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亿佰特物联网应用-蓝牙无线模块CC2541芯片方案在智能家居行业的应用

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智能家居通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起,提供各种控制或者定时控制的功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的家庭居住功能,同时还兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化功能,提供全方位的信息交互功能。

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事实上,智能家居就是利用物联网等先进技术,实现物物相连,构建智能化远程服务的系统解决方案,最终让家庭生活更健康、低碳、智能、舒适、安全、便捷。

下面是常用的智能家居方案,WiFi通常待机功耗较高需要外接电源,不方便使用。

相较于Zigbee传统蓝牙模块,协议标准化和低功耗的优势让BLE在智能家居和穿戴设备上的优势一目了然,如图1所示。

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要说到蓝牙,大家听到的可能有蓝牙1.0、蓝牙2.0、蓝牙3.0、蓝牙4.0之类的以数字结尾的蓝牙版本号,而实际上,在最新的标准中,已经不再使用数字版本号作为蓝牙版本的区分了,取而代之的是经典蓝牙与低功耗蓝牙(BLE)这两种区别。

技术规范

典型蓝牙BT

低功耗蓝牙BLE

无线电频率

2.4GHz

2.4GHz

距离

10米

最大100米

发送数据所需时间

100ms

<3ms

响应延时

约100ms

6ms

安全性

64/128-bit及用户自定义的应用层

128-bitAES及用户自定义的应用层

能耗

100%

1%-50%

空中传输数据速率

1-3Mb/s

1Mb/s

主要用途

手机,游戏机,耳机,stereo audio streaming,

汽车和PC等

手机,游戏机,PC,表,体育健身,医疗保健,智能穿戴设备,汽车,家用电子等

CC2541 是一款针对低能耗以及私有 2.4-GHz 应用的功率优化的真正BLE片载系统 (SoC) 解决方案。 它让使用低总体物料清单成本建立强健网络节点成为可能。 CC2541 将领先 RF 收发器的出色性能和一个业界标准的增强型 8051 MCU、系统内可编程闪存存储器、8-KB RAM 和很多其它功能强大的特性和外设组合在一起。 CC2541 非常适合应用于需要超低能耗的系统。 这由多种不同的运行模式指定。 运行模式间较短的转换时间进一步使低能耗变为可能。

同时CC2541还集成了丰富的外设资源,DMA、定时器、ADC、I2C、UART等。让CC2541单芯片完成智能家居应用成为可

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目前蓝牙智能家居应用方案有两种:

1、直接使用手机与蓝牙智能设备进行交互,其可靠性和实时性较高,不依赖于以太网。功耗较低,不需要额外的设备。常见的有智能手环、智能灯控、感应设备等。其特点是实现简单,功耗要求较高,支持电池供电。但缺点也很明显,由于不连入以太网,所以不可能实现远程操控。比如在公司想要控制家里面的设备,无法实现。

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2、使用蓝牙-以太网网关与嵌入蓝牙模块的设备进行通信,最终将数据同步到网络服务器,用户可以远程与网络服务器进行交互,实现远程实时监控或控制。现在很多公司提供了免费开放的物联网平台,比如中移物联、机智云、QQ物联、微信物联等,不管是企业客户还是个人DIY都可以接入。

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CC2541上面的两种使用环境下都表现出了良好的低功耗和兼容特性,广泛应用于智能家居设备之中。除此之外,市面上也有很多其它的蓝牙芯片可供选择,比如DA14580方案,CC2650方案其优劣各不相同。比如DA14580方案,其业界最低功耗为卖点,以亿佰特E104-BT02为例,其最低功耗1.5uA,连接和广播状态下平均仅20uA。比如CC2650方案,亿佰特E72/E74系列,其支持BLE 5.0协议栈,在发射功率5dBm时,连接距离达到1.5公里。

可以根据自己的应用需求,选择适合自己的芯片和模块。


https://www.wjx.cn/jq/84863372.aspx