以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ), BLE技術(shù)結(jié)合智能手機(jī)APPs應(yīng)用,為原來沒有人機(jī)交互界面的設(shè)備提供了一個即低成本又高效率, 而且能力特別強(qiáng)大的人機(jī)交互的接口

在 以智能手機(jī)為核心的智能家居解決方案中

使用BLE作為家用電器與智能手機(jī)之間的數(shù)據(jù)通道:

1.數(shù)據(jù)通道的綜合硬件成本低

2.數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾士梢詽M足除影音傳輸外的幾乎所有的數(shù)據(jù)傳輸需要。

3.BLE模組的功耗低

4.智能手機(jī)端APP功耗低

5.APP開發(fā)的成本低

6.將不同的廠家的家電設(shè)備互聯(lián)方便, 協(xié)議的轉(zhuǎn)換與兼容完全依靠軟件和數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)

7.BLE的固件可以O(shè)TA, 實現(xiàn)硬件的功能性升級

8.CSR BLE Mesh 藍(lán)牙BLE自組網(wǎng)技術(shù)徹底解決了BLE應(yīng)用在智能家居領(lǐng)域的局限性

在 智能家居解決方案常用的數(shù)據(jù)通道類型

比較數(shù)據(jù)通道的成本:

帶ARM資源的獨立Wifi模組和Zigbee 模組, 已經(jīng)作為成熟方案推廣了10年以上的時間, 即使只從模組的單價來比較, 也要比BLE模組昂貴. 更何況Zigbee 模組還必須與與一個定制化的Zigbee網(wǎng)關(guān)設(shè)備配合使用.

不帶ARM資源的Wifi模組通常需要與一個可以運行Linux內(nèi)核的ARM芯片配合使用, 如果算上外圍的ARM資源, 成本也高于BLE模組.

隨著BLE應(yīng)用的普及和BLE芯片及模組的出貨量的快速增加, BLE模組的成本必然進(jìn)一步下探. BLE模組在硬件成本方面的優(yōu)勢會更加明顯.

我們曾在BLE打印機(jī)項目中測試過手機(jī)與BLE模組之間數(shù)據(jù)最大傳輸速率:

a.運行IOS7 / 8系統(tǒng)的Apple設(shè)備向BLE模組發(fā)送數(shù)據(jù)的最大速度是:

a) 600 bytes (可以自定義的有效字節(jié)) /秒

b.運行Android 4.3 / 4.4 / 5.0 系統(tǒng)的智能手機(jī)向BLE模組發(fā)送數(shù)據(jù)的最大速度是:

a)700bytes (可以自定義的有效字節(jié)) /秒

c.通常在智能家居項目中使用的數(shù)據(jù)傳輸方式:

a)每幀數(shù)據(jù)包中, 可以自定義的有效字節(jié) 不超過20 bytes

BLE與智能手機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換的速率, 已經(jīng)能夠滿足除了影音傳輸需求以外的幾乎全部的傳感器及設(shè)備控制應(yīng)用

基于CSR 101X 芯片的BLE模組的功耗參數(shù):

峰值瞬間功耗:BLE 廣播狀態(tài)下的功耗: 典型數(shù)值 40uA @ 1次廣播/秒

因為基于IOS 和 Android 這兩個非常完整強(qiáng)大的操作系統(tǒng), 在APPs中加入BLE的代碼變得非常簡單. BLE的各種函數(shù)都已經(jīng)內(nèi)置在IOS 和 Android 之中. 在APPs中兼容不同廠商的設(shè)備并且把它們互聯(lián)在一起要比在單片機(jī)上實現(xiàn)同樣的功能簡單好多.

智能手機(jī)端的APPs的開發(fā):

因為BLE功能已經(jīng)被內(nèi)置到IOS7/8 和 Android 4.3/4.4/5.0 系統(tǒng)中, 不用說了, 任何做APPs開發(fā)的工程師都有能力寫出相關(guān)應(yīng)用. 當(dāng)然, 能寫是一回事, 寫得好不好又是另外一回事了.

