可以增加
增加那个距离
在这种情况下
就是500K的通讯速率
因为它本来是1兆的
然后它现在里面
每两个比特代表一个比特的数据
所以它就相当于数据减半
就是1兆除以2就是500K
所以是这么这么来算的
还有一种就是1:4
就是它后面这个其方式有写
就是0就是通过0011来表示
然后1通过1100来表示
那么在这样的情况下
它就相当于是
4个byte来纠错一个byte
这样的话它的sensitivity
就会比500K的更高
但是它的通讯速率就降更低
就是它coded了之后
就是125K的data rate来做数据通讯
所以就是就变成了
就变了
就变成125K
所以这个就是 在long range mode的时候
就有两种通讯速率可选
一个是500 一个是125
这个地方在代码里面是可以配置的
我们在后面的hands-on里面
也是可以有提到
如果大家有这个兴趣的话
可以看一下hands-on里面怎么做的
那这个是long range的基本的实现方式
好 刚才有说就是我们挪威的同事
做了一个非常令人亮眼的
long range的一个demo
大家到时候有兴趣的话
可以通过访问这个网站去看一下
这个网就是这个training的
这个培训视频是在网上
TI官网上面是公开的
然后你们可以看到就是
他们实际去拉距的时候
最后实现的那个就是16公里的这个
最后一个那个结果
好 下面就是讲一下
high speed是怎么实现的
high speed的话
就是刚才其实有提到
我们其实就是通过
一个两兆的通讯速率来做的
其实大家从下面的这个
历史的这个图就可以看到
Bluetooth4.0 4.1的时候
就是一兆bps 的PHY
PHY 其实就是所谓的底层的物理层
物理层它实现的那个数据就是一兆
然后它是27个byte PDU
然后在Bluetooth 4.2里面
它加了一个功能叫data extension
所以它可以在某种情况下面
如果你两边都是4.2的设备
它可以扩展就是有一个数据扩展
那在数据扩展的情况下面
它的PDU可以达到255K
而255个byte的PDU
所以它也就相当于是
我本来一个byte一个数据包
只能传27个byte的数据
那我就把这个数据扩展使用上了之后
就相当于我的一个蓝牙包
可以带255个byte payload的
所以它就相当于是说我在同一时间内
可以传更多的数据
因为你相当于是
蓝牙的通讯的那个协议
它做到低功耗的原因就是
它通讯一下之后休眠
再通讯一下之后再休眠
所以它的那个占空比
实际上是比较低的
所以它可以达到功耗
就是平均功耗会比较低
所以你就可以想象出
它其实要等到每一次我就是真的
要开始进行数据连接的时候
要进行数据通讯的时候
我才会进行就是才会进行数据收发
那我如果每一次收发
只能收发27个byte
那我的通讯速率肯定是比较低的
那么如果我用电力 Extension的话
就相当于是说
我在同样的时间间隔里面
每一次收发的数据会比以前要长
那这样的话data rate就会高
所以这个就是通过这种方式来
最后它可以达到最高
780个KBPS的一个通讯速率
这个是按平均的这个时间来算
那么在BT5.0里面
它可以用到两兆的PHY
所以就是在物理连接上面本身的那个
这个PHY它就已经提供给你就是两兆
那它在这个双倍了这个之后
那它还是可以用 以前的一个data extension
那它本身的这个通讯速率的话
就会达到1.4兆
所以这个就是它高速的一个原理
好 再看一下high speed
所以刚才有问题
就是说我刚才一直在说
是不是可以真正达到两兆
达到两兆其实只是一个算出来的
就是说因为我本身以前的通讯速率
是一兆 以前的那个data rate是一兆
我现在的data rate是两兆
所以情况理论上
我是能够达到以前的两倍
这是简单的算
但是实际上是不是真的可以达到两倍
其实是不行的
原因在于什么地方
大家可以看到下面画的这两张图
上面那张图是一兆时候的传输的方法
下面这张图是两兆的时候传输方法
它中间会有一个就是在每一个包
就是这个传输的时候
其实就是传两个包
然后黄色的这部分就是传递一个包
然后蓝色为底的那个地方传第二个包
大家你看就是它在传两个包之间
它一定会有一个150微秒
左右的一个就是slot 它是一个间隔
它一定会有这么一个间隔
所以在这一部分的掌控比
是不能变的 也就是说
我虽然是以1兆的速率在传输
然后这我虽然是以2兆的数据传输
你看下面这个图它是2兆
所以它比较起来的话
如果只是传同样长度的数据的时候
它的这个数据长度
是可以是之前的一半
但是这个间隔
150微秒的这个间隔
是没法儿变的
也就是说它的这个速率
其实是达不到真正的两倍
因为它会有一些网络的方面的
为了维持网络方面
它会有一些这方面的消耗
所以有些间隔它是不能变的
不是说我100%的1/2的掌控比
就直接除出来
所以它理论上是可以达到两倍
但实际上最后出来就是1.4兆
这就是原因
好 下面讲一下那个 advertisement extension
advertisement extension是这样
就是在广播包上面
蓝牙的广播是这样的
蓝牙它有39个信道 通讯信道
然后这个通讯信道的定义
就是和wifi是有一部分是重叠的
wifi的通讯频段也是2.4G
蓝牙的通讯频段也是2.4G
然后它为什么会选37 38 39
3个信道作为广播信道
原因这37 38 39
3个信道它是避开
就是避开wifi已经使用的信道
最远的两个可能比较干净的信道
所以它把它作为一个广播信道
因为所有的蓝牙的连接
都是从广播信道的广播开始的
广播信道的作用就是
当一个设备可以使用的时候
它要在广播信道上发广播
告诉对方设备
我在这里你可以来连接我
或者是我有数据
你可以到这个广播信道上来找我
所以这广播信道它的干净程度
受干扰程度
直接影响到BLE它的连接可靠度
或者说最后BLE使用的这个可靠度
所以他为什么要选37 38 39
这3个信道的原因就在于
这3个信道将相较于wifi来说
是最干净的3个信道
他们离wifi的那个频点最远
好 这是广播信道
这是在BLE
传统的BLE的广播包是这样做的
然后它这个传统的广播包里面
还有一个特点 就是这上面写了
PHY必须是1兆的PHY
因为在BLE 5.0之前
就BLE 4.0
BLE 4.1的时候
他的那个PHY
都是一兆BPS的PHY
所以它是必须是在
这个PHY的基础上来做
然后它的payload
我刚才说是31个payload
这上面写的是PDU
PDU是它把它的一些那个link
这个link的一些网络包的那个
数据包也算进去了
所以从PDU上面来讲的话
它是可以算成37
但实际真正的payload的话是31
好 这个是我刚才已经解释过
然后这个是传统的
那在新的广播包的这个里面
它是加进来了新的不同的command
所以我们如果是要讲它的原理的话
从下面这个图上
可能会看得更形象一点
首先看下面那个图上面的前面
是粉红色的这3个框框
3个方框就是它要在
37 38 39 3个信道上面
轮巡的去发送广播
所以他是轮巡的37 38 39
37 38 39默认的
就是这样发的
所以它后面的这个灰色的部分
就永远都是payload
所以它要先发一个广播头
然后发payload
然后在37 38 39
3个信道上面来发送
好 这个是一个传统的
BLE的广播是这样
那后面的发3个蓝颜色的框框
是什么意思呢
蓝颜色的这个框框就是
它会发这个ADV Extend
indicate command
它的意思就是说我会在其他的
信道上面来发长的数据包
它在这个里面只发一个header
告诉你 你下一次来什么时间点
到哪一个信道上去接收
我的真正的payload
它其实是这么来做的
所以他就在
373839三个信道上面告诉你
只发广播头
告诉你赶紧到其它的信道上去来做
因为以前的广告包
只能在373839三个信道上发
但是在新的蓝牙五上面
它这个广播头是可以在
373839三个信道上发
但是真正的payload
它可以发到其它的信道上去
所以它这个地方只是发一个头
就是发一个pointer的指针
告诉你说你去哪里去读
然后我在那个信道上真正的发数据
它通过这种方式来
还是我们把这个叫
就是他到data channel上面去发数据
所以data channel上面 是可以发大数据的
然后广播信道还是发广播的数据
所以现在在蓝牙5.0上面的话
就是它把data channel上面 也可以发广播数据
只是发有效的广播数据
他把这个功能加进来了
所以在这种情况下面它就是告诉你说
我们可以实现一个大数据量的
广播包的传输
所以它在这个上面的话就是有
除了刚才那个command之外还有
刚才介绍是ADV
这个就是告诉你是广播包的一个指针
然后下面的那个AUX ADV IND
是真正的这是有用数据
就是它其实是在后续的
就是在data channel上面发送的
真正有用的广播数据
然后还有两个
一个是AUX SYNC IND 和 AUX CHAIN IND
这两个SYNC应该是不支持的
在2640这上面
然后CHAIN是支持的
就是他可以把数据链起来
也就是说我一个包可以发248个BYTE
但是我还可以把它Chain
比如说我要发500多个byte的数据
我可以有一个队列的方式
然后我第一个包发这么多
第二个包发这么多
我以一个队列的方式把它串起来
那在这种情况下
你就可以通过这个 AUX CHAIN方式来实现
那他总共advertisement 就是扩展广播包
是通过这四个comand
一共通过这四个command来实现的
好 大家可以看一下
就是刚才这样说可能有点不形象
所以大家可以看一下那个 标一的sniffer
就是我们的刷包工具上面的刷包
就是有一个叫alias tracker 这个是我推荐
如果客户想要做BLE的开发
然后想要做应用的话
我们推荐就买这个
当然这个设备可能很贵
可能几万美金一台这样的设备
然后这个是这个设备
对这个协议最后
就是对我们的2642刷包之后
出来看到的一个结果
就是大家可以看到
我刚才说有39个信道
就是BLE有39个信道
全部都是在最左边的这个上面画出来
2042开始是37A
然后2427这个channel这个频点是38A
然后2480这个channel是39
就是373839三个广播信道
然后大家可以看到在一开始的时候
我是有一个连接的
就是大家可以看到连接的这个
连到一起的就比较长的
就是其实是一个握手
就是我这个时候
蓝牙其实是连在一起的
然后他们是在2407的
这个信道上面进行数据通讯
然后在这个时候它断开连接了
断开连接之后
就设备回到了一个广播状态
在后面的
就373839三个信道上面
进行数据广播信道的广播头的发送
就是刚才看到的广播头
就是刚才ADV-EXT-IND的这个
他就在这373839上发了一个头
然后告诉他们
我真正要发的数据的广播包
在什么地方
然后在后面的这个上面你可以看到
有两个广播头都指向
后面的一个在data
在第三个 看这是第三个channel
应该是第三个
应该是第四个channel上面的
一个真正的广播的数据的payload
那这个时候是两个头
指向了一个真正的有效数据
如果把这个打开来看
也就是Header这边就是以前的广播包
它里面会带广播设备的设备地址
那现在在广播包里面它可以不带
就选择你可以带 你也可以不带
但是有两个东西它必须带
一个是这个框起来的 advertising data ID
就是data ID
和site ID
这两个是必须要带的
那这两个带就是说我这一条广播包
这个是协议自动分配的
它会分配一个广播ID
告诉你说这一配套是一组广播包
是一组有效的
就是从pointer到实际数据 它是一组
然后它下一次当你的广播数据
就Payload的有实际变化的时候
这个数据会自动的协议会变化
协议会变化的
所以从协议的刷包来看
这个数据会变化
那这个作用就是对于接收者来说
他通过读data ID
site ID
他就会知道这个广播内容
会不会有变化
是不是我之前读过的
所以他通过这种方式就可以防止
我读一些我不需要的已经读过的数据
这个是通过这种方式读的
然后在off sight这个地方
它有一个时间点
那时间点就是一个是1.74毫秒
因为这是第一个包
它是1.74毫秒
然后第二个包就是870
1.7毫秒 后面就是870个微秒
为什么
因为这两个包之间会有一个数据差
它都指向最后的
就是实际我要发送的数据包
就是实际发出payload的是什么时候发
它都会告诉你
说什么时间点之后
我要在这个信道上面发这个数据了
因为这两个本身
发这个广播的指针
都会是有一个时间差
它先是在38上发
后来是在39上发 它有时间差
所以在这个地方
它的时间差就会直接
表现在这个Payload里面
就会表现在这个Header里面
所以对于听的人来说
他就知道我在什么时候
应该具体去哪一个信道上来收数据
所以这两个之间是有区别的
这个地方可以看得比较明显
对 这个就是最终的发送的数据的
那个包的一个报文一个解析
然后大家可以看到就是在广播的地址
在这个地方有些广播地址
然后一个role ADV给它
就是包含了真正的广播数据
实际是在这个包里面包含的
好 讲完了这个之后
就看我们在蓝牙5.0上面
应该通过什么来做
我不知道
今天他们给大家发的是哪块板子
就是如果你要做BLE
就是TI的蓝牙你可以选择两块板子
一种是1352 R1
这个就是我刚才提到的
1352的芯片
它的launch pad
然后还有一种就是CC26X2
就是2652或者2642都可以
然后26就是单2.4G的
然后1352的话是2.4G加上SUb-1G的
这个地方有那个output power
2.4G的output power
是五个DB
然后Sub-1G的out power
是14个DB 默认的
不带PA 如果你带PA的话
它可以选择
是在sub1G的这个频段上面
加PA
还是在2.4G这个平台上加PA
然后在这个板子上面
和我们以前1350
或者2650的这个板子的区别在于
大家可以看到多了上面很多的器件
就是这个板子会比以前的那个板子
更长一些
然后上面很多这个黑颜色的这部分
其实是做那个energy trace
现在这个energy trace
是TI把以前430上面的energy trace
把它掰过来了
然后在这块板子上面就可以
不需要用你的那种测电流的
非常高档的电流设备
然后你就直接可以
接我们的TI自己的开发环境CCS
然后你就可以去评估
自己的这个板子上的整个的电流
而且它在支持26X2的平台上面
或13X2的平台上面
它还可以去评估外围设备
当然现在可能还没有完全发布
但是他已经是在做
他可以评估外围的 peripheral设备的功耗
就跟以前430上面 energy trace 加 是一样功能
比如说我在U2的口上
接了一个什么设备
或者我在IMC口上面
接了一个什么设备
我在SPA口上接了一个什么设备
然后你再通过energy trace的时候
你可以抓到这些设备它的功耗是多少
你可以仔细的看到的
所以用这个板子的话
你不需要那种非常昂贵的
专业电源的那种设备
然后你就可以大概的知道
你现在这个板子跑成什么样的状态
目前是一个什么样的功耗级别
这个是可以通过这个板子来实现的
大家好 我是吴冰洁 我来自上海 上海的 central team 就是 我们其实在北京的话 是有 local FE team 然后 Central 和 local FE Team的区别就是 我们可能更专注某一些应用 比如说无线连接技术的应用 所以我在TI工作有七年了 七年一直专注于无线的连接应用 包括1G以下的连接 包括2.4G的连接 今天下午我还会跟大家介绍 2.4G蓝牙的一些方案 所以大家如果有兴趣的话 可以留下来一起听 然后有关今天下午的Hamzan 我需要大家来帮我 去预装一些SDK 在电脑上面 所以为了减少时间 大家等会儿在吃中饭的时候 可以先把它装起来 有一个CCS 然后有两个SDK要装 所以主持人这边 到时候会给大家提供那个 如果你们下载比较不方便的话 他提供exe的安装文件 在U盘里面 所以大家可以到主持人这边来取 他等会儿也会说 所以这个事先做个广告 今天我先给大家讲一下网络 因为网络的话 其实TI在无线连接这边的话 有很多的技术的网络 已经是成熟的 然后是可以给大家 直接缩短开发周期的东西 所以除了技术本身 咱们在网络这边有一个 就是为什么会给大家来做介绍 刚才杨杨 这边他有介绍 wifi的部分 那在我们的 local RF 这条产品线上面的话 我们是有sub-1G的低功耗的连接 也有这个2.4GB官方连接 那么在15.4的这个解决方案 其实是同时涵盖了sub-1G 2.4G 所以如果大家在自己的应用上面 对这个网络有需求的话 可以联系TI 好 那么我就开始 我们今天的介绍 今天这个agenda包括六个部分 因为现在这个时间 可能离中午吃饭时间会比较近 所以我可能会讲得快一点 所以从软件从技术本身 从应用本身来说的话 我们在这个slide里面都跟大家过一遍 也会对我们现在TI design 就是对这个本身板子 和技术的支持也比较全面 所以大家可以找到的软件资源 或者硬件资源都比较多 所以大家可以到时候 到这边来看一下 我在这个slide都会讲 首先说一下这个application 现在因为我们有一个 非常火的概念叫 IOT Internet of Things 物联网 所以现在所有的在很多的 实际应用中间 特别是工业应用中间 我们有很多的网络需求 sub-1G上的 2.4G上的 你看在这个图里面的话 就是有比较多的 比如说水电表 叫 flow meter 第一个图是 然后第二个图是电子标签 现在在河马先生里面 大家可以看到 它的标签不再是纸质的了 那它是一个电子的 那这个电子标签 它可以自动去更新上面的数据 不需要人为的去更新 所以这个是电子标签 还有一个就是停车场 智能停车场 现在在很多城市 它的停车消费 也是通过云端来做的 所以这个智能停车 还有一个就是 已经火了很久的一个智能楼宇 就是叫 building automation 智能化楼宇 它里面包括一些烟感 如果在居家的话 它可能会有一些 比如说传感器网络这类东西 所以这个是我们在我们组网这边 可能会需要的一些应用 那么如果再仔细来看 sensor to cloud 这个 target application 的话就更多了 包括我们的白电 现在家里的智能家电会越来越多 所以你看家电直接上网 你可以从远处说个简单例子 从远处操控家里的冰箱 或者是电饭煲开始做饭 这个就是智能网络 还有就是比较多的那个门锁 就是现在可能家用少一点 在那个酒店的这些应用 酒店的门锁或者是 现在它不是有这种智能 租房这种方式 所以它可能有这个门锁 然后是smart grid智能水电表 水电表水电表气表 Alarm & Security 就是我刚才说的智能楼宇 包括一些比如门锁 也算是其中之一 还有 smoke detector 就是烟雾传感器 或者是大家进那个门 的那个禁的时候 它会有开关门的这种 有些家用的其实应用已经比较多 然后冷链ESL 然后物流 还有一些工业应用的话 就比如物流 sensor 就是传感器网络 包括可能比较远 因为它这个sub-1G 通讯距离会比较远 所以再比如说 大家可能飞行器上面 可能会用一些 主要是用在操控这一方面 所以 sensor to cloud 这个应该说是 未来的一个发展方向 这个是大概的就是sensor to cloud 一个大概的框图 就是底层的话是sensor 然后它可能会就是 它所谓的就是LT的 一个Node 然后这个Node可能带来 不同的一些传感器 比如说如果是在家用的 这个环境里面 在厨房里面它可能有水渍传感器 烟雾传感器 在门帘上面 它可能有门帘的这个洞 就是比如说窗帘门帘的 一个动态的一个传感器 那不同的传感器 它带着这个传感器的就是具体 功能可能是不太一样 然后统一的可能接到 一个LT的网络里面 然后通过一个LT的gateway 它可能并不是蓝牙的 或者也并不是wifi的 所以它可能比如说sub-1G的网络 它需要通过一个LT的gateway 接到这个Router上面 Router再转到这个cloud上面 然后通过cloud的话 你可以接入手机 也可以接入远程的一个monitor 所以这个就是一个 典型的IOT的sensor to cloud结构 刚才其实我刚才 杨杨这边他介绍的时候 我是有看到是说有人在问说 到底我选择什么样的 就是技术这么多 我选择什么样的技术 可能会比较好 那么其实就是可以从 以下的这个维度里面来看 那么总共是有四个维度 