利用Bluetooth Mesh和Qorvo QPG6100開發(fā)照明控制方案

利用更強大的家庭網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)智能照明

Bluetooth? 技術(shù)對設(shè)備連接產(chǎn)生了巨大的影響，從無線揚聲器和耳機發(fā)展到可穿戴設(shè)備，如今又推出了更復(fù)雜的智能家居實現(xiàn)。智能照明系統(tǒng)就是一個特別有潛力的用例，該系統(tǒng)適用于 Bluetooth? Low Energy 通信及其擴展應(yīng)用：Bluetooth Mesh。它能夠在整個家庭中提供增強連接性，可用于在靈活的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)燈具、開關(guān)和其他傳感控制器互連，同時可通過智能手機上常見的集成藍牙技術(shù)為用戶提供連接。在智能家居領(lǐng)域采用的各種低能耗網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準中，Qorvo 支持 Bluetooth Mesh，以及其他無線技術(shù)，包括 Zigbee、Thread 和 Matter。

Bluetooth Mesh 基礎(chǔ)知識

Bluetooth Mesh 協(xié)議使用 2.4 - 2.485 GHz 的低功率微波，由 Bluetooth Special Interest Group (SIG) 管理，并具有獨特的優(yōu)勢，因此非常適合智能樓宇應(yīng)用。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都可以將消息轉(zhuǎn)發(fā)至其他節(jié)點，從而在低能耗的情況下支持更長距離的通信。該技術(shù)可繞過障礙傳送消息，并可避免單點故障實例。

該技術(shù)通過智能手機上集成的藍牙接口實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無縫連接，因此讓用戶能夠以一種無縫且簡單易用的方式與聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行交互。利用智能手機就能直接調(diào)試網(wǎng)絡(luò)中的新設(shè)備，設(shè)置群組和場景，觸發(fā)固件更新，開關(guān)燈等，無需購買或設(shè)置中心路由器或邊界路由器。

Qorvo ConcurrentConnect? 技術(shù)的多協(xié)議解決方案功能

Bluetooth Mesh 網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)更長距離的信號傳播，并可根據(jù)需要使用節(jié)點來擴展數(shù)據(jù)通信的范圍，從而避免數(shù)據(jù)包丟失，并保持一致的信號強度。結(jié)合 Qorvo QPG6100 通信控制器，開發(fā)人員可打造一個支持多個協(xié)議的環(huán)境，包括藍牙、Zigbee 和 Matter 協(xié)議。借助對 Qorvo ConcurrentConnect? 技術(shù)的集成支持，該器件可持續(xù)監(jiān)聽使用不同協(xié)議的不同設(shè)備。

開發(fā)人員可以在設(shè)計解決方案時充分利用 SoC 的簡易性和 ConcurrentConnect 的靈活性，從而減少零件數(shù)量，實現(xiàn)更緊湊的尺寸并降低產(chǎn)品成本。憑借 ConcurrentConnect 支持，開發(fā)人員可以使用硅基技術(shù)實現(xiàn)用戶與智能家居網(wǎng)絡(luò)的互操作。而結(jié)合開發(fā)套件中隨附的示例應(yīng)用，開發(fā)人員可以進一步簡化 Bluetooth Mesh 產(chǎn)品開發(fā)。

Qorvo QPG6100 Bluetooth Mesh 解決方案和開發(fā)套件 (DK)

一個簡單易用的綜合開發(fā)套件可用來簡化產(chǎn)品開發(fā)。Qorvo QPG6100 Bluetooth Mesh DK 提供的這些功能可簡化互聯(lián)照明應(yīng)用的開發(fā)：

ConcurrentConnect 技術(shù) – 使用戶能夠輕松打造出一款兼容目前所有主要低功耗連接標(biāo)準的燈泡。

精簡配置工具 – 通過用戶界面支持適用于商業(yè)部署、開發(fā)人員和自動化測試的工具，從而簡化 Bluetooth Mesh 網(wǎng)絡(luò)配置。

