Jak wybrać odpowiednie rozwiązanie Bluetooth Smart

Maksymalny pobór prądu w typowych układach waha się między 5 a 20 mA, a tryb głębokiego uśpienia ogranicza pobór mocy do zakresu od 150 do 600 nA. Aby uwzględnić zużycie baterii dowolnej aplikacji, producenci czasem dostarczają narzędzia do pomiaru poboru prądu i mocy, jak również profilów mocy.

FE_banner_BT_SMART

Innym ważnym czynnikiem podczas wyboru rozwiązania Bluetooth Smart jest szybkość wbudowanego mikrokontrolera. Urządzenie Bluetooth Smart może bez problemu pracować z rdzeniem taktowanym zegarem 16 MHz, ale niektórzy producenci zapewniają częstotliwości pracy do 48 MHz. Wyższa częstotliwość zegara może być istotna w zastosowaniach wymagających dużej przepustowości, takich jak aparaty słuchowe lub też sterowanie szeregiem lamp LED.

Projektant powinien również uwzględnić rodzaj i pojemność dostępnej pamięci. Niektóre moduły Bluetooth Smart maja wbudowaną pamięć stałą, podczas gdy inne zawierają Flash lub EEPROM. Ilość dostępnej pamięci wbudowanej zajmowanej przez aplikacje i profile może sięgać 256 kB, dodatkowo można ją rozszerzyć za pomocą pamięci zewnętrznej. Pojemność dostępnej pamięci stanowi ograniczenia dla rozmiaru realizowanej aplikacji, jak również liczbę i rozmiar profilów oraz usług.

Oprócz podstawowych parametrów elektrycznych projektant powinien również uwzględnić funkcje Bluetooth Smart obsługiwane przez wybrane urządzenie. Zalicza się do nich praca typu plug-and-play, liczba i rodzaj dostępnych profilów i usług, obsługa aktualizacji bezprzewodowych (over-the-air), aktualizacje oprogramowania producenta, autorski profil portu szeregowego (SPP) oraz możliwości emulacji i pracy w topologii siatki.

Zespoły projektowe z małą liczbą programistów i projekty z krótkim terminem realizacji mogą odnieść korzyści dzięki rozwiązaniu typu plug-and-play pokazanemu na zdjęciu poniżej.

Moduł RN4020 firmy Microchip udostępnia prosty tryb SPP , który pozwala na łatwą implementację Bluetooth Smart
Moduł RN4020 firmy Microchip udostępnia prosty tryb SPP , który pozwala na łatwą implementację Bluetooth Smart

Moduły tego typu zazwyczaj oferują zestaw komend AT lub obsługę skryptów, takich jak interfejs programistyczny smartBASIC firmy Laird, pokazany na zdjęciu poniżej.

Moduł z serii BL600 firmy Laird jest programowany za pomocą interfejsu programującego smartBASIC
Moduł z serii BL600 firmy Laird jest programowany za pomocą interfejsu programującego smartBASIC

Dzięki nim implementacja BLE jest prosta. Większość rozwiązań udostępnia publiczne profile i usługi, natomiast wszystkie mają możliwość tworzenia prywatnych profilów i usług. Profile publiczne to te zdefiniowane przez grupę Bluetooth – obejmują profile dla mierników tętna, mierników ciśnienia krwi i poziomu glukozy, jak również profile dla sportowców – cyklistów i biegaczy. Wykorzystanie publicznych profilów i usług ma pewne zalety, ponieważ współpracują one z produktami różnych dostawców, a ich unikalne adresy mają długość tylko16 bitów. Tym niemniej większość klientów tworzy prywatne lub autorskie profile i usługi. Aby zapewnić unikalność ich adresów, są one długości 128 bitów.

W niektórych zastosowaniach, takich jak oświetlenie lub zarządzanie wyposażeniem, potrzebna jest możliwość współpracy w topologii siatki (mesh). Obecnie dostępne są autorskie rozwiązania topologii siatki, jednak oczekuje się, że nowa specyfikacja Bluetooth obejmie zestandaryzowany profil siatki. Rozwiązanie tego typu zrealizowane przez firmę CSR opiera się na metodzie flooding-mesh, w której 20-bajtowa informacja jest nadawana do wszystkich węzłów sieci, przedstawionej na zdjęciu poniżej.

 Węzły systemu oświetleniowego korzystają z autorskiego protokołu siatki dla Bluetooth Smart opracowanego przez CSR

Węzły systemu oświetleniowego korzystają z autorskiego protokołu siatki dla Bluetooth Smart opracowanego przez CSR

Inne atrybuty warte uwzględnienia podczas implementacji Bluetooth Smart to narzędzia programistyczne oraz wsparcie techniczne. Wielu dostawców oferuje zintegrowane środowisko programistyczne (IDE), ale ich możliwości i interfejsy różnią się znacznie między sobą. Większość środowisk to kompilatory oparte na C, nauka ich obsługi może zająć dużo czasu.

Firma Cypress Semiconductor oferuje jednak inne rozwiązanie – graficzny interfejs konfigurujący aplikacje Bluetooth Smart pracujące na platformie system-on-chip PSoC 4 BLE (poniżej). Dzięki prostocie obsługi aplikacja znacznie przyspiesza wprowadzenie produktu na rynek.

Fragment okna konfiguracyjnego środowiska projektowego dla układów PSoC4 BLE firmy Cypress
Fragment okna konfiguracyjnego środowiska projektowego dla układów PSoC4 BLE firmy Cypress
Źródło pomocy technicznej oraz pomocy w projektach również stanowi ważny czynnik przy wyborze dostawcy. Niektóre rozwiązania wykorzystują fora internetowe jako formę wsparcia. Klienci Future Connectivity Solutions, oddział Future Electronics, mogą skorzystać z osobistego wsparcia technicznego dla rozwiązań Bluetooth Smart zaprzyjaźnionych dostawców. Ostatnim czynnikiem rozróżniającym producentów produktów Bluetooth Smart jest opłata za umieszczenie na liście gotowych produktów grupy Bluetooth (SIG). Opłata ta jest wymagana dla wszystkich urządzeń Bluetooth Smart. Koszt zależy od pozycji producenta oraz liczby produktów, które maja zostać na niej umieszczone. Więcej informacji o sposobie naliczania opłaty jest dostępnych na stronie www.bluetooth.org w zakładce „Test and Qualification”.

Podsumowując, podczas wyboru odpowiedniego rozwiązania Bluetooth Smart dla danej aplikacji należy uwzględnić wiele aspektów. Rozmiaru układy, specyfikacja elektryczna, funkcjonalność, narzędzia programistyczne i wsparcie techniczne – wszystkie te czynniki są istotne.  Ze względu na dużą liczbę produktów Bluetooth Smart na rynku i jeszcze większą liczbę na etapie projektowania wybór odpowiedniego rozwiązania stanowi ważny problem. Eksperci Future Connectivity Solutions mogą służyć radą i pomocą. Są osiągalni poprzez dowolny oddział Future Electronics.

O autorze