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    蓝牙mesh

Nordic提供各种支持蓝牙mesh的SoC组合,这些SoC具有不同的内存大小和功能,让您能够根据自己产品的要求作出最合适的选择,可满足智能家居/工业自动化及物联网等多种应用场景

蓝牙mesh

一种基于低功耗蓝牙广播报文来实现的网络技术

特征

  • 经认证的蓝牙mesh v1.0.1协议栈,具备所有必须和可选功能
  • 支持所有蓝牙mesh v1.0.1 models
  • 通过Advertising bearer和GATT bearer进行配网
  • 并发的标准GATT/GAP连接和蓝牙mesh
  • 支持后台式安全空中固件升级

蓝牙mesh 概述

蓝牙mesh是一种先进的mesh网络技术。它扩展了低功耗蓝牙的功能,使其能够在具有数千个节点的网络中实现强大的并发多播(多对多)通信。这项功能是照明、传感器网络、预测性维护、资产跟踪和定位等新应用的重要更新。

蓝牙mesh是一种受管理的泛洪网格。它是在大型网络中分发信息的一种简单可靠的方法。从源头到目的地的多条路径确保了可靠性,排除了单点故障。这种技术对网络层和应用层进行单独加密,并针对不同类型的攻击为产品提供保护。

拓扑结构和作用

蓝牙mesh使用低功耗蓝牙作为其信息的承载或传输方式。蓝牙mesh的信息被封装在低功耗蓝牙广播或GATT数据包中,它们被称为Advertising bearer (广播)或GATT bearer(连接)。普通节点通常使用Advertising bearer,但当智能手机连接到网络时,它通常使用GATT bearer。智能手机会连接到一个节点,然后该节点将信息转发到网络中。

下图显示了蓝牙mesh中各种角色的概述:

  • N:节点是最基本的角色。它只使用Advertising bearer,并且接收器总是处于开启状态。它不会重传信息。
  • RN:中继节点只使用Advertising bearer,当不重传信息时,接收器总是处于开启状态。它扩展了网络范围,并允许信息在多个中继节点之间跳跃。
  • P:代理节点具有与RN相同的功能,但也可以使用GATT bearer连接到智能手机等设备。它运行蓝牙mesh栈和低功耗蓝牙栈。
  • FN:朋友节点具有与RN相同的功能,但可以与一个或多个LPN建立友谊。它将为与它有友谊的LPN存储信息。
  • LPN:低功率节点使用Advertising bearer,接收器通常处于关闭状态。它会在一定的时间间隔内醒来,并轮询来自其朋友节点的信息。它可以在任何时候醒来向网络发送信息。
  • GATT连接性能表示通过 GATT 连接使用远程、1 Mbps 或 2 Mbps 连接到代理节点的节点。

Bluetooth Mesh

一站式蓝牙mesh解决方案

如果您正在开发蓝牙mesh产品,评估低功耗蓝牙系统级芯片(SoC)头号供应商的产品将是明智之举,因为蓝牙mesh是建立在低功耗蓝牙之上的。

我们提供各种支持蓝牙mesh的SoC组合。这些SoC具有不同的内存大小和功能,让您能够根据自己产品的要求作出最合适的选择。在SoC以外,Nordic还提供了必须的硬件、软件和开发工具助力开发者搭建自己的产品,加快产品上市的速度。我们提供已获得认证的蓝牙mesh协议栈,支持所有必须和可选功能。此外,还有用于照明和传感器网络的各种应用模型和例程,开发者可基于其上进行产品开发。我们还提供了移动应用程序nRF Mesh, iOS和Android版本都有各自的开源代码。这也是一个开发你自己的应用程序很好的起点。它可用于在评估和测试配网、配置和控制各种mesh节点。

对于使用我们的SoC来开发蓝牙mesh产品的客户,我们为他们提供完善的技术支持。我们会带领您完成整个产品的开发过程。

在下面探索我们的蓝牙网格解决方案!