第一个维度就是range 就是我的通讯范围有多长 到底是家用 比如说是覆盖整个家庭 可能几十米就够了 然后或者是 我从power这边来看 就是我是 以什么样的方式供电 如果我是常用的交流电供电 或者是我是3A电池 或者我最好是纽扣电池供电 这个是其中一个限制 还有一个就是你是不是具有 这个直接和手机通讯的这个能力 因为现在和手机通讯的 这个技术本身就已经限制住了 就只有wifi和蓝牙两种 所以你可能在这方面 是一个考量的方向 然后还有一个就是 你的这个吞吐率 数据吞吐率到底有多大 就是比如说你要传这个音频的 这个数据吞吐率 和你要传这个控制信息的数据 吞吐率是不一样的 所以这里要看你到底 这个应用中间是什么样的应用 那么大概就是可以 从这四点来考虑 这个地方主要举的这个例子 其实就是一个15.4的 典型应用 在long range mode下面15.4 可以支持两公里的通讯范围 然后它的网络的供电 在叶子节点上面 它是可以支持只用纽扣电池供电 因为我们的芯片支持 2.4G和sub-1G同时工作 所以它又可以支持 软件连接的这个功能 所以它可以提供phone connection 也就是说这个是TI独有的东西 TI现在是唯一一家 把2.4G和sub-1G 做co-current mode的一个厂商 就是其他地方也有做 但是我们是最先出来的 所以这个是一个比较好的功能 也是我最喜欢的 新一代的芯片上面的一个功能 还有就是throughput 15.4 它有很多种的选择 有long range mode的50K 在上一代产品上是有200K 现在在新一代产品上是50K 这样的一个吞吐率 基本上其他的应用都可以覆盖 这样一个应用 好 这边就是我们TI TI是整个的半导体厂商中间 我们深圳是我们在 无线连接技术这边 产品线覆盖最全的一家公司 所以大家可以看到 从近场通讯NFC 到远距离sub-1G的通讯 我们都有相应的产品 所以刚才杨杨这边他介绍的是 2.4G wifi 的芯片 它是三二系列 其他的私有协议的 包括sub 1G 2.4G的低功耗蓝牙 还有ZigBee Zig410 以及我今天介绍的15.4 它都是有对应的芯片 主要是26系列和13系列 不同的这个应用场景 它的特点也是不一样的 大家可以看到 也是从四个维度 所以如果你想要选择不同的应用 针对你符合应用的网络的话 你可以通过这张表 很快地找到什么网络 最符合你的这个实际应用 刚才这个表上大概列出来了 但是现在传统的在这些网络上面 它其实都是有tradeoff的 你需要比较简单的几个过程 你需要高的吞吐率 必然你的功耗也会比较高 你需要比较大的数据吞吐率的话 你的功耗也会比较高 所以其实它就是一个平衡 所以看你在应用中间 需要什么样的东西 然后你又同时做到低功耗 所以这个其实不是 不可多得 它不是不可兼得的一个东西 所以需要做一些tradeoff 在这个表上面其实也写出来了 大家可以看到 在wifi里面的话 它通讯速率快 但是它同时的power也很高 在远距离方面的话 sub-1G的通讯距离远 但是它的功耗 也可以做的相应的比较低 但是它的 data rate 也比较低 所以距离远它要高功耗 关键是TX-X占用时间长 也就是你的 throughput 它其实就会限制 你整个功耗的使用 所以可以看到这个是每一个应用 它有不同的这种功能范围 所以大家在选择的时候 可以根据这个图去做参考 好 下面我要给大家介绍一下 为什么我们要选择sub-1G的 这个网络 首先是第一个就是 这个是所有的2.4G的产品 都达不到的 它的通讯距离非常远 它可以做到最远二十千米 当然这个slide里面写的 我们这里实际中间 可能就两公里这样一个通讯范围 但是我觉得两公里已经很厉害了 2.4G你如果没有做中继的话 你是肯定做不到这个距离了 也就是说你在工业应用上面 你必须要用sub-1G的技术来做 这个是原因 还有一个原因 就是sub-1G它是基本上都是 一个私有网络 所以它的网络的loading 没有像wifi或者BLE 这个loading这么大 所以它可以做到低功耗 你可以通过纽扣电池供电 可以做到超低功耗 所以有很多的 现在家用的可能会比较多 像刚才提到的ESL的那种客户 它也是小的 当然不是纽扣电池 它可能是小的锂电池供电 它可以做到非常长时间的应用 比如说5年或者7年 这样一个应用 刚才已经说了 就是它可以做到低功耗 在ESL的客户里面 还有一个就是它可以提供security 我们现在最新的13 就是以2结尾的这颗芯片 有13X2 1352 1312 还有2652 2642 包括就是以2结尾的 这一代的芯片 它都提供在security方面 就是它有AES的加密 就是加密算法 它有硬件加密的算法 所以它本身在security这边 它是可以给你提供支持 这是一个 第二个就是鲁棒性 鲁棒性的话就是 因为我们蓝牙的芯片就不说了 就是 Sub-1G 的芯片 我们在我们的通讯协议这边 我们在达拉斯是有自己的实验室 可以每一个这种 今天我又介绍了15.4的 这个网络都是 有搭200个节点以上的 节点的测试 在那边跑 所以它是有这种实际网络的 一个搭建起来的 最后的一个测试报告 所以就比你自己去做 就是从零开始去做网络的研发 会更可靠 整个的我们这个研发里面 踩一些坑 踩一些bug 已经帮你做过了 所以在鲁棒性这边 我们是有一定保证的 好 下面就是 dual band technology 这个是我们这颗芯片的一个亮点 就是我一直想跟大家分享 也是我个人非常喜欢的一个特点 就是在刚才的那张图里面 之前的话全部都是基于1G的 同属于1G以下的一个通讯 但是因为我们这颗芯片 同时可以支持2.4G 也就是说2.4G的私有协议 或者2.4G的蓝牙通讯 所以如果你是通过蓝牙通讯的话 它就可以给这个应用 带来很多的可能性 比如说我可以直接去读 这个水表上面的数据状态 通过一个手持式终端 这个手持式终端是通过蓝牙 来和水表进行通信的 同样地 我在标签上面也是一样 你可以在标签里面带一些 比如说这个产品它的 用一个蛋糕来做比方好了 一般的超市里面 好一点的超市里面 它蛋糕是什么时候做出来的 它可能会打一个标 那这个时候如果我再加到 ESL的标里面去的话 我通过手机去读 我可以读一些详细的 有关这个产品的信息 这个是本身 就是等于说是一个延展 那也就是你去逛这种 智能超市的时候 获得的一些新的服务 在手机停车这边就是智能停车 在这方面 手机会更方便 如果你可以跟手机连接的话 它相当于是说在支付方面 会比传统的支付 比如说有公交卡或者直接投钱 这种支付会帮你 就是你可以通过 现在大家都不带钱在身上了 就是比如说支付宝微信来支付 所以这个也是一个 非常好的可能性 然后在家用方面的话 你是直接去控制灯 开门 你可以通过手机这边去操作 也是比较方便 所以现在这颗芯片 把 2.4G 和 Sub -1G 加起来之后 在应用方面 就针对围绕人的这个应用 其实上面就做了很多 你可以设想很多的 不同的应用在里面加进来 所以你不需要 多加一颗芯片在上面 就是一颗芯片就可以搞定 而且它是co-current mode的 所以这个是我们芯片的一个亮点 所以像这个slide里面写的这样 因为我们的芯片 在2.4G和Sub-1G上面 同时可以支持 因为这个原因 所以我们把Sub-1G的 一个网络性能和低功耗蓝牙的 这个网络性能加到一起了 最后就成了一个 又可以用电池来供电 又可以支持手机连接 同时支持 long range 在 Mesh 网方面 也支持的一个网络 那在 Mesh 这边 主要就是 sub-1G 来支持了 我们在 BLE 这边的话 目前是没有 Mesh 网络的 好 这个是我们在 co-current 这边的一个支持 大家可以看到这个上面 其实已经列了我们的两代芯片 第一代是1350 1350是一个dual band的芯片 但是它就不是2.4G和sub-1G 它可以在2.4G和sub-1G之间 进行切换 所以大家可以看到 就是它支持的几种模式 第一个模式它是 因为BLE它本身有协议栈 所以协议栈本身会占一些网络 就是占一些芯片的资源 那么在1350这颗芯片上面 大家如果对我们这个芯片 有了解的话 知道我们这个芯片有个短板 就是它的flash 比较小128K 所以它在跑完BLE协议栈以后 再去跑sub-1G的东西的时候 它就有点不够用 所以它就只能支持 BLE 的 beacon 就是说我只发BLE的数据包 它其实是基于2.4G SIL 来做的 它只发一个BLE的数据 就是beacon包发一个网络包出来 然后同时去支持 一个sub-1G的网络连接 这个是它可以同时支持的 还有就是它在跑BLE蓝牙的 完整的蓝牙协议栈 也就是说如果你要支持 BLE蓝牙的连接的情况下 你在做sub-1G连接的时候 那么它就只能 不能做con-current mode 它就必须做切换 就是它可以在需要的时候 切到2.4G 或者是我在平时来跑sub-1G 他们这样的一个应用场景 是可以支持的 如果你是升级到CC1352 这个芯片 这个芯片是1350的升级版 升级版了之后 因为它的flash跟RAM 都增强了 1352的flash跟RAM 是352K 所以RAM是80K 1350的RAM是20K 所以整个的芯片 做了这次upgrade之后 它就可以支持full connection 也就是说它是完整的支持 BLE的con-current等 加sub-1G的一个链接 所以同时也就是说 我们在SDK demo code里面 如果大家今天 下载1352的SDK 现在就可以从TI的网站上下载 下载了之后 在我们里面已经有sub-1G 和2.4G con-current mode的代码 当时我自己也试过 让我觉得很惊艳的一个功能 所以大家可以去试一下 就是 sub-1G 加 蓝牙 BLE full con-current mode 这个代码 在这颗芯片上面 这个其实也有很多应用 我就举个例子 我有客户他去做那种 智能手环 智能手环的话 它同时要支持远距离 因为大家知道 BLE的连接只能支持最多8个 如果你是在TI的芯片上来做 你如果用手机来做 我有客户测过 最多可能支持到15个 如果你的产品会更多 比如说像做智能手环这种应用 你十几个设备 肯定是不够你使用的 在这种情况下 它可能就把 SUB 1G的网络加进来 然后又可以enable BLE蓝牙连接的操作 所以在这种情况下面 这种应用就可以做一些 非常有意思的应用 所以这个就是给大家举个例子 当然可能会有其它的一些例子 大家可以自己去发现 所以在目前这种情况下面 这个芯片这个是它的一个亮点 好 然后我们要举一些例子了 就是beacon beacon刚才有提到 是说我们可以有一些传感器网络 传感器网络比如说我如果在家里 或者在工业应用上面 它可能在整个工厂里面 有一些对有毒气体的探测器 探测器它可以通过SUB 1G 因为工厂的范围比较大 而且SUB 1G 它本身在抗干扰的方面 它会比2.4G要好 所以它传得比较远 它穿墙距离也比较好 所以它在这种情况下 它在整个的工厂里面去布这个点 布点之后就可以通过一个集中器 把它所有的传感器都连接起来 同时这些传感器 因为是基于1350来做的 同时如果你要 通过手机去读这些传感器的数据 也是可以做到 如果你是通过beacon方式 你手机靠近某一个传感器的时候 你就可以看到 这个传感器上面一些数据了 这个是 beacon上面的一个应用 就是SUB 1G 加 2.4G beacon的一个应用 还有一种就是 刚才其实也有人问到 说我们的OTA升级 OTA升级大家知道 我刚才有说 就是在前面的网络里面说过 SUB 1G 其实针对2.4G来说 它的吞吐率 就是带宽的原因 它的吞吐率 肯定是没有2.4G那么高 所以在数据传输方面 2.4G可以达到 4兆或3兆的传输速率 那在SUB 1G这边的话 可能就比较难以达到 我们在SUB 1G这边 其实是有4兆的那个code 但是那个4兆 code 它首先是基于868兆的频段 就是433大家知道我们国内 如果是SUB 1G的话 使用平台是433 433平台上面 在本身的占空比上面 就是它会有一个限制 所以最高在国内的话 SUB 1G的传输速率 是达到1.5兆 也就是说它其实从两点 从传输速率上面来讲的话 它跟2.4G 肯定是比不过2.4G的 所以本身SUB 1G的 传输速率会比较慢 那你在OTA升级的时候 本身芯片 它的flash是有128K 然后你自己要下ES-imaging进去 所以你想一下128K 如果以最快的速度来传 它整个升级的传输过程会比较长 你就可能没有得到一个 比较好的用户体验 而且SUB 1G 它在手机上是不支持的 所以你想通过手机 来升级你的这个设备 其实是做不到的 如果你 enable 蓝牙的这个连接之后 你实际上是可以通过 蓝牙的这个方式 然后来升级你的这个设备 在你升级完了这个设备之后 再转成SUB 1G的设备 来进行数据通讯 所以这个其实就是 TI帮您把这个东西 做了一个整合 现在在新的芯片上面 TI其实已经在做这方面的整合 我们叫smartOAD 它可以把所有的 SUB 1G的设备 包括ZB的设备 2.4G的设备都加到一起 加到这个里面来 所以就会有这些升级的 一些特点在里面 所以通过手机刷结果非常方便 这个就是我们在role switching这边 它给大家提供的一个应用 还有一个 这个就是也是role switching 它主要是鉴权 就是我先是通过网络 因为对于sub-1G 来说， 你对数据的入网 它肯定是有鉴权方式 因为你入网的话 如果不通过这个配置 不通过鉴权配置 那你就直接入网 可能这个网络的安全性 也得不到保证 你如果想要去配置 某一个设备入网的话 你通过手机也会比较方便 在sub-1G这边的话 如果你通过role-swtiching来做 也会比较方便 就直接通过手机去配置 设备的网络 然后先把它配置好 类似于像wifi一样 告诉它一些网络信息 要这个设备加入这个网络 那这个其实就是role swtiching的 另外一个应用 还有就是 sub-1G 和 BLE Concurrent 就是在门锁方面特别有意思 就是现在有一些酒店的那个门锁 已经是蓝牙的门锁 蓝牙门锁就是你可能住店了之后 会有一个信息发到你的手机上 你通过这个手机的这个码 你就去跟这个门锁去通讯 然后就可以开门 你就不需要到前台去领钥匙 手机上面就可以完全操纵出来 现在有一些可能像海南这些地方 他们不是有一些那种公寓出租 也是可以通过这种方式 相当于你把你的房子 挂到网上面去 你装智能门锁 然后你可以远程去开关这个门 所以就是也可以做一些 这方面的这种应用 那所以你如果是通过门锁的话 如果你是通过纯2.4G 来做的话 它这个通讯距离会比较近 你在一整栋楼宇里面 去管理你这整个的一栋楼 比如说一层楼或者两层楼 可能有多少个房间 你在如果只用来2.4G 来管理的话 它本身通讯距离会比较近 而且我刚才有解释说 一个蓝牙设备 它的连接其实是有限的 你要连接这么多设备的话 其实是有一定难度的 所以如果是用Sub1G 来做数据管理 因为它本身数据量也比较小 就是一个开关门的操作可能 所以它就把Sub1G和 2.4G的网络特点加到一起 在智能门锁这边 其实也是比较好的应用 好 下面就是我给大家介绍一下 我们的15.4 stack 刚才说了那么多应用 然后看一下15.4 stack 到底是什么东西 大家如果对网络 有一定的了解的话 就知道网络它其实是分 不同的网络类型拓普结构 如果是典型的蓝牙 就是我们传统蓝牙的连接的话 它是新型网络链接 就是以手机为中心 这样可能打比方不太合适 打一个大家比较常见的 就是应用场景的一个比方 就是以手机为中心 周边有很多蓝牙设备 那这是典型的新兴网络 然后 在BLE 就是蓝牙4.0出来之后 在BLE这边的话 这个设备可以支持multi role以后 它又可以做主又可以做从 所以开始来就是一个 类 mesh 的一个网络 那还有一张网络 就是其实很多的 就是现在可能用的比较多 就类 mesh 网络用的比较少 传统的网络还是用的比较多 就新兴网络的典型的新型网络 还有一种就是刚才有提到的 mesh mesh 的 work 的话就是 我在刚才的那个前面 有一个 slide 里面给大家介绍 6 Lop 是 Mesh 网络 ZigBee 是 Mesh 网络 然后蓝牙联盟 就是大家可能有知道的 可能别的厂商做的一个 BLE Mesh 也是 Mesh 网络 所以这个 mesh 网络 就是它有一定的自愈性 然后可以自组网 这个在今天下午 我们专门有一个筛选 然后我的同事会给大家做介绍 我今天就在这个地方 就不给大家多做介绍了 那现在15.4回过来 它其实是一个新型网络 这个新型网络同时可以支持 2.4G也可以支持sub -1 G 就是根据你自己的网络选择 你可以选择2.4G或是sub -1G 在这个function development 这个这边的话 就是为什么我们TI 会给大家提供一个 TI15.4的 stack 原因在于就是我有很多客户 做自己的私有协议的网络 他们可能觉得做私有协议的网络 会比较符合他自己的一些应用 但是在网络节点 可能只有20个的时候 和你开发有网络节点40个 甚至80个节点的时候 它的这个网络的拓扑结构 和你去分时间的整个的算法 profile去定义这个stack的时候 它的网络的loading是不一样的 开发难度也是呈几核增长的 所以我有看过我的客户 比如说调一个私有网络 新兴网络调几年都没调稳定的 因为你本身是一个无线网络 它有很多的无线通讯上面的 不确定性 如果所有的操作都是正确的 那你可能很快就做出来了 关键是你要去把那些 不确定的东西bug解掉的时候 其实是非常难以跟踪的 所以如果你去开发一个 自己的私有网络的东西的话 其实是工作强度会比较大 所以我在这个地方 给大家列了一下 大家可以看到如果你是self-develop 这个网络的话 那 那个时间就是首先有一个 network function 的 development 因为你做这个network 比如说我以传感器网络做例子 你肯定有一些就是在 小的这个叶子节点上 你需要跟外部设备进行通讯 可能要跟传感器进行通讯 所以肯定有 C 口 如果那个传感器是SPI口的 你要还要调SPI口的 或者说你这个传感器上比较复杂 要加一个MCU 那这个时候有可能是预案通讯 所以你这个有一些 driver 这个你是得写 然后还有就是 单点的这个网络单点的这个设备 就是在 function 这边 是成功工作了之后 你要想办法把它加到 这个网络里面来 你就会需要有一些 网络这边的功能的一些设计 比如说这个设备 怎么加到这个网络里面来 怎么从这个网络退出去 如果这个设备掉线了 整个网络会怎么样 这个你都是要考虑在里面的 所以TI在这方面 在15.4协议栈上面 它就列出来大家可以看到 就是它列出来了 很多的这个function development的点 这个都是我们 15.4的协议栈已经支持的 包括 Tx Rx 最简单的 就是数据收发 包括有ACK 就是如果你丢包了之后 是不是有一个SK的回复 就是收发了之后 报是不是有收到 或者是不是需要重发 这个是在我们这个里面都有 然后data retry 就是如果我丢包了 数据是不是要重发 然后地址过滤 因为比如说网络里面只有三个点 我可能不存在地址过滤123 但是如果我有80个点 我这个时候为了防止 数据的这个洪水 flooding 那我可能就需要有 这种地址过滤要做低功耗 不是说因为每一个网络中间 有一个网络报 那么我所有的设备都得起来 那么这个时候你需要用地址过滤 来给它做一个 比如说低功耗的功能 那这个时候在这方面 这个15.4协议栈就已经把 比较底层了这个接口提供给你 你要对网络进行操作的时候 你是可以直接调用这些API 然后把这个功能 加到你的网络里面来 所以你整个的开发周期就会变短 像下面就是你看红色的这部分 就是我们TI 15.4 Stack 如果你用它来开发 和你自己去开发同样功能的网络 时间上面你会缩短 那你主要要做的工作的话 其实就只是 就是你可以把你的这个时间精力 主要花在你自己应用方面 就是跟你应用 相关的一些开发上面 比如说跟CLOUD这边 怎么进行通讯 然后数据采上来怎么做操作 这部分其实是跟你应用最相关的 但是其实你跟底层的一些 比如说driver code 什么通讯的这些东西 你可以缩短这个时间 那在network test这边 因为我刚才有提到在达拉斯 我们这边在我们的实验室里面 是有搭那个很多板子的大网络的 所以包括这个ZigBee 包括thread 包括今天讲的这个15.4 我们都是有搭200个节点 