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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

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 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

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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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:2018 TI SimpleLink™ MCU 平台研讨会 – 回看 发布时间:2018.06.29 视频集数:7 本节视频时长:00:49:27
为满足不断变化的市场需求,利用在多种无线连接协议间扩展的平台进行设计并快速适应基础产品变得至关重要。TI SimpleLink™ MCU 平台帮您解决了设计难题,提供广泛的有线和无线 MCU 产品,具有对物联网应用而言至关重要的行业领先特性,包括:超低功耗、协议栈稳定性、高级安全加密模块和模拟集成,同时支持广泛的差异化有线和无线协议。该器件可分为三种类型:MSP432™ 主微控制器,无线微控制器和无线网络处理器。 本次会议TI 强大的技术团队将为您深入解析 5 款新产品的特性与优势,现场更有低功耗蓝牙 CC2642 动手实验环节,技术大咖将手把手教您在 30 分钟内完成蓝牙 5.0 设计。
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