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BLE低功耗蓝牙常见的工作模式
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一、BLE低功耗蓝牙常见的四种工作模式


1、蓝牙播模式

代表产品:低功耗蓝牙beacon设备。
当beacon处于广播模式时,一般会被设置成了不可连接的状态,Beacon 会每隔⼀定的时间广播⼀个数据包到周围,而独立的蓝牙主机在执行扫描动作时,会间隔地接收到 Beacon 广播出来的数据包,这些数据包内容最多可以包含 31 个字节的内容。同时,在主机接收到广播包时,其中会指该广播包来自于哪⼀个蓝牙从机 MAC 地址(每个 Beacon 拥有唯⼀的 MAC 地址)的从机设备和当前的接收发送信号强度指⽰值(RSSI)为多少。

2、蓝牙从机模式

代表产品:蓝牙手环、智能心率带等
⼯作在从机模式的低功耗蓝牙模块也处于广播状态,等待被扫描。和广播模式不同的是,从机模式的蓝牙模块是可以被连接的,在数据传输过程中作从机;蓝牙设备可以向蓝牙主机发送⼀些⼼率数据、记步数据、消耗的卡路里等等数据。

3、蓝牙主机模式

代表产品:智能⼿机,数据传输中做主机的蓝牙模块。
Ble蓝牙模块处于主机模式时,无广播,可扫描周围广播设备,可以要求与广播设备的连接。在连接中做主机。此类产品一般支持主机、从机、主从⼀体三种模式。


4、观察者模式

代表产品:蓝牙网关gateway。
Ble蓝牙处于观察者模式,无广播,可扫描周围的⼴播设备,不能要求与广播设备的连接。蓝牙网关一般集成WiFi+ble蓝牙两种无线通讯协议,蓝牙和WiFi之间通过串口连接。能灵活地应用于各种场景,例如:远程控制BLE蓝牙装置,接收BLE蓝牙设备发送的数据,并将其发送给服务器。

二、国民技术的蓝牙MCU

国民技术的蓝牙芯片包含了:N32WB020、N32WB031、N32WB452三大系列。选型如下:


BLE低功耗蓝牙常见的工作模式


N32WB020-1 蓝牙安全芯片由国民技术 BLE4.2 RF 芯片和安全 MCU N32S032 合封而成,主要用于蓝牙KEY 方案和安全蓝牙的应用方案。芯片采用 ARM Cortex-M0 处理器内核、高性能蓝牙 RF 以及 AMBA 多总线结构设计,是国民技术针对电子银行、电子商务、电子政务等移动互联网身份认证及物联网安全加密应用开发的一款 32 位多用途高性能蓝牙安全芯片。内置硬件算法协处理器提供性能优异的 DES/3DES、AES、SHA、RSA、ECC 以及国家商用密码 SM1/SM2/SM3/SM4 等安全算法,同时集成 12 位 1Msps 高精度 SARADC、RTC 实时时钟、高性能 PWM、USB2.0(FS)、SPI、UART、I2C、ISO7816 多种应用外设接口,可以轻松实现物联网以及移动互联网安全认证解决方案。


N32WB03x系列蓝牙芯片是国民技术新一代高性能、超低功耗的蓝牙5.1芯片,采用32位ARM Cortex®-M0内核,最高工作主频64MHz,片上集成48KB SRAM,256/512KB Flash。集成先进的BLE5.1射频收发器,符合蓝牙BLE5.1规范,可配置为标准的1Mbps BLE模式,2Mbps增强BLE模式,125kbps BLE远程模式(S8),500kbps BLE远程模式(S2)。在BLE 1M或2M模式下,支持AOA(到达角)和AOD(离去角),支持RSSI(接收器信号强度指示),支持多个角色,同时支持主从角色,支持多连接,支持数据包长度扩展,支持KEYSCAN,IRC,10位1.33Msps ADC(可配置为16位16Ksps), 支持模拟MIC输入,PGA放大,支持基本、通用、高级TIMER,RTC,WWDG,IWDG,LPUART,USART,SPI,I2C等外设。


N32WB452系列是基于32位ARM Cortex-M4F + Cortex-M0双内核的BLE5.0 MCU芯片,TX/RX功耗3.5mA,发射功率+3dBm, 接收灵敏度-94dBm,主频144MHz,支持浮点运算和DSP指令,内置512KB Flash,144KB SRAM,集成7xU(S)ART,4xI2C,3xSPI,2xCAN 2.0B, 1x USB 2.0 FS Device,1xSDIO,数字视频接口,2x12bit 5Msps ADC,2x1Msps 12bit DAC,支持多达18通道电容式触摸按键,内置密码算法硬件加速引擎。


而这三大系列中,更加引起关注的是N32WB020。由于在IOT物联网的应用中,安全的需求是不可忽视的,N32WB020是一款基于安全芯片soc平台的蓝牙芯片,这对于国密物联网、安全认证、OTA安全升级等应用场景,是非常合适的一款蓝牙芯片。



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