以上的这个网络在那边 不断的在跑 所以它帮你踩掉了一些点 然后你可以拿到一些 test reports 就是如果在某一些 这个网络的 configuration 就是不同的网络配置的情况下 你可以从TI拿到一些 我们的test reports 所以就是可以帮助你去做自己的 这个网络的一个debugging 所以它整个的 在这个performance test这边 也是帮你可以缩短一些时间 所以整个的这个时间就会缩短 整个开发周期也会缩短 同时风险也会减小 这个是我们15.4协议栈 这可以给大家提供的 这个其实就是我刚才给大家介绍 就在Sub-1G方面 为什么需要我们的15.4协议栈 那其实在这个 slide 里面 主要写的就是在Sub-1G方面的话 我们Sub-1G以下方面的话 用的主要的全部都是私有网络 就是如果我们TI 不提供网络协议给你的话 那你就只能用一个 就是只能自己开发 就没有其他选择 那对于客户的开发的那个时间 和周期 和难度来说就比较高 那TI在Sub-1G方面 是帮你提供了一个这种可能性 然后在2.4G方面 如果你觉得蓝牙 wifi 或者CP能够满足你的应用 你可能可以选这些网络 但是总有那些应用它可能 比如说就是像我刚才举的例子 我需要接一个20个节点的网络 新型网络 这个时候蓝牙 蓝牙可能就不支持 因为它只是最多刚才说了 如果是说以手机为中心 最多支持15个 那如果wifi的话 就是不能提供低功耗 如果你想要低功耗的 这种网络的话 你可能做不到 那如果是这个ZigBee的话 它是一个Mesh网络 但是它的loading会比较多 就是因为ZigBee的话 最多可以传256个 就是payload 可以传256个byte 所以如果整个数据的吞吐量 就是网络的这个loading 就是整个网络的负载量 比较大的话 你其实如果 对一个20个节点的网络的话 其实就没有必要 去做这么复杂的一个mesh网络 那你这个时候 就可能要选择一个私有的2.4G 但如果你是选择私有的2.4G 如果TI不提供15.4 那你就得完全自己开发 就又回到了刚才那个问题上面 所以在这种情况下TI 提供一个15.4的协议栈 是大家非常好的一个开始 你可以在这个基础上 去开发一些符合自己需求的 一个应用网络 好 现在看一下我们SDK SDK里面都有什么 就是刚才我介绍了15.4网络 是一个新型网络 然后它可以提供一些功能 就是刚才有说的这些功能 然后我们看一下这个 就是具体的SDK里面 大家可以得到什么 在SDK这边 在SDK这边13系列的话 就是它有两代产品 上一代产品是13X0 13X0这边 我主要是看15.4的话 这边它首先是一个 IEEE 802.15.4 e/g 的 就这两个它其实一个是modulation 一个是就是提供底层的这个 调制方式的一个支持 然后包括那个mac层的一个协议 所以他整个提供了 首先底层的这个连接 然后它可以支持50K BPS 5K和200K的一个通讯速率 然后它有这个MAC CSMA/CA 就是防冲突机制 然后它有sensor and collector example application 如果你想做简单的传感器网络 你直接用这个代码去搭 就可以直接跑 然后你跑50个节点 肯定是没有问题的 然后有了Linux就是如果你 做一个比较强大的gateway 他直接有Linux的板子 就是跟这个1310的板子 接到一起 给你去就是以这个基础来做开发 所以整个的这个solution的话是 在15.4 solution 你如果下13X0 SDK就已经有 那在这个的dual band就是没有 刚才我说的那个 就是13X0的更强大 所以我们看一下在13 13X2上面就是比较强大的 那在15.4这边的话 13X2它的区别就是主要是dual band 就是它在15.4这边 其实是一样的 就是你直接加起来 然后它里面就有一个 15.4的folder 然后它里面就会包含一些 example code sensor collector 然后根据那个还有guide的文档 你根据这个直接在代码上面 就可以跑 然后它的亮点就是con-current mode 就是他 con-current 15.4的 stack 加上BLE Beacon 或者是 con-current 那个 WSC sensor和 这个BLE的这个 Free flow 就是副BLE的 stack 就是你可以把它做BLE的 从设备然后和手机进行数据连接 然后同时它还支持 WSC sensor这样一个功能 所以在这个13X2上面 SDK是做的比较好 然后这个其实是我反复说的就是 在15.4这边 它可以提供一个入网 就是整个网络的一个管理 包括入网退网 然后你怎么去把设备 加到这个网络里面来 退网的时候可以得到一个notification 这个是网络这方面 其实很大的一部分 这个loading他都帮你做掉了 还有一个就是安全加密 就是他有加密硬件加密算法 硬件加密直接加进来 还有就是MAC地址他在15.4里面 他是除了是一个信息网络以外 它还可以支持跳频 就是它有三个频段可以进行跳频 所以你可以规避就是除了 本身2.4G是一个 比较嘈杂的频段 然后sub-1G可能会更干净一些 然后在此之外它还可以支持跳频 所以你可以在跳频 来防止这个就是给你提高 给你提供更多的这个网络稳定性 在就是在设频方面 所以本身这个芯片它就是 这个15.4它支持这个功能 所以这个这一页主要是其实说 我们芯片是一个超低功耗的芯片 这个特点其实是跟着我们 1310和1312 这个芯片走了 就是他本身是一个out of the box 就是他是他所有的代码 都基于TI 它的开发和 wifi的开发和ZigBee的开发和 蓝牙的开发都是基于同一套TI 接底层的接口是类似的 然后你在特别是在driver的 这个移植上面是统一的 就是你在wifi上面 比如说我曾经做过一个 传感器的sensor的一个应用 那这套代码你肯定 你不需要做任何修改 直接移到蓝牙或者 移到15.4上面就可以用 所以这个是一部分 第二个就是我们芯片 是超低功耗的 所以peak current是小于六个毫安 然后在休眠的时候是0.6个微安 所以这个是我们本身芯片给予的 这个15.4协议栈的一个优势 下面就是15.4 stack 这个是我一定要讲的 其实虽然可能时间不够 这个是我一定要讲 就是15.4stack 它有三个模式 第一个模式是信标模式 第二个模式是非信标模式 第三个是frequency hopping就跳频模式 信标模式意思 其实和wifi很类似 它的主设备会有一个 固定的信标的时间 和你进行数据通讯 然后在这个信标里面 它不管有没有数据 它都会以固定的这个时间点 跟那个叶子节点通讯 然后在这个信标里面它会包含说 我有没有叶子节点的数据 所以在叶子节点 收到这个信标之后他就知道 主设备是不是有给我这边的一个 我是不是有新的数据 在主节点这边 如果是有设备的话 那叶子节点就主动 发一个pulling的动作 去找这个主节点 把这个设备把这个信息拿下来 那这是信标模式 非信标模式 就是它这个并没有这个beacon 叶子节点在任何 想要数据通讯的时候 立即起来去找足设备 要就是它可以不断去pulling 就去找主设备去查询说 你有没有数据给我 你有没有数据给我 这是非信标模式 frequency hopping就是简单顾名思义 就是它是可以支持跳频 那也就是它可以在 以固定的一个调频的序列 进行数据跳频 那在主节点和叶子节点之间 它会知道对方是以什么样的 这个跳频序列在跳频 所以他们会自动的以这个time slot 来进行数据通讯 那么在这三个模式的话 frequency hopping 它是只能和Non Beacon Mode 加到一起的 它是不可以和Beacon Mode 加在一起的 所以这个就是我们的一个特点 所以这个是我们15.4stack的 最基本的一个网络拓扑结构 这个就是例子 时间不够我就跳过 讲一下 End product Architecture 如果你想要自己开发 15.4的协议栈的设备的话 你就是整个这个结构的话 灰色的部分是你不需要考虑的 就是TI全部在SDK里面 提供给你的 你仅仅只用考虑红色的那部分 就是有application自己要操作的这部分 所以它有两种模式 一种就是整个single chip solution 你用一颗1310上面 然后用它的 MCU 来跑你的网络协议就可以了 还有一种就是用 那个 Network Processor功能 就是你外界可能 外部还有一个host的MPU 然后你的那个application 跑在MPU或者MCU上面 然后通过UR的口 然后去操控这个1310 来进行数据工作 所以这两种模式都可以 那你主要开发的部分 就是红色的这部分 好 下面就是那个sensor to cloud 这个其实反复的讲的话 就是给大家传递了一个信息 就是我们底层它所有的 这个传感器网络来做的时候 它可以通过15.4 因为15.4协议栈 它可以支持非常多的节点 相对相较于蓝牙的协议栈 或者wifi协议栈这样会比较多 但是wifi协议栈做超低功耗 可能就没有15.4这么有优势 所以在这种应用场景下面 然后你可以有些设备 支持wifi 有些设备支持 sub-1G 然后根据你自己的网络来做 所以他就可以把所有的设备 都连到一个大的cloud云上面 然后通过云去做数据管理 或者是access或者configure 所以这个是一个 典型的sensor to cloud 一个应用 然后我们在 sub 1G sensor to cloud这边的话 我们其实是支持非常多开发套件 所以大家可以看到 我们有wifi的 就是wifi这边 是和刚才的那个芯片 结合在一起 3220wifi加上1310 sub-1G 这是一个sensor to cloud 还有一个就是MSP432 比较强大的MCU 还有一个就是Sitara AM335X 这个板子上面应该 是有一颗以太网孔 主要是提供给大家 不同的接入wifi的一个接口 因为本身15.4这个协议栈 它其实本身不直接 接到网口这边的 所以如果你要上网的话 你可能还是需要有个东西来桥接 一是通过手机 或者是通过wifi 你这个地方 就是给你提供一个wifi接口 在gateway这边把数据传出去 所以这个就是我们的板子 大家可以看到典型的13X0 我们是有sensor tag开发版的 所以launchpad也可以直接和1310 这边通过sub-1G进行数据通讯 再通过3220 提供wifi的支持接到云 或者是远端的电脑设备 在Linux这边的话 如果你想提供一个 更强大的MPU级别的设备的话 就是通过 bigger board 就是AM335X这个板子 去接1310做gateway 这个是我们的开发版 这些板子其实都是TI design 大家可以看下面这两个link TI design其实是一个验证过的 大家可以直接用的 是TI跟你们做好的 一个reference design 所以如果是有相应的应用 可以把它直接拿下来 去做参考设计 这个就是一个典型的网络了 比如说通过虚线的这些东西 全部都是无线连接 有各种的这个连接的技术 包括1G以下的通讯 2.4G通讯 wifi的通讯 实现的这个 就是有限的以太网口的连接 就是cable线的连建 包括网线或者是通过路由器 直接接到网口上面的数据通讯 所以这个是一个典型的工业的 IOT gateway的一个应用 所以我们包含了非常多的gateway 这个是Linux gateway 大家如果有兴趣的话可以看一下 好 这个比较重要的就是 how to get start 大家可以看一下 本身我们的资源是非常多的 在这一页里面 所有的整个Simplelink MCU platform 的 overview 它包括了很多的SDK SDK是软件包 包括了很多的开发套件 包括硬件这边的开发套件 我们有针对应用的 reference 设计 全部在 TI design 上面 所以你可以自己去看一下 针对building automation的 或者是电网的grid illustructure的 或者是汽车的automotive 我们在TI的官网上面 提供了一些训练 有时候你可能在一开始 去做getting start的时候会有些困难 但是TI其实是提供了一些 你直接去看这个link 它会有step by step hands-on 今天下午我们给大家做的 BLE的Hands-on 其实也是直接通过在线的方式 通过Simplelink academy来做的 其实那个有时候我自己都会去看 所以那个上面讲得也很清楚 现在也有那种直接的中文的 翻译的也很好 所以可能15分钟就看完了 hands-on 一步步做的时间会长一点 但是就比看英文的要简单很多 下面其实这个就是 我们在building automation 这边的TI design 大家可以看到 其实是有非常多的设备了 包括1310的 就是红外线动作传感器 这个是直接就可以拿过去做 这个拿了之后就可以做那个 把它做到智能家居里面 这个就是第一个 第二个就是氛围灯的一个设计 然后后面其实有很多是 比如说gateway 然后这种有害气体传感 那针对它可以外面接了不同的 比如说HDC1000 AM3358都是不同的 针对比如说传感器 或者温湿度传感器 或者那个比较器 放大器 这些都有 就是针对不同的一些应用 就已经出了一些TI design 所以你是直接拿到这个设备之后 去下载相应的设计文件 你就可以看到板子上面 有哪些东西 然后你就可以很快地出一些产品 所以这个其实TI在 已经提供给大家的 非常好的一个接口 今天下午我们先来讲一下蓝牙5 大家可以在装那个软件的同时 来看一下我们蓝牙5有什么新的功能 然后蓝牙5我会从下面五个方向 来跟大家说一下就是蓝牙5 我们可能会支持什么东西 如果要做蓝牙5的开发的话 我们会需要哪些东西 下午在讲完了之后 准备去做一个hands-on 然后给大家看一下 我们的Simplelink Academy 这边有些什么东西 可以给大家看一下 然后大家如果在hands-on这边 没有做完的话 没关系 回去之后这个是一个open的 所以大家可以在家里面 只要有网络连接的情况下 都可以去访问那个 Simplelink academy 然后继续把这个demo做完 好 现在我们先来看一下蓝牙5 我想问一下在座有多少人 是做过BLE的支持的 以前 可以举手示意一下 没有人吗 好吧 这样 如果没有做BLE支持的 我就多讲一些跟基本网络相关的 一些功能可能多讲一点 大家如果以前做过的话 我可能就会讲得快一点 好 那我来讲一下 BLE 5 就是蓝牙5 蓝牙5是这样的 大家以前用过传统的蓝牙 传统蓝牙 最popular的一个应用 就是蓝牙耳机的应用 在很多年前蓝牙它的定义 就是说要把所有的设备 全部都用无线的方式连接起来 跟人相关的设备 全部用无线的方式连接起来 那在这种情况下面 在它的这个应用上面 它定义了很多层的不同的协议栈 在这个协议站里面 最popular的一个应用 就是蓝牙耳机 一开始的时候是单声道的 那种就是蓝牙耳机打电话 然后后来变成双声道的 蓝牙耳机听音乐 这种的应用全部都是传统蓝牙的应用 就是我们叫 classic bluetooth 应该是在四五年前 那个蓝牙组织在经典蓝牙的基础上 加了一个BLE BLE它其实也是在那个协议的里面 但是它和传统蓝牙 就是4.0以前的蓝牙 其实是不兼容的 你看到的有蓝牙3.0 蓝牙high speed 这个是蓝牙一开始传统蓝牙的发展 然后后来它有把BLE加进来之后 蓝牙4.0加进来了之后 它其实是一个低功耗蓝牙 所以它就是蓝牙协议的 不同的一个分支 这个分支和传统蓝牙是不兼容的 所以大家首先在今天下午的 这个课里面要搞清楚 蓝牙和传统蓝牙 蓝牙分传统蓝牙和低功耗蓝牙 这个是两个不同的概念 所以我们现在看到得很多 比如说小米的手环 然后你可以看到一些 比如说别人跑步的时候 用的那个心率的 然后在家里面的时候 有一些蓝牙做的遥控器 小米的遥控器 上面打了一个蓝牙的那个标志的 都是低功耗蓝牙的产品 低功耗蓝牙就不是标准蓝牙 因为低功耗蓝牙和标准蓝牙的区别 在于以前耳机就是大家知道双模耳机 什么双模 就是传统蓝牙的那个耳机 双声道的耳机 它是需要充电的 你可能听一天的电 然后电就没有了 你要再继续充电 但是低功耗蓝牙 它标榜的就是功耗超低的蓝牙 所以它可以通过纽扣电池供电 达到很长时间 如果大家有用过 小米的蓝牙遥控器的话 大家就知道它其实里面 就是一个CR2032的电池 然后可以用一年以上 所以这个是低功耗蓝牙 和标准蓝牙最本质的一个区别 那它在协议上面 因为它要达到低功耗 所以他做了很多修改 所以他在协议的兼容性上面 它和传统蓝牙是不兼容的 这是大家两个概念大家要知道 然后在这个完成之后 到Blue Tooth 5是去年的时候 就已经有这个概念了 然后TI声称自己是Release Blue Tooth 5 最早的一家公司 当然现在也有很多公司 都开始陆陆续续Release 蓝牙5 它在低功耗蓝牙上面的操作 在这张图上可以看到 第一个是四倍的距离 第二个就是两倍的通讯速度 第三个就是800倍的一个广播包 就是广播包发送信息的一个量 所以它在这个上面 蓝牙5.0其实主要就是低功耗蓝牙 在以前就是基于4.0的蓝牙 它有一个非常大的 在这三个点上面它是有一些改进 因为我们主要的题目是蓝牙5.0 因为这个sig组织也是说蓝牙5.0 是以后未来的发展方向 所以它可能想要干掉ZigBee 干掉一些其他的网络应用 所以也是跟其他网络应用做一些区分 可能在这几方面会进行一些加强 所以这个是蓝牙5.0在这几个特点 这节课大家一定要知道 好具体的来看这四个特点是怎么做的 所以蓝牙5.0它有三个不同mode 一个是Long Range Mode 一个是HigherSpeeds 还有一个就是Broadcasting Capacity 所以这个就是Long Range 的话 它是用code方式来做的 也就是说如果回头 大家看到一个蓝牙4.0的设备 它是不可能跑蓝牙5.0的协议的 原因在于说就是 在Long Range mode这边 它是通过IF code这边做编码的方式 来实现这个长距离的数据传输 所以它是底层的 你可以把这边 直接做的一个特殊属性 也就是说你如果是4.0的蓝牙设备 你必须升级硬件 你才可以支持5.0的这个应用 这个是Long Range mode 我在后面会具体讲 到底Long Range mode是怎么实现的 我们再看一下higher speeds 它的这个通讯速率 moderation是达到以前的两倍 他因为以前的蓝牙 都是在 GSK 1M 的 这个调制模式上面的 所以现在他在蓝牙5.0上面 它加进来了一个两兆的通讯模式 所以做IF的就知道我同样的时间内 我的通讯速率 相当于从一兆变两兆之后 我的data rate肯定会提高 所以这个是通过这种方式来做的 然后八倍的传输速度 这个是蓝牙协议软件实现的 就是蓝牙协议在广播报里面的时候 以前广播报最长是31个byte 现在他把这个东西加进来了之后 它可以传非常长的一个数据包beacon 所以在一些beacon应用的时候 就是蓝牙广播的这个数据应用的时候 它这种广播的数据包它可以加进来 这个后面具体实现 我也会具体跟大家说是怎么实现的 所以在蓝牙5.0 它把这些功能加起来了之后 它的应用范围会变得比较广 那在蓝牙4.0这边的情况 就是BLE的这种情况 其实做的最后就是穿戴设备 遥控器这个是量比较大的 然后应用比较多的 小的那种智能设备 低功耗蓝牙我看到的 比较有意思的应用 2014年的CES展上面 最佳设计设备 很多都是围绕着BLE的应用来的 然后在那个应用上面 有人把它做坐在养花草一个设备里面 把那个花草一样插到花盆里面 它就是通过低功耗蓝牙和手机连接 然后他就去监控这个土壤的温湿度 然后告诉你这个花 是不是适合这个花生长 然后就来养花 就是应用 就是智能养花的一个应用 然后做的很有意思 就是BLE有很多 这种很有意思的应用 然后现在在BLE5.0 这样做了进阶之后 那么它就有非常多的一些应用 加进来了 所以可以看到下面 比如说home building information 这个其实就是和早上的15.4的 其实是有一些重叠 你会发现在无限的网络连接里面 很多应用都是重叠的 就有的应用可以通过BLE来做 也可以通过15.4来做 也可以通过ZigBee来做 那其实就是要看你具体这个应用中间 有些小的区别是在什么地方 所以在这个上面列出来的 其实是有很多 比如说我在工业方面的 E-meter sensor 