在這里給出一些BLE開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)參考資料連接:

蘋果開發(fā)者網(wǎng)站: https://developer.apple.com/ios7/ 見 Core Bluetooth Programming Guide 但是要求有Apple開發(fā)者身份才能登錄

Google開發(fā): http://developer.android.com/guide/topics/connectivity/bluetooth-le.html

APPs開發(fā)軟件工程師最好能對BLE有深刻理解, 這樣才能做出出色的BLE應(yīng)用.

Bluetooth.org 藍(lán)牙聯(lián)盟的開發(fā)資料連接: https://developer.bluetooth.org/TechnologyOverview/Pages/BLE.aspx

我們一直期望有一種辦法, 可以通過簡單的操作和設(shè)置, 非常自由的把不同廠家生產(chǎn)的不同家用電子設(shè)備, 接入到一個管理平臺下. 并且能夠方便的設(shè)定應(yīng)用場景, 來實現(xiàn)極少人工干預(yù)的情況下的多種家用電器的協(xié)同工作. BLE提供的外設(shè)與智能手機(jī)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的能力, 為這種可能性打下了堅實的基礎(chǔ). 舉例來說, 在一個臥室中有A品牌的溫度傳感器, B品牌的自動百葉窗, C品牌的空調(diào). ABC三種設(shè)備都依靠BLE與智能手機(jī)進(jìn)行直接連接. 智能手機(jī)上的APPs完全能夠按照設(shè)定好的應(yīng)用場景, 在夜晚, 依據(jù)溫度傳感器提供的室內(nèi)外溫度數(shù)據(jù), 自動控制空調(diào)和百葉窗的開啟與關(guān)閉, 為消費者提供一個舒適而又節(jié)約能源的睡眠環(huán)境.

OTA是Over the Air 的縮寫, 在BLE應(yīng)用中, OTA功能的成熟完善意味著軟硬件工程師, 生產(chǎn)線的量產(chǎn)與測試人員, 普通的消費者, 都能夠非常方便的利用智能手機(jī)或者平板電腦, 直接對設(shè)備的BLE模組中的firmware 固件進(jìn)行升級. OTA功能對于成品在出廠前的功能性測試環(huán)節(jié)有重要幫助. 在成品交付消費者使用后, 如果發(fā)現(xiàn)BLE部分的固件存在bug或者有其他方面的升級需求, 消費者都可以在APPs的引導(dǎo)下, 比較容易的實現(xiàn)對BLE固件的升級. OTA能大大的提高設(shè)備固件的容錯能力和可玩性.

在CSR 推出基于自家BLE芯片的Mesh 藍(lán)牙自組網(wǎng)方案之前, BLE在智能家居中的應(yīng)用受到藍(lán)牙協(xié)議自身特性的諸多限制. 比如同時連接的節(jié)點數(shù)量有限, 藍(lán)牙的點對點之間的有效工作距離短.

在非影音傳輸類的智能家居應(yīng)用和智能設(shè)備中, 以BLE 作為外設(shè)與智能手機(jī)之間的數(shù)據(jù)通道, 優(yōu)點多多, 但是方案商, 生產(chǎn)商仍然顧慮重重, 其實這個與BLE自身沒有很大的關(guān)系.

1.藍(lán)牙在兩年前還幾乎是一個純粹的音頻傳輸技術(shù), 還有很多的工程師對于BLE不了解, 需要提供Demo給工程師進(jìn)行測試, 以便讓設(shè)計產(chǎn)品的工程師和項目經(jīng)理們知道, 哦, 原來BLE是這個樣子的.

2.BLE與APPs配合無比重要. 各種人性化的舒適的使用方法, 都要在APPs上實現(xiàn). 懂得APPs開發(fā)原理和具備人機(jī)交互方案設(shè)計思路, 從而能夠合理的構(gòu)想出APPs架構(gòu)與功能的BLE硬件工程師太少. 深刻理解藍(lán)牙BLE, 懂得藍(lán)牙通訊原理的APPs開發(fā)軟件工程師太少.

3.在外設(shè)能夠與智能手機(jī)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之后, 對APPs的人機(jī)互交體驗提出了更高的要求. APPs絕對不是僅僅實現(xiàn)一個遙控器的功能. APPs是項目成功與否的重中之重. 絕大部分的硬件廠商不會做, 又舍不得投錢做.

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