先进的蓝牙mesh SoCs

nRF5340 SoC是我们的蓝牙mesh旗舰产品。它是nRF53系列的首款SoC,也是全球首款拥有两个arm® Cortex®-M33处理器的无线连接SoC。两个灵活的处理器、最高105 °C的工作温度,以及先进的安全功能,使其成为专业照明、传感器网络和资产跟踪等蓝牙mesh应用的理想选择。nRF5340是一款全功能SoC,包含了nRF52®系列最突出的功能。除了具备蓝牙®5.2,高速SPI、QSPI、USB等优势以外,还结合了更高的性能、内存和集成度,同时实现了静态电流的最小化。它还提供各种安全功能,如可信执行、信任根和安全密钥存储。

nRF52系列的七个SoC中,有四个也支持蓝牙mesh。这四个集成了强大而高效的64 MHz arm Cortex-M4处理器。闪存大小范围从256 KB到1024 KB,而RAM大小范围则从32 KB到256 KB。nRF52系列不但能为您提供具成本效益的简单选项,也能为您提供高度先进的选项,而所有这些选项都具有超低功耗。nRF52系列是您构建产品组合的理想平台,因为相似的硬件和软件架构能为您带来出色的软件可移植性,提高软件可重用性,同时也能降低上市时间和开发成本。

所有SoC可同时运行低功耗蓝牙和蓝牙mesh。无线协议间分时共用射频资源。分时调度是自主的,连接得以保持。利用我们的 低功耗蓝牙栈的互操作性,您可以把低功耗蓝牙设备(如智能手机)桥接到蓝牙mesh网络。手机即可在新的节点中进行配置/调试并与mesh网络交互。

Bluetooth Mesh

nRF52和nRF53系列是带片上闪存的SoC。闪存能为您的产品带来完全的灵活性和可升级性,并可在工厂或在现场通过空中升级(OTA DFU)进行重新编程。这使得产品可随时随地进行更新和添加新功能。

蓝牙mesh SoCs对比

nRF5340 nRF52840 nRF52833 nRF52832 nRF52820
CPU 128 MHz Arm Cortex-M33 + 64 MHz Arm Cortex-M33 64 MHz Arm Cortex-M4 with FPU 64 MHz Arm Cortex-M4 with FPU 64 MHz Arm Cortex-M4 with FPU 64 MHz Arm Cortex-M4
Flash 1 MB + 256 KB 1 MB 512 KB 512/256 KB 256 KB
RAM 512 KB + 64 KB 256 KB 128 KB 64/32 KB 32 KB
Arm TrustZone Yes Yes
Arm CryptoCell 312 310
Root-of-Trust Yes Yes
Secure key storage Yes
High-Speed SPI Yes Yes Yes
TWI/SPI/UART 4xTWI/SPI/UART +TWI/SPI/UART 2xTWI/SPI, SPI, 2xUART 2xTWI/SPI, SPI, 2xUART 2xTWI/SPI, SPI, 2xUART 2xTWI/SPI, UART
QSPI Yes Yes
USB Yes Yes Yes Yes
PWM, PDM, I2S Yes Yes Yes Yes
ADC, Comparator Yes Yes Yes Yes COMP
Operating temperature -40 to 105 °C -40 to 85 °C -40 to 105 °C -40 to 85 °C -40 to 105 °C
Supply voltage range 1.7 to 5.5 V 1.7 to 5.5 V 1.7 to 5.5 V 1.7 to 3.6 V 1.7 to 5.5 V
Packages 7x7 mm aQFN94 (48 GPIOs) 4.4x4.0 mm WLCSP95 (48 GPIOs) 7x7 mm aQFN73 (48 GPIOs) 3.5x3.6 mm WLCSP94 (48 GPIOs) 7x7 mm aQFN73 (42 GPIOs) 5x5 mm QFN40 (18 GPIOs) 3.2x3.2 mm WLCSP (42 GPIOs) 6x6 mm QFN48 (32 GPIOs) 3.0x3.2 mm WLCSP50 (32 GPIOs) 5x5 mm QFN40 (18 GPIOs)

开发案例

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