或者Power tube用BLE 然后在家用家电的时候 它用BLE其实主要的方式 就是它的优势在于 它可以跟手机进行通讯 所以BLE和其他的网络连接 它的优势就在于它可以非常简单地 用简单的自己的协议 就和手机进行数据连接 然后人就可以 根据通过这个手机来控制某些设备 或者看到某些设备的状态 所以这个是BLE 能够给使用者提供的 我觉得是和其他的网络连接 最大的一个区别 这个就是蓝牙 好 下面我们来看一下 蓝牙5.0的一些use case 刚才跟大家讲了一下 就是它引进了三个新的网络特征 那么我们看一下 在引入新的网络特征之后 它会有一些什么样的 新的应用可以引进来 首先是door lock 就是这个话可能是老外的房子比较多 我们国内的房子可能就不需要这么远 但是这只是一个例子 就是如果我是在蓝牙的这个门锁上面 它是一个BLE的门 那么这个BLE的门 我其实是直接可以跟手机进行通讯的 因为我现在是 就是它是一个 如果这个门锁是一个 bluetooth4.0的设备 那它是可以跟手机通讯的 但是它的通讯距离就比较近 就是比如说门是在客厅里面 那我肯定要人走到客厅这个范围内 然后我才可以跟我的门锁连接上 在这种情况下 我才有可能去对我的门锁进行操作 但是如果你把5.0的应用加进来 也就是说它本身的通讯距离 long range的这个通讯距离加进来 它本身long range我们老外在 我们的BU在挪威 就是这个BLE在挪威 然后他们曾经在5.0的long range 刚做出来的时候拉了一个距 等一会在后面可以看到 就是它有一个video 当时video拉出来的通讯距离 是16公里 就是这一侧是在接收端跟发射端 保持连接的状态 然后他们就一个人在冰面上面滑冰 另外一个人就到远处去爬山 爬到山顶上面那个连接还在 然后最后回来 google map上面拉一个距 16公里 所以这个就是 当然挪威的环境非常 就是不像中国国内的环境这么嘈杂 2.4G的环境比较嘈杂 所以拿到国内来说 如果是家庭应用 家庭这个房子可能500米不到 100米肯定是可以 就是实现这么个连接的 所以如果你的手机 是支持5.0的手机 如果是在一年前 可能只有三星的有一款手机是支持的 那到现在iPhone8 和iPhone X 都是支持5.0的 所以现在越来越多的手机 开始支持BLE 5.0之后你如果你的设备 是支持BLE 5.0的 你就可以在家里的任何地方 去操控你的门锁 如果是在这个应用中 所以这个就是很典型的一个 就是long range mode的一个使用场景 那么在另外的一些使用场景中 同样的把它从门锁out出来之后 你可以看到比如说家电 在家里就是家电 它是可以有BLE 5.0的操作 你不需要有gateway 你不需要通过像早上说的 如果你是sub 1G做的 那么你还需要一个gateway 把它从sub 1G的网络桥接到wifi网络 然后wifi网络 再通过GPRS到你的手机 最后你通过手机 你要走一个这样的 通过cloud走一个数据回路 然后去控制你家的电冰箱 洗衣机 但是如果你是用BLE的话 你可以直接实现这个功能 就直接去连接 然后对它进行控制 所以这个是BLE5.0 就是蓝牙5.0long range 它和就是LT这个应用的一个区别 所以反过来还是强调说 很多的无线应用都是可以实现的 只是说看什么样的应用就满足 你对应用的这个需求 特定应用的一个需求 那么这个地方也列了 还有其他的一些 比如说在工业中间的话 sensor network也可以通过蓝牙来做 那这个地方的瓶颈 就是说它在建立连接的时候 它的那个连接数量是有限的 就是如果你是和15.4来比 15.4 有200个 那你的 BLE 的连接 用手机连的话最多十几个 所以这个也是一个限制 好 看下面 下面就是还有 第二个就是刚才说的是long range 那如果是在advertising extension这边 就是所谓的广播包 扩展广播包的这个应用上面的话 扩展广播包它的意思是这样 就是刚才有提到广播包的话 它在蓝牙协议里面定义的 就是广播包里面可以携带一个广播的 就是客户自定义的数据长度 那这个数据长度在以前的 通讯协议里面规定的是31个byte 31个byte可以写什么东西 基本上你写一些自定义的名字就没了 然后像以前的beacon的应用的话 它是直接办直接用这31个byte 去写那个link 就是写一个网络地址 比如说我在万达商场里面逛商场 然后我走到一家店门口 然后这个店要打广告 然后它给我推送了一个beacon 然后这个beacon里面 我应该写什么东西 能够包含我的数据 它就会推送一个link给你 那个link就是它的一个广告业 所以它会给你一个手机推送的 这么一个数据 然后你看到这个数据之后 你直接就link到 就是你点了这个之后 你其实去打开一个网页 那个网页就是它推给你的广告 基本一般的那个应用是这么做的 那如果你是在现在的 就是advertising extension里面 就是你如果加长扩展广播包来用的话 因为你就不会受这个31个byte的 数据限制 你可以发256个byte或者更长的 数据byte 那你也就是说你可以包含 更多的数据信息 你可以把你的所有的有用的东西 全部都直接写在你的那个广播包里 那这种情况下就不需要客户很麻烦的 我点了一个link 然后那个link上面有什么数据 它就直接可以通过手机上面就拿到 那这个beacon是这样的 在IOS设备上面叫i-beacon 它是有一定的数据格式的 然后在Android设备上面叫beacon 它其实都是基于 Bluetooth的这个广播包的 这个协议的数据框架来做的 那么不同的这个应用 都会支持不同的东西 所以现在就是相当于是说 给客户开放一个可以携带 更多数据信息的一个广播包来给你 所以在这种情况下 你在应用上面就不会像以前 那么麻烦了 这个是advertising extension的例子 好下面就是fast data transfer 这个主要就是我们以前在蓝牙的 就是BLE的设备里面的话 用的最多的就是蓝牙与语音遥控器 就是大家如果用过小米的遥控器的话 或者是比如说海信的遥控器 它们做遥控器的时候 它会有一个功能 就是你按住一个按键对它说话 然后它会把你的语音录下来 然后发到电视端 发到电视端之后 电视端上面会有一个 就是语音识别的系统 然后比如说我说开机 或者说选频道 多少频道或者是选游戏 因为现在都是智能电视 你可能会有一个短的那个命令进去 然后它把这个打出来 打出来之后它可能会直接link到 自己的一些 就是电视机的那些操作 那这个功能其实就是通过BLE 单向的从手机 从遥控器 发一段语音发到电视机端 这么一个功能 但是单向的而且只是语音 大家知道语音的那个采样频率 是非常低的 就是相对而言 如果你是用BLE的通讯速率 因为BLE通讯速率是不那么高 就是它因为要做低功耗 所以根据早上的那个知识点 就是如果你要高的通讯速率 就是你必须要以非常高的 就是功耗来作为代价 那如果BLE是怎么做到又低功耗 然后又能数据传输 它只能是说牺牲掉这个通讯速率 这个点来做 所以它的通讯速率不高 但是它可以支持单向语音数据发送 在BLE5.0里面它是两兆的 通讯速率 所以两兆的调制模式 所以在通讯速率的情况下 它支持到基本上可以达到两兆 就是达到以前的通讯速率的两倍 就是从原理这个上面来考虑 不是实际的情况 只是从原理上面来分析 它应该是可以达到以前的两倍 所以在这种情况下 它可以实现双向语音通讯 那么在这种情况下 你就可以实现比如说双向的 从遥控器到手机 遥控器到电视机的一个语音传输 这是一个 第二个你可能可以实现一个比如说 播放器直接到遥控器的 一个数据传输 那么在这个时候 其实就是有一些比如说对讲机的功能 我们比如说不要把它局限在手机 遥控器和电视机的这个里面 您可以把它在思想再打开一点 可能在比如说对讲机 室内对讲机的这种情况下面 是不是也可以来做 所以在这种情况下 大家可以来想一下 就是在语音上面在BLE5.0上 可以传输更多的东西 好再看一下 faster data transfer use case 还是在industrial这边 那在industrial这边 它是有更快的这个数据传输 所以有一些 比如说数据量比较大的情况 就是以前如果数据量小的话 比如说我们做OAD升级的时候 BLE如果256K的数据升级 得要一分多钟才能够把 就是256K的数据全部发送到手机 而且这个是非常快的通讯速率的 情况下才可以完成 那如果我用high speed来做的话 那我可能一分钟都不要就可以完成 那也就是说比如说我传一个 大一点的数据 比如20K或者10K的应用 在应用场景里面 这个时候对于使用者来说 他就会觉得我可以接受 这样一个等待时间 否则的话比起wifi 它可能这个功能 他就会觉得比较蹩脚 好这是一个应用在工业方面 然后在其他的方面 比如说指纹识别方面 指纹识别大家知道数据量会比较大 那这种大的数据量传输以前和那个 以前是不能用 Sub-1G 或者其他的方式比如BLE来做的 那现在如果是高的数据传输的话 它是可以来做的 所以它就会有一些比如说数据支付 然后指纹的这种security的 需要大数据量传输的东西的时候 它可以用这个BLE来做 好然后给大家讲一下TI solution 今天早上杨杨这边给大家介绍的时候 是有这个road map 但是那个是三二的 然后我们在二六 就是二六和sub-1G这边的road map 大家可以看一下 就是灰色的这部分 是我们现在已经量产芯片 然后在1G以下部分的话 是有1350 1350是 dual band 就是它支持1G以下和2.4G一起 所以它的下一代产品是1352 这个1352就是 早上有说它是concurrent mode 可以同时支持的BLE的全功能连接 和sub 1G的网络通讯 这个是1352 它现在出就是第二 就是蓝颜色为底的这个 它是现在已经可以sampling 然后到今年年底的时候可以量产 所以大家如果想要开始sampling 除sampling之外 它的那个demo版也可以拿到 然后SDK也都在网上是发布的 所以等于说是 现在的开发就已经可以基于这个来做 然后等到量产之后 可以跟产品同步的进行数据量产 就是产品量产 然后后面还有一个1352P 就是加这个PA的 这个PA可以加到两点 它是就是芯片自带PA 所以它等于说是会 有一个20DB output 以前的话2642的output 不是 应该是5个DB 然后1352加进来之后 它可以选择 是在 sub 1G上面加22DB TA 还是说在2.4G上面加20DB TA 就是外围的那个设计会有一些不同 所以在这个芯片上面 就是一个内置PA的一个问题 所以整个看下来的话 在BLE这边的话 我们现在是有2640IQF 然后有一个Q版本的 就是如果大家有汽车的客户 想做BLE的设计的话 你可能需要选一个 就是已经过了汽车Q100认证的 2640IQFQ的一颗芯片 那就是这是单独的2640的 然后2650的MODA是一个module 就是TI自己的一个module 2650的一个module 然后这个可能在国内用的人不太多 然后在2.4G私有信息这边的话 还有那个ZigBee thread的这边的话 是2630 2650 然后大家可以看到pin to pin的话 是7乘7的那个封装的话 它是这样直接过去 2640对2642 然后2650对2652 直接pin to pin的 所以这个是我们一个 在2.4G这边的一个roadmap 然后看一下SDK 刚才我有跟大家说 就是你要下载SDK之后 看一下自己的板子 如果是在2.4G这边来做 SDK支持的话 就有两颗芯片可以支持 一个是26X2的SDK 一个是1352SDK 然后你根据你自己的板子 下对应的SDK来安装 我们就等于用2K来做这个 BLE的demo 来讲一下技术详情 就是它到底具体在协议里面 是怎么实现的 蓝牙5 long range 它其实是会有一个口 它叫LE-coded PHY 就是它有两种就是标准的LE的 那个调制方式是1兆 然后它通过一个 就是比如说两个比特代表一个比特 就是用两位来代表一位的这种方式 来数据传输 这样的情况就是相当于 自己含了一个纠错的能力 那么它这样的话 它就可以增加那个sensitivity 所以它就可以增加 增加那个距离 在这种情况下 就是500K的通讯速率 因为它本来是1兆的 然后它现在里面 每两个比特代表一个比特的数据 所以它就相当于数据减半 就是1兆除以2就是500K 所以是这么这么来算的 还有一种就是1:4 就是它后面这个其方式有写 就是0就是通过0011来表示 然后1通过1100来表示 那么在这样的情况下 它就相当于是 4个byte来纠错一个byte 这样的话它的sensitivity 就会比500K的更高 但是它的通讯速率就降更低 就是它coded了之后 就是125K的data rate来做数据通讯 所以就是就变成了 就变了 就变成125K 所以这个就是 在long range mode的时候 就有两种通讯速率可选 一个是500 一个是125 这个地方在代码里面是可以配置的 我们在后面的hands-on里面 也是可以有提到 如果大家有这个兴趣的话 可以看一下hands-on里面怎么做的 那这个是long range的基本的实现方式 好 刚才有说就是我们挪威的同事 做了一个非常令人亮眼的 long range的一个demo 大家到时候有兴趣的话 可以通过访问这个网站去看一下 这个网就是这个training的 这个培训视频是在网上 TI官网上面是公开的 然后你们可以看到就是 他们实际去拉距的时候 最后实现的那个就是16公里的这个 最后一个那个结果 好 下面就是讲一下 high speed是怎么实现的 high speed的话 就是刚才其实有提到 我们其实就是通过 一个两兆的通讯速率来做的 其实大家从下面的这个 历史的这个图就可以看到 Bluetooth4.0 4.1的时候 就是一兆bps 的PHY PHY 其实就是所谓的底层的物理层 物理层它实现的那个数据就是一兆 然后它是27个byte PDU 然后在Bluetooth 4.2里面 它加了一个功能叫data extension 所以它可以在某种情况下面 如果你两边都是4.2的设备 它可以扩展就是有一个数据扩展 那在数据扩展的情况下面 它的PDU可以达到255K 而255个byte的PDU 所以它也就相当于是 我本来一个byte一个数据包 只能传27个byte的数据 那我就把这个数据扩展使用上了之后 就相当于我的一个蓝牙包 可以带255个byte payload的 所以它就相当于是说我在同一时间内 可以传更多的数据 因为你相当于是 蓝牙的通讯的那个协议 它做到低功耗的原因就是 它通讯一下之后休眠 再通讯一下之后再休眠 所以它的那个占空比 实际上是比较低的 所以它可以达到功耗 就是平均功耗会比较低 所以你就可以想象出 它其实要等到每一次我就是真的 要开始进行数据连接的时候 要进行数据通讯的时候 我才会进行就是才会进行数据收发 那我如果每一次收发 只能收发27个byte 那我的通讯速率肯定是比较低的 那么如果我用电力 Extension的话 就相当于是说 我在同样的时间间隔里面 每一次收发的数据会比以前要长 那这样的话data rate就会高 所以这个就是通过这种方式来 最后它可以达到最高 780个KBPS的一个通讯速率 这个是按平均的这个时间来算 那么在BT5.0里面 它可以用到两兆的PHY 所以就是在物理连接上面本身的那个 这个PHY它就已经提供给你就是两兆 那它在这个双倍了这个之后 那它还是可以用 以前的一个data extension 那它本身的这个通讯速率的话 就会达到1.4兆 所以这个就是它高速的一个原理 好 再看一下high speed 所以刚才有问题 就是说我刚才一直在说 是不是可以真正达到两兆 达到两兆其实只是一个算出来的 就是说因为我本身以前的通讯速率 是一兆 以前的那个data rate是一兆 我现在的data rate是两兆 所以情况理论上 我是能够达到以前的两倍 这是简单的算 但是实际上是不是真的可以达到两倍 其实是不行的 原因在于什么地方 大家可以看到下面画的这两张图 上面那张图是一兆时候的传输的方法 下面这张图是两兆的时候传输方法 它中间会有一个就是在每一个包 就是这个传输的时候 其实就是传两个包 然后黄色的这部分就是传递一个包 然后蓝色为底的那个地方传第二个包 大家你看就是它在传两个包之间 它一定会有一个150微秒 左右的一个就是slot 它是一个间隔 它一定会有这么一个间隔 所以在这一部分的掌控比 是不能变的 也就是说 我虽然是以1兆的速率在传输 然后这我虽然是以2兆的数据传输 你看下面这个图它是2兆 所以它比较起来的话 如果只是传同样长度的数据的时候 它的这个数据长度 是可以是之前的一半 但是这个间隔 150微秒的这个间隔 是没法儿变的 也就是说它的这个速率 其实是达不到真正的两倍 因为它会有一些网络的方面的 为了维持网络方面 它会有一些这方面的消耗 所以有些间隔它是不能变的 不是说我100%的1/2的掌控比 就直接除出来 所以它理论上是可以达到两倍 但实际上最后出来就是1.4兆 这就是原因 好 下面讲一下那个 advertisement extension advertisement extension是这样 就是在广播包上面 蓝牙的广播是这样的 蓝牙它有39个信道 通讯信道 然后这个通讯信道的定义 就是和wifi是有一部分是重叠的 wifi的通讯频段也是2.4G 蓝牙的通讯频段也是2.4G 然后它为什么会选37 38 39 3个信道作为广播信道 原因这37 38 39 3个信道它是避开 就是避开wifi已经使用的信道 最远的两个可能比较干净的信道 所以它把它作为一个广播信道 因为所有的蓝牙的连接 都是从广播信道的广播开始的 广播信道的作用就是 当一个设备可以使用的时候 它要在广播信道上发广播 告诉对方设备 我在这里你可以来连接我 或者是我有数据 你可以到这个广播信道上来找我 所以这广播信道它的干净程度 受干扰程度 直接影响到BLE它的连接可靠度 或者说最后BLE使用的这个可靠度 所以他为什么要选37 38 39 这3个信道的原因就在于 这3个信道将相较于wifi来说 是最干净的3个信道 他们离wifi的那个频点最远 好 这是广播信道 这是在BLE 传统的BLE的广播包是这样做的 然后它这个传统的广播包里面 还有一个特点 就是这上面写了 PHY必须是1兆的PHY 因为在BLE 5.0之前 就BLE 4.0 BLE 4.1的时候 他的那个PHY 都是一兆BPS的PHY 所以它是必须是在 这个PHY的基础上来做 然后它的payload 我刚才说是31个payload 这上面写的是PDU PDU是它把它的一些那个link 这个link的一些网络包的那个 数据包也算进去了 所以从PDU上面来讲的话 它是可以算成37 但实际真正的payload的话是31 好 这个是我刚才已经解释过 然后这个是传统的 那在新的广播包的这个里面 它是加进来了新的不同的command 所以我们如果是要讲它的原理的话 从下面这个图上 可能会看得更形象一点 首先看下面那个图上面的前面 是粉红色的这3个框框 3个方框就是它要在 37 38 39 3个信道上面 轮巡的去发送广播 所以他是轮巡的37 38 39 37 38 39默认的 就是这样发的 所以它后面的这个灰色的部分 就永远都是payload 所以它要先发一个广播头 然后发payload 然后在37 38 39 3个信道上面来发送 好 这个是一个传统的 BLE的广播是这样 那后面的发3个蓝颜色的框框 是什么意思呢 蓝颜色的这个框框就是 它会发这个ADV Extend indicate command 它的意思就是说我会在其他的 信道上面来发长的数据包 它在这个里面只发一个header 告诉你 你下一次来什么时间点 到哪一个信道上去接收 我的真正的payload 它其实是这么来做的 所以他就在 373839三个信道上面告诉你 只发广播头 告诉你赶紧到其它的信道上去来做 因为以前的广告包 只能在373839三个信道上发 但是在新的蓝牙五上面 它这个广播头是可以在 373839三个信道上发 但是真正的payload 它可以发到其它的信道上去 所以它这个地方只是发一个头 就是发一个pointer的指针 告诉你说你去哪里去读 然后我在那个信道上真正的发数据 它通过这种方式来 还是我们把这个叫 就是他到data channel上面去发数据 所以data channel上面 是可以发大数据的 然后广播信道还是发广播的数据 所以现在在蓝牙5.0上面的话 就是它把data channel上面 也可以发广播数据 只是发有效的广播数据 他把这个功能加进来了 所以在这种情况下面它就是告诉你说 我们可以实现一个大数据量的 广播包的传输 所以它在这个上面的话就是有 除了刚才那个command之外还有 刚才介绍是ADV 这个就是告诉你是广播包的一个指针 然后下面的那个AUX ADV IND 是真正的这是有用数据 就是它其实是在后续的 就是在data channel上面发送的 真正有用的广播数据 然后还有两个 一个是AUX SYNC IND 和 AUX CHAIN IND 这两个SYNC应该是不支持的 在2640这上面 然后CHAIN是支持的 就是他可以把数据链起来 也就是说我一个包可以发248个BYTE 但是我还可以把它Chain 比如说我要发500多个byte的数据 我可以有一个队列的方式 然后我第一个包发这么多 第二个包发这么多 我以一个队列的方式把它串起来 那在这种情况下 你就可以通过这个 AUX CHAIN方式来实现 那他总共advertisement 就是扩展广播包 是通过这四个comand 一共通过这四个command来实现的 好 大家可以看一下 就是刚才这样说可能有点不形象 所以大家可以看一下那个 标一的sniffer 就是我们的刷包工具上面的刷包 就是有一个叫alias tracker 这个是我推荐 如果客户想要做BLE的开发 然后想要做应用的话 我们推荐就买这个 当然这个设备可能很贵 可能几万美金一台这样的设备 然后这个是这个设备 对这个协议最后 就是对我们的2642刷包之后 出来看到的一个结果 就是大家可以看到 我刚才说有39个信道 就是BLE有39个信道 全部都是在最左边的这个上面画出来 2042开始是37A 然后2427这个channel这个频点是38A 然后2480这个channel是39 就是373839三个广播信道 然后大家可以看到在一开始的时候 我是有一个连接的 就是大家可以看到连接的这个 连到一起的就比较长的 就是其实是一个握手 就是我这个时候 蓝牙其实是连在一起的 然后他们是在2407的 这个信道上面进行数据通讯 然后在这个时候它断开连接了 断开连接之后 就设备回到了一个广播状态 在后面的 就373839三个信道上面 进行数据广播信道的广播头的发送 就是刚才看到的广播头 就是刚才ADV-EXT-IND的这个 他就在这373839上发了一个头 然后告诉他们 我真正要发的数据的广播包 在什么地方 然后在后面的这个上面你可以看到 有两个广播头都指向 后面的一个在data 在第三个 看这是第三个channel 应该是第三个 应该是第四个channel上面的 一个真正的广播的数据的payload 那这个时候是两个头 指向了一个真正的有效数据 如果把这个打开来看 也就是Header这边就是以前的广播包 它里面会带广播设备的设备地址 那现在在广播包里面它可以不带 就选择你可以带 你也可以不带 但是有两个东西它必须带 一个是这个框起来的 advertising data ID 就是data ID 和site ID 这两个是必须要带的 那这两个带就是说我这一条广播包 这个是协议自动分配的 它会分配一个广播ID 告诉你说这一配套是一组广播包 是一组有效的 就是从pointer到实际数据 它是一组 然后它下一次当你的广播数据 就Payload的有实际变化的时候 这个数据会自动的协议会变化 协议会变化的 所以从协议的刷包来看 这个数据会变化 那这个作用就是对于接收者来说 他通过读data ID site ID 他就会知道这个广播内容 会不会有变化 是不是我之前读过的 所以他通过这种方式就可以防止 我读一些我不需要的已经读过的数据 这个是通过这种方式读的 然后在off sight这个地方 它有一个时间点 那时间点就是一个是1.74毫秒 因为这是第一个包 它是1.74毫秒 然后第二个包就是870 1.7毫秒 后面就是870个微秒 为什么 因为这两个包之间会有一个数据差 它都指向最后的 就是实际我要发送的数据包 就是实际发出payload的是什么时候发 它都会告诉你 说什么时间点之后 我要在这个信道上面发这个数据了 因为这两个本身 发这个广播的指针 都会是有一个时间差 它先是在38上发 后来是在39上发 它有时间差 所以在这个地方 它的时间差就会直接 表现在这个Payload里面 就会表现在这个Header里面 所以对于听的人来说 他就知道我在什么时候 应该具体去哪一个信道上来收数据 所以这两个之间是有区别的 这个地方可以看得比较明显 对 这个就是最终的发送的数据的 那个包的一个报文一个解析 然后大家可以看到就是在广播的地址 在这个地方有些广播地址 然后一个role ADV给它 就是包含了真正的广播数据 实际是在这个包里面包含的 好 讲完了这个之后 就看我们在蓝牙5.0上面 应该通过什么来做 我不知道 今天他们给大家发的是哪块板子 就是如果你要做BLE 就是TI的蓝牙你可以选择两块板子 一种是1352 R1 这个就是我刚才提到的 1352的芯片 它的launch pad 然后还有一种就是CC26X2 就是2652或者2642都可以 然后26就是单2.4G的 然后1352的话是2.4G加上SUb-1G的 这个地方有那个output power 2.4G的output power 是五个DB 然后Sub-1G的out power 是14个DB 默认的 不带PA 如果你带PA的话 它可以选择 是在sub1G的这个频段上面 加PA 还是在2.4G这个平台上加PA 然后在这个板子上面 和我们以前1350 或者2650的这个板子的区别在于 大家可以看到多了上面很多的器件 就是这个板子会比以前的那个板子 更长一些 然后上面很多这个黑颜色的这部分 其实是做那个energy trace 现在这个energy trace 是TI把以前430上面的energy trace 把它掰过来了 然后在这块板子上面就可以 不需要用你的那种测电流的 非常高档的电流设备 然后你就直接可以 接我们的TI自己的开发环境CCS 然后你就可以去评估 自己的这个板子上的整个的电流 而且它在支持26X2的平台上面 或13X2的平台上面 它还可以去评估外围设备 当然现在可能还没有完全发布 但是他已经是在做 他可以评估外围的 peripheral设备的功耗 就跟以前430上面 energy trace 加 是一样功能 比如说我在U2的口上 接了一个什么设备 或者我在IMC口上面 接了一个什么设备 我在SPA口上接了一个什么设备 然后你再通过energy trace的时候 你可以抓到这些设备它的功耗是多少 你可以仔细的看到的 所以用这个板子的话 你不需要那种非常昂贵的 专业电源的那种设备 然后你就可以大概的知道 你现在这个板子跑成什么样的状态 目前是一个什么样的功耗级别 这个是可以通过这个板子来实现的
大家好 我是吴冰洁 我来自上海
上海的 central team 就是
我们其实在北京的话 是有 local FE team
然后 Central 和 local FE Team的区别就是
我们可能更专注某一些应用
比如说无线连接技术的应用
所以我在TI工作有七年了
七年一直专注于无线的连接应用
包括1G以下的连接
包括2.4G的连接
今天下午我还会跟大家介绍
2.4G蓝牙的一些方案
所以大家如果有兴趣的话
可以留下来一起听
然后有关今天下午的Hamzan
我需要大家来帮我
去预装一些SDK 在电脑上面
所以为了减少时间
大家等会儿在吃中饭的时候
可以先把它装起来
有一个CCS
然后有两个SDK要装
所以主持人这边
到时候会给大家提供那个
如果你们下载比较不方便的话
他提供exe的安装文件
在U盘里面
所以大家可以到主持人这边来取
他等会儿也会说
所以这个事先做个广告
今天我先给大家讲一下网络
因为网络的话
其实TI在无线连接这边的话
有很多的技术的网络
已经是成熟的
然后是可以给大家
直接缩短开发周期的东西
所以除了技术本身
咱们在网络这边有一个
就是为什么会给大家来做介绍
刚才杨杨 这边他有介绍
wifi的部分
那在我们的 local RF 这条产品线上面的话
我们是有sub-1G的低功耗的连接
也有这个2.4GB官方连接
那么在15.4的这个解决方案
其实是同时涵盖了sub-1G 2.4G
所以如果大家在自己的应用上面
对这个网络有需求的话
可以联系TI
好 那么我就开始
我们今天的介绍
今天这个agenda包括六个部分
因为现在这个时间
可能离中午吃饭时间会比较近
所以我可能会讲得快一点
所以从软件从技术本身
从应用本身来说的话
我们在这个slide里面都跟大家过一遍
也会对我们现在TI design
就是对这个本身板子
和技术的支持也比较全面
所以大家可以找到的软件资源
或者硬件资源都比较多
所以大家可以到时候
到这边来看一下
我在这个slide都会讲
首先说一下这个application
现在因为我们有一个
非常火的概念叫 IOT Internet of Things 物联网
所以现在所有的在很多的
实际应用中间
特别是工业应用中间
我们有很多的网络需求
sub-1G上的 2.4G上的
你看在这个图里面的话
就是有比较多的
比如说水电表
叫 flow meter 第一个图是
然后第二个图是电子标签
现在在河马先生里面
大家可以看到
它的标签不再是纸质的了
那它是一个电子的
那这个电子标签
它可以自动去更新上面的数据
不需要人为的去更新
所以这个是电子标签
还有一个就是停车场
智能停车场
现在在很多城市 它的停车消费
也是通过云端来做的
所以这个智能停车
还有一个就是
已经火了很久的一个智能楼宇
就是叫 building automation 智能化楼宇
它里面包括一些烟感
如果在居家的话
它可能会有一些
比如说传感器网络这类东西
所以这个是我们在我们组网这边
可能会需要的一些应用
那么如果再仔细来看
sensor to cloud 这个 target application 的话就更多了
包括我们的白电
现在家里的智能家电会越来越多
所以你看家电直接上网
你可以从远处说个简单例子
从远处操控家里的冰箱
或者是电饭煲开始做饭
这个就是智能网络
还有就是比较多的那个门锁
就是现在可能家用少一点
在那个酒店的这些应用
酒店的门锁或者是
现在它不是有这种智能
租房这种方式
所以它可能有这个门锁
然后是smart grid智能水电表
水电表水电表气表
Alarm & Security 就是我刚才说的智能楼宇
包括一些比如门锁
也算是其中之一
还有 smoke detector 就是烟雾传感器
或者是大家进那个门
的那个禁的时候
它会有开关门的这种
有些家用的其实应用已经比较多
然后冷链ESL
然后物流
还有一些工业应用的话
就比如物流
sensor 就是传感器网络
包括可能比较远
因为它这个sub-1G
通讯距离会比较远
所以再比如说
大家可能飞行器上面
可能会用一些
主要是用在操控这一方面
所以 sensor to cloud 这个应该说是
未来的一个发展方向
这个是大概的就是sensor to cloud
一个大概的框图
就是底层的话是sensor
然后它可能会就是
它所谓的就是LT的
一个Node
然后这个Node可能带来
不同的一些传感器
比如说如果是在家用的
这个环境里面
在厨房里面它可能有水渍传感器
烟雾传感器
在门帘上面
它可能有门帘的这个洞
就是比如说窗帘门帘的
一个动态的一个传感器
那不同的传感器
它带着这个传感器的就是具体
功能可能是不太一样
然后统一的可能接到
一个LT的网络里面
然后通过一个LT的gateway
它可能并不是蓝牙的
或者也并不是wifi的
所以它可能比如说sub-1G的网络
它需要通过一个LT的gateway
接到这个Router上面
Router再转到这个cloud上面
然后通过cloud的话
你可以接入手机
也可以接入远程的一个monitor
所以这个就是一个
典型的IOT的sensor to cloud结构
刚才其实我刚才
杨杨这边他介绍的时候
我是有看到是说有人在问说
到底我选择什么样的
就是技术这么多
我选择什么样的技术
可能会比较好
那么其实就是可以从
以下的这个维度里面来看
那么总共是有四个维度
第一个维度就是range
就是我的通讯范围有多长
到底是家用
比如说是覆盖整个家庭
可能几十米就够了
然后或者是
我从power这边来看
就是我是
以什么样的方式供电
如果我是常用的交流电供电
或者是我是3A电池
或者我最好是纽扣电池供电
这个是其中一个限制
还有一个就是你是不是具有
这个直接和手机通讯的这个能力
因为现在和手机通讯的
这个技术本身就已经限制住了
就只有wifi和蓝牙两种
所以你可能在这方面
是一个考量的方向
然后还有一个就是
你的这个吞吐率
数据吞吐率到底有多大
就是比如说你要传这个音频的
这个数据吞吐率
和你要传这个控制信息的数据
吞吐率是不一样的
所以这里要看你到底
这个应用中间是什么样的应用
那么大概就是可以
从这四点来考虑
这个地方主要举的这个例子
其实就是一个15.4的
典型应用
在long range mode下面15.4
可以支持两公里的通讯范围
然后它的网络的供电
在叶子节点上面
它是可以支持只用纽扣电池供电
因为我们的芯片支持
2.4G和sub-1G同时工作
所以它又可以支持
软件连接的这个功能
所以它可以提供phone connection
也就是说这个是TI独有的东西
TI现在是唯一一家
把2.4G和sub-1G
做co-current mode的一个厂商
就是其他地方也有做
但是我们是最先出来的
所以这个是一个比较好的功能
也是我最喜欢的
新一代的芯片上面的一个功能
还有就是throughput 15.4
它有很多种的选择
有long range mode的50K
在上一代产品上是有200K
现在在新一代产品上是50K
这样的一个吞吐率
基本上其他的应用都可以覆盖
这样一个应用
好 这边就是我们TI
TI是整个的半导体厂商中间
我们深圳是我们在
无线连接技术这边
产品线覆盖最全的一家公司
所以大家可以看到
从近场通讯NFC
到远距离sub-1G的通讯
我们都有相应的产品
所以刚才杨杨这边他介绍的是
2.4G wifi 的芯片
它是三二系列
其他的私有协议的
包括sub 1G 2.4G的低功耗蓝牙
还有ZigBee Zig410
以及我今天介绍的15.4
它都是有对应的芯片
主要是26系列和13系列
不同的这个应用场景
它的特点也是不一样的
大家可以看到
也是从四个维度
所以如果你想要选择不同的应用
针对你符合应用的网络的话
你可以通过这张表
很快地找到什么网络
最符合你的这个实际应用
刚才这个表上大概列出来了
但是现在传统的在这些网络上面
它其实都是有tradeoff的
你需要比较简单的几个过程
你需要高的吞吐率
必然你的功耗也会比较高
你需要比较大的数据吞吐率的话
你的功耗也会比较高
所以其实它就是一个平衡
所以看你在应用中间
需要什么样的东西
然后你又同时做到低功耗
所以这个其实不是 不可多得
它不是不可兼得的一个东西
所以需要做一些tradeoff
在这个表上面其实也写出来了
大家可以看到
在wifi里面的话
它通讯速率快
但是它同时的power也很高
在远距离方面的话
sub-1G的通讯距离远
但是它的功耗
也可以做的相应的比较低
但是它的 data rate 也比较低
所以距离远它要高功耗
关键是TX-X占用时间长
也就是你的 throughput 它其实就会限制
你整个功耗的使用
所以可以看到这个是每一个应用
它有不同的这种功能范围
所以大家在选择的时候
可以根据这个图去做参考
好 下面我要给大家介绍一下
为什么我们要选择sub-1G的
这个网络
首先是第一个就是
这个是所有的2.4G的产品
都达不到的
它的通讯距离非常远
它可以做到最远二十千米
当然这个slide里面写的
我们这里实际中间
可能就两公里这样一个通讯范围
但是我觉得两公里已经很厉害了
2.4G你如果没有做中继的话
你是肯定做不到这个距离了
也就是说你在工业应用上面
你必须要用sub-1G的技术来做
这个是原因
还有一个原因
就是sub-1G它是基本上都是
一个私有网络
所以它的网络的loading
没有像wifi或者BLE
这个loading这么大
所以它可以做到低功耗
你可以通过纽扣电池供电
可以做到超低功耗
所以有很多的
现在家用的可能会比较多
像刚才提到的ESL的那种客户
它也是小的 当然不是纽扣电池
它可能是小的锂电池供电
它可以做到非常长时间的应用
比如说5年或者7年
这样一个应用
刚才已经说了
就是它可以做到低功耗
在ESL的客户里面
还有一个就是它可以提供security
我们现在最新的13
就是以2结尾的这颗芯片
有13X2
1352 1312
还有2652 2642
包括就是以2结尾的
这一代的芯片
它都提供在security方面
就是它有AES的加密
就是加密算法
它有硬件加密的算法
所以它本身在security这边
它是可以给你提供支持
这是一个
第二个就是鲁棒性
鲁棒性的话就是
因为我们蓝牙的芯片就不说了
就是 Sub-1G 的芯片
我们在我们的通讯协议这边
我们在达拉斯是有自己的实验室
可以每一个这种
今天我又介绍了15.4的
这个网络都是
有搭200个节点以上的
节点的测试 在那边跑
所以它是有这种实际网络的
一个搭建起来的
最后的一个测试报告
所以就比你自己去做
就是从零开始去做网络的研发
会更可靠
整个的我们这个研发里面
踩一些坑 踩一些bug
已经帮你做过了
所以在鲁棒性这边
我们是有一定保证的
好 下面就是 dual band technology
这个是我们这颗芯片的一个亮点
就是我一直想跟大家分享
也是我个人非常喜欢的一个特点
就是在刚才的那张图里面
之前的话全部都是基于1G的
同属于1G以下的一个通讯
但是因为我们这颗芯片
同时可以支持2.4G
也就是说2.4G的私有协议
或者2.4G的蓝牙通讯
所以如果你是通过蓝牙通讯的话
它就可以给这个应用
带来很多的可能性
比如说我可以直接去读
这个水表上面的数据状态
通过一个手持式终端
这个手持式终端是通过蓝牙
来和水表进行通信的
同样地 我在标签上面也是一样
你可以在标签里面带一些
比如说这个产品它的
用一个蛋糕来做比方好了
一般的超市里面
好一点的超市里面
它蛋糕是什么时候做出来的
它可能会打一个标
那这个时候如果我再加到
ESL的标里面去的话
我通过手机去读
我可以读一些详细的
有关这个产品的信息
这个是本身
就是等于说是一个延展
那也就是你去逛这种
智能超市的时候
获得的一些新的服务
在手机停车这边就是智能停车
在这方面 手机会更方便
如果你可以跟手机连接的话
它相当于是说在支付方面
会比传统的支付
比如说有公交卡或者直接投钱
这种支付会帮你
就是你可以通过
现在大家都不带钱在身上了
就是比如说支付宝微信来支付
所以这个也是一个
非常好的可能性
然后在家用方面的话
你是直接去控制灯 开门
你可以通过手机这边去操作
也是比较方便
所以现在这颗芯片
把 2.4G 和 Sub -1G 加起来之后
在应用方面
就针对围绕人的这个应用
其实上面就做了很多
你可以设想很多的
不同的应用在里面加进来
所以你不需要
多加一颗芯片在上面
就是一颗芯片就可以搞定
而且它是co-current mode的
所以这个是我们芯片的一个亮点
所以像这个slide里面写的这样
因为我们的芯片
在2.4G和Sub-1G上面
同时可以支持
因为这个原因
所以我们把Sub-1G的
一个网络性能和低功耗蓝牙的
这个网络性能加到一起了
最后就成了一个
又可以用电池来供电
又可以支持手机连接
同时支持 long range
在 Mesh 网方面
也支持的一个网络
那在 Mesh 这边
主要就是 sub-1G 来支持了
我们在 BLE 这边的话
目前是没有 Mesh 网络的
好 这个是我们在
co-current 这边的一个支持
大家可以看到这个上面
其实已经列了我们的两代芯片
第一代是1350
1350是一个dual band的芯片
但是它就不是2.4G和sub-1G
它可以在2.4G和sub-1G之间
进行切换
所以大家可以看到
就是它支持的几种模式
第一个模式它是
因为BLE它本身有协议栈
所以协议栈本身会占一些网络
就是占一些芯片的资源
那么在1350这颗芯片上面
大家如果对我们这个芯片
有了解的话
知道我们这个芯片有个短板
就是它的flash
比较小128K
所以它在跑完BLE协议栈以后
再去跑sub-1G的东西的时候
它就有点不够用
所以它就只能支持 BLE 的 beacon
就是说我只发BLE的数据包
它其实是基于2.4G SIL 来做的
它只发一个BLE的数据
就是beacon包发一个网络包出来
然后同时去支持
一个sub-1G的网络连接
这个是它可以同时支持的
还有就是它在跑BLE蓝牙的
完整的蓝牙协议栈
也就是说如果你要支持
BLE蓝牙的连接的情况下
你在做sub-1G连接的时候
那么它就只能 不能做con-current mode
它就必须做切换
就是它可以在需要的时候
切到2.4G
或者是我在平时来跑sub-1G
他们这样的一个应用场景
是可以支持的
如果你是升级到CC1352
这个芯片
这个芯片是1350的升级版
升级版了之后
因为它的flash跟RAM
都增强了
1352的flash跟RAM
是352K
所以RAM是80K
1350的RAM是20K
所以整个的芯片
做了这次upgrade之后
它就可以支持full connection
也就是说它是完整的支持
BLE的con-current等
加sub-1G的一个链接
所以同时也就是说
我们在SDK demo code里面
如果大家今天
下载1352的SDK
现在就可以从TI的网站上下载
下载了之后
在我们里面已经有sub-1G
和2.4G con-current mode的代码
当时我自己也试过
让我觉得很惊艳的一个功能
所以大家可以去试一下
就是 sub-1G 加 蓝牙 BLE full con-current mode 这个代码
在这颗芯片上面
这个其实也有很多应用
我就举个例子
我有客户他去做那种
智能手环 智能手环的话
它同时要支持远距离
因为大家知道
BLE的连接只能支持最多8个
如果你是在TI的芯片上来做
你如果用手机来做
我有客户测过
最多可能支持到15个
如果你的产品会更多
比如说像做智能手环这种应用
你十几个设备
肯定是不够你使用的
在这种情况下
它可能就把
SUB 1G的网络加进来
然后又可以enable
BLE蓝牙连接的操作
所以在这种情况下面
这种应用就可以做一些
非常有意思的应用
所以这个就是给大家举个例子
当然可能会有其它的一些例子
大家可以自己去发现
所以在目前这种情况下面
这个芯片这个是它的一个亮点
好 然后我们要举一些例子了
就是beacon
beacon刚才有提到
是说我们可以有一些传感器网络
传感器网络比如说我如果在家里
或者在工业应用上面
它可能在整个工厂里面
有一些对有毒气体的探测器
探测器它可以通过SUB 1G
因为工厂的范围比较大
而且SUB 1G
它本身在抗干扰的方面
它会比2.4G要好
所以它传得比较远
它穿墙距离也比较好
所以它在这种情况下
它在整个的工厂里面去布这个点
布点之后就可以通过一个集中器
把它所有的传感器都连接起来
同时这些传感器
因为是基于1350来做的
同时如果你要
通过手机去读这些传感器的数据
也是可以做到
如果你是通过beacon方式
你手机靠近某一个传感器的时候
你就可以看到
这个传感器上面一些数据了
这个是
beacon上面的一个应用
就是SUB 1G 加 2.4G
beacon的一个应用
还有一种就是
刚才其实也有人问到
说我们的OTA升级
OTA升级大家知道
我刚才有说
就是在前面的网络里面说过
SUB 1G
其实针对2.4G来说
它的吞吐率 就是带宽的原因
它的吞吐率
肯定是没有2.4G那么高
所以在数据传输方面
2.4G可以达到
4兆或3兆的传输速率
那在SUB 1G这边的话
可能就比较难以达到
我们在SUB 1G这边
其实是有4兆的那个code
但是那个4兆 code
它首先是基于868兆的频段
就是433大家知道我们国内
如果是SUB 1G的话
使用平台是433
433平台上面
在本身的占空比上面
就是它会有一个限制
所以最高在国内的话
SUB 1G的传输速率
是达到1.5兆
也就是说它其实从两点
从传输速率上面来讲的话
它跟2.4G
肯定是比不过2.4G的
所以本身SUB 1G的
传输速率会比较慢
那你在OTA升级的时候
本身芯片
它的flash是有128K
然后你自己要下ES-imaging进去
所以你想一下128K
如果以最快的速度来传
它整个升级的传输过程会比较长
你就可能没有得到一个
比较好的用户体验
而且SUB 1G
它在手机上是不支持的
所以你想通过手机
来升级你的这个设备
其实是做不到的
如果你 enable 蓝牙的这个连接之后
你实际上是可以通过
蓝牙的这个方式
然后来升级你的这个设备
在你升级完了这个设备之后
再转成SUB 1G的设备
来进行数据通讯
所以这个其实就是
TI帮您把这个东西
做了一个整合
现在在新的芯片上面
TI其实已经在做这方面的整合
我们叫smartOAD
它可以把所有的
SUB 1G的设备
包括ZB的设备
2.4G的设备都加到一起
加到这个里面来
所以就会有这些升级的
一些特点在里面
所以通过手机刷结果非常方便
这个就是我们在role switching这边
它给大家提供的一个应用
还有一个 这个就是也是role switching
它主要是鉴权
就是我先是通过网络
因为对于sub-1G 来说，
你对数据的入网
它肯定是有鉴权方式
因为你入网的话
如果不通过这个配置
不通过鉴权配置
那你就直接入网
可能这个网络的安全性
也得不到保证
你如果想要去配置
某一个设备入网的话
你通过手机也会比较方便
在sub-1G这边的话
如果你通过role-swtiching来做
也会比较方便
就直接通过手机去配置
设备的网络
然后先把它配置好
类似于像wifi一样
告诉它一些网络信息
要这个设备加入这个网络
那这个其实就是role swtiching的
另外一个应用
还有就是 sub-1G 和 BLE Concurrent
就是在门锁方面特别有意思
就是现在有一些酒店的那个门锁
已经是蓝牙的门锁
蓝牙门锁就是你可能住店了之后
会有一个信息发到你的手机上
你通过这个手机的这个码
你就去跟这个门锁去通讯
然后就可以开门
你就不需要到前台去领钥匙
手机上面就可以完全操纵出来
现在有一些可能像海南这些地方
他们不是有一些那种公寓出租
也是可以通过这种方式
相当于你把你的房子
挂到网上面去
你装智能门锁
然后你可以远程去开关这个门
所以就是也可以做一些
这方面的这种应用
那所以你如果是通过门锁的话
如果你是通过纯2.4G
来做的话
它这个通讯距离会比较近
你在一整栋楼宇里面
去管理你这整个的一栋楼
比如说一层楼或者两层楼
可能有多少个房间
你在如果只用来2.4G
来管理的话
它本身通讯距离会比较近
而且我刚才有解释说
一个蓝牙设备
它的连接其实是有限的
你要连接这么多设备的话
其实是有一定难度的
所以如果是用Sub1G
来做数据管理
因为它本身数据量也比较小
就是一个开关门的操作可能
所以它就把Sub1G和
2.4G的网络特点加到一起
在智能门锁这边
其实也是比较好的应用
好 下面就是我给大家介绍一下
我们的15.4 stack
刚才说了那么多应用
然后看一下15.4 stack
到底是什么东西
大家如果对网络
有一定的了解的话
就知道网络它其实是分
不同的网络类型拓普结构
如果是典型的蓝牙
就是我们传统蓝牙的连接的话
它是新型网络链接
就是以手机为中心
这样可能打比方不太合适
打一个大家比较常见的
就是应用场景的一个比方
就是以手机为中心
周边有很多蓝牙设备
那这是典型的新兴网络
然后 在BLE
就是蓝牙4.0出来之后
在BLE这边的话
这个设备可以支持multi role以后
它又可以做主又可以做从
所以开始来就是一个
类 mesh 的一个网络
那还有一张网络
就是其实很多的
就是现在可能用的比较多
就类 mesh 网络用的比较少
传统的网络还是用的比较多
就新兴网络的典型的新型网络
还有一种就是刚才有提到的 mesh
mesh 的 work 的话就是
我在刚才的那个前面
有一个 slide 里面给大家介绍
6 Lop 是 Mesh 网络
ZigBee 是 Mesh 网络
然后蓝牙联盟
就是大家可能有知道的
可能别的厂商做的一个
BLE Mesh 也是 Mesh 网络
所以这个 mesh 网络
就是它有一定的自愈性
然后可以自组网
这个在今天下午
我们专门有一个筛选
然后我的同事会给大家做介绍
我今天就在这个地方
就不给大家多做介绍了
那现在15.4回过来
它其实是一个新型网络
这个新型网络同时可以支持
2.4G也可以支持sub -1 G
就是根据你自己的网络选择
你可以选择2.4G或是sub -1G
在这个function development 这个这边的话
就是为什么我们TI
会给大家提供一个
TI15.4的 stack
原因在于就是我有很多客户
做自己的私有协议的网络
他们可能觉得做私有协议的网络
会比较符合他自己的一些应用
但是在网络节点
可能只有20个的时候
和你开发有网络节点40个
甚至80个节点的时候
它的这个网络的拓扑结构
和你去分时间的整个的算法
profile去定义这个stack的时候
它的网络的loading是不一样的
开发难度也是呈几核增长的
所以我有看过我的客户
比如说调一个私有网络
新兴网络调几年都没调稳定的
因为你本身是一个无线网络
它有很多的无线通讯上面的
不确定性
如果所有的操作都是正确的
那你可能很快就做出来了
关键是你要去把那些
不确定的东西bug解掉的时候
其实是非常难以跟踪的
所以如果你去开发一个
自己的私有网络的东西的话
其实是工作强度会比较大
所以我在这个地方
给大家列了一下
大家可以看到如果你是self-develop
这个网络的话
那 那个时间就是首先有一个
network function 的 development
因为你做这个network
比如说我以传感器网络做例子
你肯定有一些就是在
小的这个叶子节点上
你需要跟外部设备进行通讯
可能要跟传感器进行通讯
所以肯定有 C 口
如果那个传感器是SPI口的
你要还要调SPI口的
或者说你这个传感器上比较复杂
要加一个MCU
那这个时候有可能是预案通讯
所以你这个有一些 driver
这个你是得写
然后还有就是
单点的这个网络单点的这个设备
就是在 function 这边
是成功工作了之后
你要想办法把它加到
这个网络里面来
你就会需要有一些
网络这边的功能的一些设计
比如说这个设备
怎么加到这个网络里面来
怎么从这个网络退出去
如果这个设备掉线了
整个网络会怎么样
这个你都是要考虑在里面的
所以TI在这方面
在15.4协议栈上面
它就列出来大家可以看到
就是它列出来了
很多的这个function development的点
这个都是我们
15.4的协议栈已经支持的
包括 Tx Rx 最简单的
就是数据收发
包括有ACK 就是如果你丢包了之后
是不是有一个SK的回复
就是收发了之后
报是不是有收到
或者是不是需要重发
这个是在我们这个里面都有
然后data retry
就是如果我丢包了
数据是不是要重发
然后地址过滤
因为比如说网络里面只有三个点
我可能不存在地址过滤123
但是如果我有80个点
我这个时候为了防止
数据的这个洪水 flooding
那我可能就需要有
这种地址过滤要做低功耗
不是说因为每一个网络中间
有一个网络报
那么我所有的设备都得起来
那么这个时候你需要用地址过滤
来给它做一个
比如说低功耗的功能
那这个时候在这方面
这个15.4协议栈就已经把
比较底层了这个接口提供给你
你要对网络进行操作的时候
你是可以直接调用这些API
然后把这个功能
加到你的网络里面来
所以你整个的开发周期就会变短
像下面就是你看红色的这部分
就是我们TI 15.4 Stack
如果你用它来开发
和你自己去开发同样功能的网络
时间上面你会缩短
那你主要要做的工作的话
其实就只是
就是你可以把你的这个时间精力
主要花在你自己应用方面
就是跟你应用
相关的一些开发上面
比如说跟CLOUD这边
怎么进行通讯
然后数据采上来怎么做操作
这部分其实是跟你应用最相关的
但是其实你跟底层的一些
比如说driver code 什么通讯的这些东西
你可以缩短这个时间
那在network test这边
因为我刚才有提到在达拉斯
我们这边在我们的实验室里面
是有搭那个很多板子的大网络的
所以包括这个ZigBee
包括thread
包括今天讲的这个15.4
我们都是有搭200个节点
以上的这个网络在那边
不断的在跑
所以它帮你踩掉了一些点
然后你可以拿到一些 test reports
就是如果在某一些 这个网络的 configuration
就是不同的网络配置的情况下
你可以从TI拿到一些 我们的test reports
所以就是可以帮助你去做自己的
这个网络的一个debugging
所以它整个的 在这个performance test这边
也是帮你可以缩短一些时间
所以整个的这个时间就会缩短
整个开发周期也会缩短
同时风险也会减小
这个是我们15.4协议栈
这可以给大家提供的
这个其实就是我刚才给大家介绍
就在Sub-1G方面
为什么需要我们的15.4协议栈
那其实在这个 slide 里面
主要写的就是在Sub-1G方面的话
我们Sub-1G以下方面的话
用的主要的全部都是私有网络
就是如果我们TI
不提供网络协议给你的话
那你就只能用一个
就是只能自己开发
就没有其他选择
那对于客户的开发的那个时间
和周期 和难度来说就比较高
那TI在Sub-1G方面
是帮你提供了一个这种可能性
然后在2.4G方面
如果你觉得蓝牙 wifi
或者CP能够满足你的应用
你可能可以选这些网络
但是总有那些应用它可能
比如说就是像我刚才举的例子
我需要接一个20个节点的网络
新型网络
这个时候蓝牙
蓝牙可能就不支持
因为它只是最多刚才说了
如果是说以手机为中心
最多支持15个
那如果wifi的话
就是不能提供低功耗
如果你想要低功耗的
这种网络的话
你可能做不到
那如果是这个ZigBee的话
它是一个Mesh网络
但是它的loading会比较多
就是因为ZigBee的话
最多可以传256个
就是payload
可以传256个byte
所以如果整个数据的吞吐量
就是网络的这个loading
就是整个网络的负载量
比较大的话
你其实如果
对一个20个节点的网络的话
其实就没有必要
去做这么复杂的一个mesh网络
那你这个时候
就可能要选择一个私有的2.4G
但如果你是选择私有的2.4G
如果TI不提供15.4
那你就得完全自己开发
就又回到了刚才那个问题上面
所以在这种情况下TI
提供一个15.4的协议栈
是大家非常好的一个开始
你可以在这个基础上
去开发一些符合自己需求的
一个应用网络
好
现在看一下我们SDK
SDK里面都有什么
就是刚才我介绍了15.4网络
是一个新型网络
然后它可以提供一些功能
就是刚才有说的这些功能
然后我们看一下这个
就是具体的SDK里面
大家可以得到什么
在SDK这边
在SDK这边13系列的话
就是它有两代产品
上一代产品是13X0
13X0这边
我主要是看15.4的话
这边它首先是一个
IEEE 802.15.4 e/g 的
就这两个它其实一个是modulation
一个是就是提供底层的这个
调制方式的一个支持
然后包括那个mac层的一个协议
所以他整个提供了
首先底层的这个连接
然后它可以支持50K BPS
5K和200K的一个通讯速率
然后它有这个MAC
CSMA/CA 就是防冲突机制
然后它有sensor and collector example application
如果你想做简单的传感器网络
你直接用这个代码去搭
就可以直接跑
然后你跑50个节点
肯定是没有问题的
然后有了Linux就是如果你
做一个比较强大的gateway
他直接有Linux的板子
就是跟这个1310的板子
接到一起
给你去就是以这个基础来做开发
所以整个的这个solution的话是
在15.4 solution
你如果下13X0
SDK就已经有
那在这个的dual band就是没有
刚才我说的那个
就是13X0的更强大
所以我们看一下在13
13X2上面就是比较强大的
那在15.4这边的话
13X2它的区别就是主要是dual band
就是它在15.4这边
其实是一样的
就是你直接加起来
然后它里面就有一个
15.4的folder
然后它里面就会包含一些
example code sensor collector
然后根据那个还有guide的文档
你根据这个直接在代码上面
就可以跑
然后它的亮点就是con-current mode
就是他 con-current 15.4的 stack
加上BLE Beacon
或者是 con-current 那个 WSC sensor和
这个BLE的这个 Free flow
就是副BLE的 stack
就是你可以把它做BLE的
从设备然后和手机进行数据连接
然后同时它还支持 WSC sensor这样一个功能
所以在这个13X2上面
SDK是做的比较好
然后这个其实是我反复说的就是
在15.4这边
它可以提供一个入网
就是整个网络的一个管理
包括入网退网
然后你怎么去把设备
加到这个网络里面来
退网的时候可以得到一个notification
这个是网络这方面
其实很大的一部分
这个loading他都帮你做掉了
还有一个就是安全加密
就是他有加密硬件加密算法
硬件加密直接加进来
还有就是MAC地址他在15.4里面
他是除了是一个信息网络以外
它还可以支持跳频
就是它有三个频段可以进行跳频
所以你可以规避就是除了
本身2.4G是一个
比较嘈杂的频段
然后sub-1G可能会更干净一些
然后在此之外它还可以支持跳频
所以你可以在跳频
来防止这个就是给你提高
给你提供更多的这个网络稳定性
在就是在设频方面
所以本身这个芯片它就是
这个15.4它支持这个功能
所以这个这一页主要是其实说
我们芯片是一个超低功耗的芯片
这个特点其实是跟着我们
1310和1312
这个芯片走了
就是他本身是一个out of the box
就是他是他所有的代码
都基于TI 它的开发和
wifi的开发和ZigBee的开发和
蓝牙的开发都是基于同一套TI
接底层的接口是类似的
然后你在特别是在driver的
这个移植上面是统一的
就是你在wifi上面
比如说我曾经做过一个
传感器的sensor的一个应用
那这套代码你肯定
你不需要做任何修改
直接移到蓝牙或者
移到15.4上面就可以用
所以这个是一部分
第二个就是我们芯片
是超低功耗的
所以peak current是小于六个毫安
然后在休眠的时候是0.6个微安
所以这个是我们本身芯片给予的
这个15.4协议栈的一个优势
下面就是15.4 stack
这个是我一定要讲的
其实虽然可能时间不够
这个是我一定要讲
就是15.4stack
它有三个模式
第一个模式是信标模式
第二个模式是非信标模式
第三个是frequency hopping就跳频模式
信标模式意思
其实和wifi很类似
它的主设备会有一个
固定的信标的时间
和你进行数据通讯
然后在这个信标里面
它不管有没有数据
它都会以固定的这个时间点
跟那个叶子节点通讯
然后在这个信标里面它会包含说
我有没有叶子节点的数据
所以在叶子节点
收到这个信标之后他就知道
主设备是不是有给我这边的一个
我是不是有新的数据
在主节点这边
如果是有设备的话
那叶子节点就主动
发一个pulling的动作
去找这个主节点
把这个设备把这个信息拿下来
那这是信标模式
非信标模式
就是它这个并没有这个beacon
叶子节点在任何
想要数据通讯的时候
立即起来去找足设备
要就是它可以不断去pulling
就去找主设备去查询说
你有没有数据给我
你有没有数据给我
这是非信标模式
frequency hopping就是简单顾名思义
就是它是可以支持跳频
那也就是它可以在
以固定的一个调频的序列
进行数据跳频
那在主节点和叶子节点之间
它会知道对方是以什么样的
这个跳频序列在跳频
所以他们会自动的以这个time slot
来进行数据通讯
那么在这三个模式的话 frequency hopping
它是只能和Non Beacon Mode 加到一起的
它是不可以和Beacon Mode
加在一起的
所以这个就是我们的一个特点
所以这个是我们15.4stack的
最基本的一个网络拓扑结构
这个就是例子
时间不够我就跳过
讲一下 End product Architecture
如果你想要自己开发
15.4的协议栈的设备的话
你就是整个这个结构的话
灰色的部分是你不需要考虑的
就是TI全部在SDK里面
提供给你的
你仅仅只用考虑红色的那部分
就是有application自己要操作的这部分
所以它有两种模式
一种就是整个single chip solution
你用一颗1310上面
然后用它的 MCU
来跑你的网络协议就可以了
还有一种就是用 那个 Network Processor功能
就是你外界可能
外部还有一个host的MPU
然后你的那个application
跑在MPU或者MCU上面
然后通过UR的口
然后去操控这个1310
来进行数据工作
所以这两种模式都可以
那你主要开发的部分
就是红色的这部分
好 下面就是那个sensor to cloud
这个其实反复的讲的话
就是给大家传递了一个信息
就是我们底层它所有的
这个传感器网络来做的时候
它可以通过15.4
因为15.4协议栈
它可以支持非常多的节点
相对相较于蓝牙的协议栈
或者wifi协议栈这样会比较多
但是wifi协议栈做超低功耗
可能就没有15.4这么有优势
所以在这种应用场景下面
然后你可以有些设备
支持wifi
有些设备支持 sub-1G
然后根据你自己的网络来做
所以他就可以把所有的设备
都连到一个大的cloud云上面
然后通过云去做数据管理
或者是access或者configure
所以这个是一个 典型的sensor to cloud
一个应用
然后我们在 sub 1G sensor to cloud这边的话
我们其实是支持非常多开发套件
所以大家可以看到
我们有wifi的
就是wifi这边
是和刚才的那个芯片
结合在一起
3220wifi加上1310 sub-1G 这是一个sensor to cloud
还有一个就是MSP432
比较强大的MCU
还有一个就是Sitara
AM335X
这个板子上面应该
是有一颗以太网孔
主要是提供给大家
不同的接入wifi的一个接口
因为本身15.4这个协议栈
它其实本身不直接
接到网口这边的
所以如果你要上网的话
你可能还是需要有个东西来桥接
一是通过手机
或者是通过wifi
你这个地方
就是给你提供一个wifi接口
在gateway这边把数据传出去
所以这个就是我们的板子
大家可以看到典型的13X0
我们是有sensor tag开发版的
所以launchpad也可以直接和1310
这边通过sub-1G进行数据通讯
再通过3220
提供wifi的支持接到云
或者是远端的电脑设备
在Linux这边的话
如果你想提供一个
更强大的MPU级别的设备的话
就是通过 bigger board
就是AM335X这个板子
去接1310做gateway
这个是我们的开发版
这些板子其实都是TI design
大家可以看下面这两个link
TI design其实是一个验证过的
大家可以直接用的
是TI跟你们做好的 一个reference design
所以如果是有相应的应用
可以把它直接拿下来
去做参考设计
这个就是一个典型的网络了
比如说通过虚线的这些东西
全部都是无线连接
有各种的这个连接的技术
包括1G以下的通讯
2.4G通讯 wifi的通讯
实现的这个
就是有限的以太网口的连接
就是cable线的连建
包括网线或者是通过路由器
直接接到网口上面的数据通讯
所以这个是一个典型的工业的
IOT gateway的一个应用
所以我们包含了非常多的gateway
这个是Linux gateway
大家如果有兴趣的话可以看一下
好 这个比较重要的就是 how to get start
大家可以看一下
本身我们的资源是非常多的
在这一页里面
所有的整个Simplelink MCU platform 的 overview
它包括了很多的SDK
SDK是软件包
包括了很多的开发套件
包括硬件这边的开发套件
我们有针对应用的 reference 设计
全部在 TI design 上面
所以你可以自己去看一下
针对building automation的 或者是电网的grid illustructure的
或者是汽车的automotive
我们在TI的官网上面
提供了一些训练
有时候你可能在一开始
去做getting start的时候会有些困难
但是TI其实是提供了一些
你直接去看这个link
它会有step by step hands-on
今天下午我们给大家做的
BLE的Hands-on
其实也是直接通过在线的方式
通过Simplelink academy来做的
其实那个有时候我自己都会去看
所以那个上面讲得也很清楚
现在也有那种直接的中文的
翻译的也很好
所以可能15分钟就看完了
hands-on 一步步做的时间会长一点
但是就比看英文的要简单很多
下面其实这个就是 我们在building automation
这边的TI design
大家可以看到
其实是有非常多的设备了
包括1310的
就是红外线动作传感器
这个是直接就可以拿过去做
这个拿了之后就可以做那个
把它做到智能家居里面
这个就是第一个
第二个就是氛围灯的一个设计
然后后面其实有很多是
比如说gateway
然后这种有害气体传感
那针对它可以外面接了不同的
比如说HDC1000
AM3358都是不同的
针对比如说传感器
或者温湿度传感器
或者那个比较器 放大器
这些都有
就是针对不同的一些应用
就已经出了一些TI design
所以你是直接拿到这个设备之后
去下载相应的设计文件
你就可以看到板子上面
有哪些东西
然后你就可以很快地出一些产品
所以这个其实TI在
已经提供给大家的
非常好的一个接口
今天下午我们先来讲一下蓝牙5
大家可以在装那个软件的同时
来看一下我们蓝牙5有什么新的功能
然后蓝牙5我会从下面五个方向
来跟大家说一下就是蓝牙5
我们可能会支持什么东西
如果要做蓝牙5的开发的话
我们会需要哪些东西
下午在讲完了之后 准备去做一个hands-on
然后给大家看一下
我们的Simplelink Academy 这边有些什么东西
可以给大家看一下
然后大家如果在hands-on这边
没有做完的话 没关系
回去之后这个是一个open的
所以大家可以在家里面
只要有网络连接的情况下
都可以去访问那个 Simplelink academy
然后继续把这个demo做完
好 现在我们先来看一下蓝牙5
我想问一下在座有多少人
是做过BLE的支持的 以前
可以举手示意一下
没有人吗 好吧
这样 如果没有做BLE支持的
我就多讲一些跟基本网络相关的
一些功能可能多讲一点
大家如果以前做过的话
我可能就会讲得快一点
好 那我来讲一下
BLE 5 就是蓝牙5
蓝牙5是这样的
大家以前用过传统的蓝牙
传统蓝牙
最popular的一个应用
就是蓝牙耳机的应用
在很多年前蓝牙它的定义
就是说要把所有的设备
全部都用无线的方式连接起来
跟人相关的设备
全部用无线的方式连接起来
那在这种情况下面
在它的这个应用上面
它定义了很多层的不同的协议栈
在这个协议站里面
最popular的一个应用
就是蓝牙耳机
一开始的时候是单声道的
那种就是蓝牙耳机打电话
然后后来变成双声道的
蓝牙耳机听音乐
这种的应用全部都是传统蓝牙的应用
就是我们叫 classic bluetooth
应该是在四五年前
那个蓝牙组织在经典蓝牙的基础上
加了一个BLE
BLE它其实也是在那个协议的里面
但是它和传统蓝牙
就是4.0以前的蓝牙
其实是不兼容的
你看到的有蓝牙3.0
蓝牙high speed
这个是蓝牙一开始传统蓝牙的发展
然后后来它有把BLE加进来之后
蓝牙4.0加进来了之后
它其实是一个低功耗蓝牙
所以它就是蓝牙协议的
不同的一个分支
这个分支和传统蓝牙是不兼容的
所以大家首先在今天下午的
这个课里面要搞清楚
蓝牙和传统蓝牙
蓝牙分传统蓝牙和低功耗蓝牙
这个是两个不同的概念
所以我们现在看到得很多
比如说小米的手环
然后你可以看到一些
比如说别人跑步的时候
用的那个心率的
然后在家里面的时候
有一些蓝牙做的遥控器
小米的遥控器
上面打了一个蓝牙的那个标志的
都是低功耗蓝牙的产品
低功耗蓝牙就不是标准蓝牙
因为低功耗蓝牙和标准蓝牙的区别
在于以前耳机就是大家知道双模耳机
什么双模 就是传统蓝牙的那个耳机
双声道的耳机 它是需要充电的
你可能听一天的电 然后电就没有了
你要再继续充电
但是低功耗蓝牙
它标榜的就是功耗超低的蓝牙
所以它可以通过纽扣电池供电
达到很长时间
如果大家有用过
小米的蓝牙遥控器的话
大家就知道它其实里面
就是一个CR2032的电池
然后可以用一年以上
所以这个是低功耗蓝牙
和标准蓝牙最本质的一个区别
那它在协议上面
因为它要达到低功耗
所以他做了很多修改
所以他在协议的兼容性上面
它和传统蓝牙是不兼容的
这是大家两个概念大家要知道
然后在这个完成之后
到Blue Tooth 5是去年的时候
就已经有这个概念了
然后TI声称自己是Release Blue Tooth 5
最早的一家公司
当然现在也有很多公司
都开始陆陆续续Release
蓝牙5
它在低功耗蓝牙上面的操作
在这张图上可以看到
第一个是四倍的距离
第二个就是两倍的通讯速度
第三个就是800倍的一个广播包
就是广播包发送信息的一个量
所以它在这个上面
蓝牙5.0其实主要就是低功耗蓝牙
在以前就是基于4.0的蓝牙
它有一个非常大的
在这三个点上面它是有一些改进
因为我们主要的题目是蓝牙5.0
因为这个sig组织也是说蓝牙5.0
是以后未来的发展方向
所以它可能想要干掉ZigBee
干掉一些其他的网络应用
所以也是跟其他网络应用做一些区分
可能在这几方面会进行一些加强
所以这个是蓝牙5.0在这几个特点
这节课大家一定要知道
好具体的来看这四个特点是怎么做的
所以蓝牙5.0它有三个不同mode
一个是Long Range Mode
一个是HigherSpeeds
还有一个就是Broadcasting Capacity
所以这个就是Long Range 的话
它是用code方式来做的
也就是说如果回头
大家看到一个蓝牙4.0的设备
它是不可能跑蓝牙5.0的协议的
原因在于说就是 在Long Range mode这边
它是通过IF code这边做编码的方式
来实现这个长距离的数据传输
所以它是底层的
你可以把这边
直接做的一个特殊属性
也就是说你如果是4.0的蓝牙设备
你必须升级硬件
你才可以支持5.0的这个应用
这个是Long Range mode 我在后面会具体讲
到底Long Range mode是怎么实现的
我们再看一下higher speeds
它的这个通讯速率
moderation是达到以前的两倍
他因为以前的蓝牙
都是在 GSK 1M 的 这个调制模式上面的
所以现在他在蓝牙5.0上面
它加进来了一个两兆的通讯模式
所以做IF的就知道我同样的时间内
我的通讯速率
相当于从一兆变两兆之后
我的data rate肯定会提高
所以这个是通过这种方式来做的
然后八倍的传输速度
这个是蓝牙协议软件实现的
就是蓝牙协议在广播报里面的时候
以前广播报最长是31个byte
现在他把这个东西加进来了之后
它可以传非常长的一个数据包beacon
所以在一些beacon应用的时候
就是蓝牙广播的这个数据应用的时候
它这种广播的数据包它可以加进来
这个后面具体实现
我也会具体跟大家说是怎么实现的
所以在蓝牙5.0
它把这些功能加起来了之后
它的应用范围会变得比较广
那在蓝牙4.0这边的情况
就是BLE的这种情况
其实做的最后就是穿戴设备
遥控器这个是量比较大的
然后应用比较多的
小的那种智能设备
低功耗蓝牙我看到的 比较有意思的应用
2014年的CES展上面
最佳设计设备
很多都是围绕着BLE的应用来的
然后在那个应用上面
有人把它做坐在养花草一个设备里面
把那个花草一样插到花盆里面
它就是通过低功耗蓝牙和手机连接
然后他就去监控这个土壤的温湿度
然后告诉你这个花
是不是适合这个花生长
然后就来养花 就是应用
就是智能养花的一个应用
然后做的很有意思
就是BLE有很多
这种很有意思的应用
然后现在在BLE5.0
这样做了进阶之后
那么它就有非常多的一些应用
加进来了
所以可以看到下面
比如说home building information
这个其实就是和早上的15.4的
其实是有一些重叠
你会发现在无限的网络连接里面
很多应用都是重叠的
就有的应用可以通过BLE来做
也可以通过15.4来做
也可以通过ZigBee来做
那其实就是要看你具体这个应用中间
有些小的区别是在什么地方
所以在这个上面列出来的
其实是有很多
比如说我在工业方面的 E-meter sensor
或者Power tube用BLE
然后在家用家电的时候
它用BLE其实主要的方式
就是它的优势在于
它可以跟手机进行通讯
所以BLE和其他的网络连接
它的优势就在于它可以非常简单地
用简单的自己的协议
就和手机进行数据连接
然后人就可以
根据通过这个手机来控制某些设备
或者看到某些设备的状态
所以这个是BLE
能够给使用者提供的
我觉得是和其他的网络连接
最大的一个区别
这个就是蓝牙
好 下面我们来看一下
蓝牙5.0的一些use case
刚才跟大家讲了一下
就是它引进了三个新的网络特征
那么我们看一下
在引入新的网络特征之后
它会有一些什么样的
新的应用可以引进来
首先是door lock
就是这个话可能是老外的房子比较多
我们国内的房子可能就不需要这么远
但是这只是一个例子
就是如果我是在蓝牙的这个门锁上面
它是一个BLE的门
那么这个BLE的门
我其实是直接可以跟手机进行通讯的
因为我现在是
就是它是一个
如果这个门锁是一个
bluetooth4.0的设备
那它是可以跟手机通讯的
但是它的通讯距离就比较近
就是比如说门是在客厅里面
那我肯定要人走到客厅这个范围内
然后我才可以跟我的门锁连接上
在这种情况下
我才有可能去对我的门锁进行操作
但是如果你把5.0的应用加进来
也就是说它本身的通讯距离
long range的这个通讯距离加进来
它本身long range我们老外在
我们的BU在挪威
就是这个BLE在挪威
然后他们曾经在5.0的long range
刚做出来的时候拉了一个距
等一会在后面可以看到
就是它有一个video
当时video拉出来的通讯距离
是16公里
就是这一侧是在接收端跟发射端
保持连接的状态
然后他们就一个人在冰面上面滑冰
另外一个人就到远处去爬山
爬到山顶上面那个连接还在
然后最后回来
google map上面拉一个距
16公里
所以这个就是
当然挪威的环境非常
就是不像中国国内的环境这么嘈杂
2.4G的环境比较嘈杂
所以拿到国内来说
如果是家庭应用
家庭这个房子可能500米不到
100米肯定是可以
就是实现这么个连接的
所以如果你的手机
是支持5.0的手机
如果是在一年前
可能只有三星的有一款手机是支持的
那到现在iPhone8
和iPhone X
都是支持5.0的
所以现在越来越多的手机
开始支持BLE
5.0之后你如果你的设备
是支持BLE 5.0的
你就可以在家里的任何地方
去操控你的门锁
如果是在这个应用中
所以这个就是很典型的一个
就是long range mode的一个使用场景
那么在另外的一些使用场景中
同样的把它从门锁out出来之后
你可以看到比如说家电
在家里就是家电
它是可以有BLE 5.0的操作
你不需要有gateway
你不需要通过像早上说的
如果你是sub 1G做的
那么你还需要一个gateway
把它从sub 1G的网络桥接到wifi网络
然后wifi网络
再通过GPRS到你的手机
最后你通过手机
你要走一个这样的
通过cloud走一个数据回路
然后去控制你家的电冰箱 洗衣机
但是如果你是用BLE的话
你可以直接实现这个功能
就直接去连接
然后对它进行控制
所以这个是BLE5.0
就是蓝牙5.0long range
它和就是LT这个应用的一个区别
所以反过来还是强调说
很多的无线应用都是可以实现的
只是说看什么样的应用就满足
你对应用的这个需求
特定应用的一个需求
那么这个地方也列了
还有其他的一些
比如说在工业中间的话
sensor network也可以通过蓝牙来做
那这个地方的瓶颈
就是说它在建立连接的时候
它的那个连接数量是有限的
就是如果你是和15.4来比
15.4 有200个
那你的 BLE 的连接
用手机连的话最多十几个
所以这个也是一个限制
好 看下面
下面就是还有
第二个就是刚才说的是long range
那如果是在advertising extension这边
就是所谓的广播包
扩展广播包的这个应用上面的话
扩展广播包它的意思是这样
就是刚才有提到广播包的话
它在蓝牙协议里面定义的
就是广播包里面可以携带一个广播的
就是客户自定义的数据长度
那这个数据长度在以前的
通讯协议里面规定的是31个byte
31个byte可以写什么东西
基本上你写一些自定义的名字就没了
然后像以前的beacon的应用的话
它是直接办直接用这31个byte
去写那个link
就是写一个网络地址
比如说我在万达商场里面逛商场
然后我走到一家店门口
然后这个店要打广告
然后它给我推送了一个beacon
然后这个beacon里面 我应该写什么东西
能够包含我的数据
它就会推送一个link给你
那个link就是它的一个广告业
所以它会给你一个手机推送的
这么一个数据
然后你看到这个数据之后
你直接就link到
就是你点了这个之后
你其实去打开一个网页
那个网页就是它推给你的广告
基本一般的那个应用是这么做的
那如果你是在现在的
就是advertising extension里面
就是你如果加长扩展广播包来用的话
因为你就不会受这个31个byte的
数据限制
你可以发256个byte或者更长的
数据byte
那你也就是说你可以包含
更多的数据信息
你可以把你的所有的有用的东西
全部都直接写在你的那个广播包里
那这种情况下就不需要客户很麻烦的
我点了一个link
然后那个link上面有什么数据
它就直接可以通过手机上面就拿到
那这个beacon是这样的
在IOS设备上面叫i-beacon
它是有一定的数据格式的
然后在Android设备上面叫beacon
它其实都是基于 Bluetooth的这个广播包的
这个协议的数据框架来做的
那么不同的这个应用
都会支持不同的东西
所以现在就是相当于是说
给客户开放一个可以携带
更多数据信息的一个广播包来给你
所以在这种情况下
你在应用上面就不会像以前
那么麻烦了
这个是advertising extension的例子
好下面就是fast data transfer
这个主要就是我们以前在蓝牙的
就是BLE的设备里面的话
用的最多的就是蓝牙与语音遥控器
就是大家如果用过小米的遥控器的话
或者是比如说海信的遥控器
它们做遥控器的时候
它会有一个功能
就是你按住一个按键对它说话
然后它会把你的语音录下来
然后发到电视端
发到电视端之后
电视端上面会有一个
就是语音识别的系统
然后比如说我说开机
或者说选频道
多少频道或者是选游戏
因为现在都是智能电视
你可能会有一个短的那个命令进去
然后它把这个打出来
打出来之后它可能会直接link到
自己的一些
就是电视机的那些操作
那这个功能其实就是通过BLE
单向的从手机 从遥控器
发一段语音发到电视机端
这么一个功能
但是单向的而且只是语音
大家知道语音的那个采样频率
是非常低的
就是相对而言
如果你是用BLE的通讯速率
因为BLE通讯速率是不那么高
就是它因为要做低功耗
所以根据早上的那个知识点
就是如果你要高的通讯速率
就是你必须要以非常高的
就是功耗来作为代价
那如果BLE是怎么做到又低功耗
然后又能数据传输
它只能是说牺牲掉这个通讯速率
这个点来做
所以它的通讯速率不高
但是它可以支持单向语音数据发送
在BLE5.0里面它是两兆的
通讯速率
所以两兆的调制模式
所以在通讯速率的情况下
它支持到基本上可以达到两兆
就是达到以前的通讯速率的两倍
就是从原理这个上面来考虑
不是实际的情况
只是从原理上面来分析
它应该是可以达到以前的两倍
所以在这种情况下
它可以实现双向语音通讯
那么在这种情况下
你就可以实现比如说双向的
从遥控器到手机
遥控器到电视机的一个语音传输
这是一个
第二个你可能可以实现一个比如说
播放器直接到遥控器的
一个数据传输
那么在这个时候
其实就是有一些比如说对讲机的功能
我们比如说不要把它局限在手机
遥控器和电视机的这个里面
您可以把它在思想再打开一点
可能在比如说对讲机
室内对讲机的这种情况下面
是不是也可以来做
所以在这种情况下
大家可以来想一下
就是在语音上面在BLE5.0上
可以传输更多的东西
好再看一下 faster data transfer use case
还是在industrial这边
那在industrial这边
它是有更快的这个数据传输
所以有一些
比如说数据量比较大的情况
就是以前如果数据量小的话
比如说我们做OAD升级的时候
BLE如果256K的数据升级
得要一分多钟才能够把
就是256K的数据全部发送到手机
而且这个是非常快的通讯速率的
情况下才可以完成
那如果我用high speed来做的话
那我可能一分钟都不要就可以完成
那也就是说比如说我传一个
大一点的数据
比如20K或者10K的应用
在应用场景里面
这个时候对于使用者来说
他就会觉得我可以接受
这样一个等待时间
否则的话比起wifi
它可能这个功能
他就会觉得比较蹩脚
好这是一个应用在工业方面
然后在其他的方面
比如说指纹识别方面
指纹识别大家知道数据量会比较大
那这种大的数据量传输以前和那个
以前是不能用 Sub-1G
或者其他的方式比如BLE来做的
那现在如果是高的数据传输的话
它是可以来做的
所以它就会有一些比如说数据支付
然后指纹的这种security的
需要大数据量传输的东西的时候
它可以用这个BLE来做
好然后给大家讲一下TI solution
今天早上杨杨这边给大家介绍的时候
是有这个road map
但是那个是三二的
然后我们在二六
就是二六和sub-1G这边的road map
大家可以看一下
就是灰色的这部分
是我们现在已经量产芯片
然后在1G以下部分的话
是有1350
1350是 dual band
就是它支持1G以下和2.4G一起
所以它的下一代产品是1352
这个1352就是
早上有说它是concurrent mode
可以同时支持的BLE的全功能连接
和sub 1G的网络通讯
这个是1352
它现在出就是第二
就是蓝颜色为底的这个
它是现在已经可以sampling
然后到今年年底的时候可以量产
所以大家如果想要开始sampling
除sampling之外
它的那个demo版也可以拿到
然后SDK也都在网上是发布的
所以等于说是
现在的开发就已经可以基于这个来做
然后等到量产之后
可以跟产品同步的进行数据量产
就是产品量产
然后后面还有一个1352P
就是加这个PA的
这个PA可以加到两点
它是就是芯片自带PA
所以它等于说是会 有一个20DB output
以前的话2642的output 不是
应该是5个DB
然后1352加进来之后
它可以选择
是在 sub 1G上面加22DB TA
还是说在2.4G上面加20DB TA
就是外围的那个设计会有一些不同
所以在这个芯片上面
就是一个内置PA的一个问题
所以整个看下来的话
在BLE这边的话
我们现在是有2640IQF
然后有一个Q版本的
就是如果大家有汽车的客户
想做BLE的设计的话
你可能需要选一个
就是已经过了汽车Q100认证的
2640IQFQ的一颗芯片
那就是这是单独的2640的
然后2650的MODA是一个module
就是TI自己的一个module
2650的一个module
然后这个可能在国内用的人不太多
然后在2.4G私有信息这边的话
还有那个ZigBee thread的这边的话
是2630 2650
然后大家可以看到pin to pin的话
是7乘7的那个封装的话
它是这样直接过去
2640对2642
然后2650对2652
直接pin to pin的
所以这个是我们一个
在2.4G这边的一个roadmap
然后看一下SDK
刚才我有跟大家说
就是你要下载SDK之后
看一下自己的板子
如果是在2.4G这边来做
SDK支持的话
就有两颗芯片可以支持
一个是26X2的SDK
一个是1352SDK
然后你根据你自己的板子
下对应的SDK来安装
我们就等于用2K来做这个
BLE的demo
来讲一下技术详情
就是它到底具体在协议里面
是怎么实现的
蓝牙5 long range 它其实是会有一个口
它叫LE-coded PHY
就是它有两种就是标准的LE的
那个调制方式是1兆
然后它通过一个
就是比如说两个比特代表一个比特
就是用两位来代表一位的这种方式
来数据传输
这样的情况就是相当于
自己含了一个纠错的能力
那么它这样的话
它就可以增加那个sensitivity
所以它就可以增加
增加那个距离
在这种情况下
就是500K的通讯速率
因为它本来是1兆的
然后它现在里面
每两个比特代表一个比特的数据
所以它就相当于数据减半
就是1兆除以2就是500K
所以是这么这么来算的
还有一种就是1:4
就是它后面这个其方式有写
就是0就是通过0011来表示
然后1通过1100来表示
那么在这样的情况下
它就相当于是
4个byte来纠错一个byte
这样的话它的sensitivity
就会比500K的更高
但是它的通讯速率就降更低
就是它coded了之后
就是125K的data rate来做数据通讯
所以就是就变成了
就变了
就变成125K
所以这个就是 在long range mode的时候
就有两种通讯速率可选
一个是500 一个是125
这个地方在代码里面是可以配置的
我们在后面的hands-on里面
也是可以有提到
如果大家有这个兴趣的话
可以看一下hands-on里面怎么做的
那这个是long range的基本的实现方式
好 刚才有说就是我们挪威的同事
做了一个非常令人亮眼的
long range的一个demo
大家到时候有兴趣的话
可以通过访问这个网站去看一下
这个网就是这个training的
这个培训视频是在网上
TI官网上面是公开的
然后你们可以看到就是
他们实际去拉距的时候
最后实现的那个就是16公里的这个
最后一个那个结果
好 下面就是讲一下
high speed是怎么实现的
high speed的话
就是刚才其实有提到
我们其实就是通过
一个两兆的通讯速率来做的
其实大家从下面的这个
历史的这个图就可以看到
Bluetooth4.0 4.1的时候
就是一兆bps 的PHY
PHY 其实就是所谓的底层的物理层
物理层它实现的那个数据就是一兆
然后它是27个byte PDU
然后在Bluetooth 4.2里面
它加了一个功能叫data extension
所以它可以在某种情况下面
如果你两边都是4.2的设备
它可以扩展就是有一个数据扩展
那在数据扩展的情况下面
它的PDU可以达到255K
而255个byte的PDU
所以它也就相当于是
我本来一个byte一个数据包
只能传27个byte的数据
那我就把这个数据扩展使用上了之后
就相当于我的一个蓝牙包
可以带255个byte payload的
所以它就相当于是说我在同一时间内
可以传更多的数据
因为你相当于是
蓝牙的通讯的那个协议
它做到低功耗的原因就是
它通讯一下之后休眠
再通讯一下之后再休眠
所以它的那个占空比
实际上是比较低的
所以它可以达到功耗
就是平均功耗会比较低
所以你就可以想象出
它其实要等到每一次我就是真的
要开始进行数据连接的时候
要进行数据通讯的时候
我才会进行就是才会进行数据收发
那我如果每一次收发
只能收发27个byte
那我的通讯速率肯定是比较低的
那么如果我用电力 Extension的话
就相当于是说
我在同样的时间间隔里面
每一次收发的数据会比以前要长
那这样的话data rate就会高
所以这个就是通过这种方式来
最后它可以达到最高
780个KBPS的一个通讯速率
这个是按平均的这个时间来算
那么在BT5.0里面
它可以用到两兆的PHY
所以就是在物理连接上面本身的那个
这个PHY它就已经提供给你就是两兆
那它在这个双倍了这个之后
那它还是可以用 以前的一个data extension
那它本身的这个通讯速率的话
就会达到1.4兆
所以这个就是它高速的一个原理
好 再看一下high speed
所以刚才有问题
就是说我刚才一直在说
是不是可以真正达到两兆
达到两兆其实只是一个算出来的
就是说因为我本身以前的通讯速率
是一兆 以前的那个data rate是一兆
我现在的data rate是两兆
所以情况理论上
我是能够达到以前的两倍
这是简单的算
但是实际上是不是真的可以达到两倍
其实是不行的
原因在于什么地方
大家可以看到下面画的这两张图
上面那张图是一兆时候的传输的方法
下面这张图是两兆的时候传输方法
它中间会有一个就是在每一个包
就是这个传输的时候
其实就是传两个包
然后黄色的这部分就是传递一个包
然后蓝色为底的那个地方传第二个包
大家你看就是它在传两个包之间
它一定会有一个150微秒
左右的一个就是slot 它是一个间隔
它一定会有这么一个间隔
所以在这一部分的掌控比
是不能变的 也就是说
我虽然是以1兆的速率在传输
然后这我虽然是以2兆的数据传输
你看下面这个图它是2兆
所以它比较起来的话
如果只是传同样长度的数据的时候
它的这个数据长度
是可以是之前的一半
但是这个间隔
150微秒的这个间隔
是没法儿变的
也就是说它的这个速率
其实是达不到真正的两倍
因为它会有一些网络的方面的
为了维持网络方面
它会有一些这方面的消耗
所以有些间隔它是不能变的
不是说我100%的1/2的掌控比
就直接除出来
所以它理论上是可以达到两倍
但实际上最后出来就是1.4兆
这就是原因
好 下面讲一下那个 advertisement extension
advertisement extension是这样
就是在广播包上面
蓝牙的广播是这样的
蓝牙它有39个信道 通讯信道
然后这个通讯信道的定义
就是和wifi是有一部分是重叠的
wifi的通讯频段也是2.4G
蓝牙的通讯频段也是2.4G
然后它为什么会选37 38 39
3个信道作为广播信道
原因这37 38 39
3个信道它是避开
就是避开wifi已经使用的信道
最远的两个可能比较干净的信道
所以它把它作为一个广播信道
因为所有的蓝牙的连接
都是从广播信道的广播开始的
广播信道的作用就是
当一个设备可以使用的时候
它要在广播信道上发广播
告诉对方设备
我在这里你可以来连接我
或者是我有数据
你可以到这个广播信道上来找我
所以这广播信道它的干净程度
受干扰程度
直接影响到BLE它的连接可靠度
或者说最后BLE使用的这个可靠度
所以他为什么要选37 38 39
这3个信道的原因就在于
这3个信道将相较于wifi来说
是最干净的3个信道
他们离wifi的那个频点最远
好 这是广播信道
这是在BLE
传统的BLE的广播包是这样做的
然后它这个传统的广播包里面
还有一个特点 就是这上面写了
PHY必须是1兆的PHY
因为在BLE 5.0之前
就BLE 4.0
BLE 4.1的时候
他的那个PHY
都是一兆BPS的PHY
所以它是必须是在
这个PHY的基础上来做
然后它的payload
我刚才说是31个payload
这上面写的是PDU
PDU是它把它的一些那个link
这个link的一些网络包的那个
数据包也算进去了
所以从PDU上面来讲的话
它是可以算成37
但实际真正的payload的话是31
好 这个是我刚才已经解释过
然后这个是传统的
那在新的广播包的这个里面
它是加进来了新的不同的command
所以我们如果是要讲它的原理的话
从下面这个图上
可能会看得更形象一点
首先看下面那个图上面的前面
是粉红色的这3个框框
3个方框就是它要在
37 38 39 3个信道上面
轮巡的去发送广播
所以他是轮巡的37 38 39
37 38 39默认的
就是这样发的
所以它后面的这个灰色的部分
就永远都是payload
所以它要先发一个广播头
然后发payload
然后在37 38 39
3个信道上面来发送
好 这个是一个传统的
BLE的广播是这样
那后面的发3个蓝颜色的框框
是什么意思呢
蓝颜色的这个框框就是
它会发这个ADV Extend
indicate command
它的意思就是说我会在其他的
信道上面来发长的数据包
它在这个里面只发一个header
告诉你 你下一次来什么时间点
到哪一个信道上去接收
我的真正的payload
它其实是这么来做的
所以他就在
373839三个信道上面告诉你
只发广播头
告诉你赶紧到其它的信道上去来做
因为以前的广告包
只能在373839三个信道上发
但是在新的蓝牙五上面
它这个广播头是可以在
373839三个信道上发
但是真正的payload
它可以发到其它的信道上去
所以它这个地方只是发一个头
就是发一个pointer的指针
告诉你说你去哪里去读
然后我在那个信道上真正的发数据
它通过这种方式来
还是我们把这个叫
就是他到data channel上面去发数据
所以data channel上面 是可以发大数据的
然后广播信道还是发广播的数据
所以现在在蓝牙5.0上面的话
就是它把data channel上面 也可以发广播数据
只是发有效的广播数据
他把这个功能加进来了
所以在这种情况下面它就是告诉你说
我们可以实现一个大数据量的
广播包的传输
所以它在这个上面的话就是有
除了刚才那个command之外还有
刚才介绍是ADV
这个就是告诉你是广播包的一个指针
然后下面的那个AUX ADV IND
是真正的这是有用数据
就是它其实是在后续的
就是在data channel上面发送的
真正有用的广播数据
然后还有两个
一个是AUX SYNC IND 和 AUX CHAIN IND
这两个SYNC应该是不支持的
在2640这上面
然后CHAIN是支持的
就是他可以把数据链起来
也就是说我一个包可以发248个BYTE
但是我还可以把它Chain
比如说我要发500多个byte的数据
我可以有一个队列的方式
然后我第一个包发这么多
第二个包发这么多
我以一个队列的方式把它串起来
那在这种情况下
你就可以通过这个 AUX CHAIN方式来实现
那他总共advertisement 就是扩展广播包
是通过这四个comand
一共通过这四个command来实现的
好 大家可以看一下
就是刚才这样说可能有点不形象
所以大家可以看一下那个 标一的sniffer
就是我们的刷包工具上面的刷包
就是有一个叫alias tracker 这个是我推荐
如果客户想要做BLE的开发
然后想要做应用的话
我们推荐就买这个
当然这个设备可能很贵
可能几万美金一台这样的设备
然后这个是这个设备
对这个协议最后
就是对我们的2642刷包之后
出来看到的一个结果
就是大家可以看到
我刚才说有39个信道
就是BLE有39个信道
全部都是在最左边的这个上面画出来
2042开始是37A
然后2427这个channel这个频点是38A
然后2480这个channel是39
就是373839三个广播信道
然后大家可以看到在一开始的时候
我是有一个连接的
就是大家可以看到连接的这个
连到一起的就比较长的
就是其实是一个握手
就是我这个时候
蓝牙其实是连在一起的
然后他们是在2407的
这个信道上面进行数据通讯
然后在这个时候它断开连接了
断开连接之后
就设备回到了一个广播状态
在后面的
就373839三个信道上面
进行数据广播信道的广播头的发送
就是刚才看到的广播头
就是刚才ADV-EXT-IND的这个
他就在这373839上发了一个头
然后告诉他们
我真正要发的数据的广播包
在什么地方
然后在后面的这个上面你可以看到
有两个广播头都指向
后面的一个在data
在第三个 看这是第三个channel
应该是第三个
应该是第四个channel上面的
一个真正的广播的数据的payload
那这个时候是两个头
指向了一个真正的有效数据
如果把这个打开来看
也就是Header这边就是以前的广播包
它里面会带广播设备的设备地址
那现在在广播包里面它可以不带
就选择你可以带 你也可以不带
但是有两个东西它必须带
一个是这个框起来的 advertising data ID
就是data ID
和site ID
这两个是必须要带的
那这两个带就是说我这一条广播包
这个是协议自动分配的
它会分配一个广播ID
告诉你说这一配套是一组广播包
是一组有效的
就是从pointer到实际数据 它是一组
然后它下一次当你的广播数据
就Payload的有实际变化的时候
这个数据会自动的协议会变化
协议会变化的
所以从协议的刷包来看
这个数据会变化
那这个作用就是对于接收者来说
他通过读data ID
site ID
他就会知道这个广播内容
会不会有变化
是不是我之前读过的
所以他通过这种方式就可以防止
我读一些我不需要的已经读过的数据
这个是通过这种方式读的
然后在off sight这个地方
它有一个时间点
那时间点就是一个是1.74毫秒
因为这是第一个包
它是1.74毫秒
然后第二个包就是870
1.7毫秒 后面就是870个微秒
为什么
因为这两个包之间会有一个数据差
它都指向最后的
就是实际我要发送的数据包
就是实际发出payload的是什么时候发
它都会告诉你
说什么时间点之后
我要在这个信道上面发这个数据了
因为这两个本身
发这个广播的指针
都会是有一个时间差
它先是在38上发
后来是在39上发 它有时间差
所以在这个地方
它的时间差就会直接
表现在这个Payload里面
就会表现在这个Header里面
所以对于听的人来说
他就知道我在什么时候
应该具体去哪一个信道上来收数据
所以这两个之间是有区别的
这个地方可以看得比较明显
对 这个就是最终的发送的数据的
那个包的一个报文一个解析
然后大家可以看到就是在广播的地址
在这个地方有些广播地址
然后一个role ADV给它
就是包含了真正的广播数据
实际是在这个包里面包含的
好 讲完了这个之后
就看我们在蓝牙5.0上面
应该通过什么来做
我不知道
今天他们给大家发的是哪块板子
就是如果你要做BLE
就是TI的蓝牙你可以选择两块板子
一种是1352 R1
这个就是我刚才提到的
1352的芯片
它的launch pad
然后还有一种就是CC26X2
就是2652或者2642都可以
然后26就是单2.4G的
然后1352的话是2.4G加上SUb-1G的
这个地方有那个output power
2.4G的output power
是五个DB
然后Sub-1G的out power
是14个DB 默认的
不带PA 如果你带PA的话
它可以选择
是在sub1G的这个频段上面
加PA
还是在2.4G这个平台上加PA
然后在这个板子上面
和我们以前1350
或者2650的这个板子的区别在于
大家可以看到多了上面很多的器件
就是这个板子会比以前的那个板子
更长一些
然后上面很多这个黑颜色的这部分
其实是做那个energy trace
现在这个energy trace
是TI把以前430上面的energy trace
把它掰过来了
然后在这块板子上面就可以
不需要用你的那种测电流的
非常高档的电流设备
然后你就直接可以
接我们的TI自己的开发环境CCS
然后你就可以去评估
自己的这个板子上的整个的电流
而且它在支持26X2的平台上面
或13X2的平台上面
它还可以去评估外围设备
当然现在可能还没有完全发布
但是他已经是在做
他可以评估外围的 peripheral设备的功耗
就跟以前430上面 energy trace 加 是一样功能
比如说我在U2的口上
接了一个什么设备
或者我在IMC口上面
接了一个什么设备
我在SPA口上接了一个什么设备
然后你再通过energy trace的时候
你可以抓到这些设备它的功耗是多少
你可以仔细的看到的
所以用这个板子的话
你不需要那种非常昂贵的
专业电源的那种设备
然后你就可以大概的知道
你现在这个板子跑成什么样的状态
目前是一个什么样的功耗级别
这个是可以通过这个板子来实现的
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未学习 TI 15.4 协议栈，以及低功耗远距离传感器到云端解决方案介绍
00:49:27
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视频简介
TI 15.4 协议栈，以及低功耗远距离传感器到云端解决方案介绍
所属课程：TI 15.4 协议栈，以及低功耗远距离传感器到云端解决方案介绍
发布时间：2018.06.29
视频集数：1
本节视频时长：00:49:27
TI 15.4-Stack 是基于 IEEE 802.15.4e/g的 射频通信堆栈。它是 SimpleLink CC13xx/CC26x2 软件开发套件 (SDK) 的主要部分，可以为 1GHz以下频段应用或 2.4GHz 应用提供星形拓扑网络支持。TI 15.4-Stack 运行于 TI 的 SimpleLink 微控制器 (MCU) 系列器件之上。低于 1GHz 实施方案具有多种重要优点，例如，在 FCC 频带中实现更远的距离，以及采用跳频更好地防止带内干扰，此外，如果在 CC1352上使用双频带模式，还能够在运行于低于 1GHz TI 15.4-Stack 网络之上时发送 2.4GHz BLE 信标数据包。该完整的堆栈产品还通过完整的端到端、节点到网关解决方案加快客户产品上市的速度。