預(yù)集成 Bluetooth mesh 強制功能 – 通過提供經(jīng)過驗證且包含基本特性的堆棧，縮短產(chǎn)品上市時間。

出色的數(shù)據(jù)包傳輸速率 – 確保出色的帶寬利用率，同時減少網(wǎng)絡(luò)重傳，并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)可靠性，且無需調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以適應(yīng)不同的應(yīng)用模型或拓撲結(jié)構(gòu)。

Bluetooth Mesh 模型庫 – 通過 Bluetooth Mesh 模型庫，支持面向照明的開發(fā)項目。

固件更新 – 包括預(yù)先集成的無線固件更新機制，可通過點對點或跨網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)分發(fā)新的固件映像。 該成套解決方案有助于加快產(chǎn)品上市速度

遠程配置 – 支持通過網(wǎng)關(guān)對設(shè)備進行遠程配置，同時創(chuàng)建一種與新節(jié)點建立通信的多跳方式。

智能手機應(yīng)用 – 為 Android 和 iOS 提供面向用例的智能手機應(yīng)用，同時專注于典型用戶將如何與 Bluetooth Mesh 網(wǎng)絡(luò)交互，讓開發(fā)人員在應(yīng)用開發(fā)過程中驗證應(yīng)用并確定應(yīng)用的用戶友好性。

整套應(yīng)用 – 提供預(yù)先集成所有典型應(yīng)用功能的整套應(yīng)用，如引導(dǎo)加載程序、無線更新、應(yīng)用狀態(tài)機和用戶界面，同時提供只需產(chǎn)品設(shè)計人員進行少量調(diào)整即可投入生產(chǎn)的解決方案。

智能家居之戰(zhàn)

目前，多個標(biāo)準正在智能家居領(lǐng)域爭奪一席之地。Qorvo 的產(chǎn)品組合支持多種主要標(biāo)準，包括藍牙低功耗、Zigbee、Thread 和 Matter。面對這些不同的標(biāo)準，產(chǎn)品開發(fā)人員很難做出設(shè)計決定。Qorvo 獨特的 ConcurrentConnect 技術(shù)通過單個設(shè)備并發(fā)支持多項標(biāo)準，從而能夠簡化智能家居產(chǎn)品的設(shè)計。借助 Qorvo 設(shè)計的 ConcurrentConnect 技術(shù)，無論使用何種協(xié)議，節(jié)點都可以同時偵聽其應(yīng)用的通信。其他多協(xié)議市場解決方案在同一時間只能與一個支持的協(xié)議通信，這就會導(dǎo)致延遲和通信掉線的情況。ConcurrentConnect 則通過集成到芯片中的技術(shù)功能來管理跨協(xié)議的數(shù)據(jù)流量，包括 Qorvo QPG6100 通信控制器。

系統(tǒng)架構(gòu)師和開發(fā)人員可以通過 QPG6100 軟件開發(fā)套件 (DK) 輕松獲得這些功能，其中包括專注于照明和安防的應(yīng)用。DK 解鎖了 ConcurrentConnect 的各種特性，同時在一個框架內(nèi)提取各個協(xié)議的細節(jié)，該框架在應(yīng)用中呈現(xiàn)了單無線射頻角度。開發(fā)人員可以專注開發(fā)軟件和用戶界面的更高層次方面，而不必在數(shù)據(jù)通信問題上耗費時間。

該 DK 提供了出色的 Bluetooth Mesh 性能，與不斷變化的新協(xié)議具有出色的互操作性，并可為開發(fā) Qorvo 物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點產(chǎn)品提供一個有效起點，同時重點關(guān)注照明解決方案。

圖 1.解決方案堆棧中的基礎(chǔ)層。

照亮發(fā)展之路

隨著智能家居網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，監(jiān)督和管理各種設(shè)備以及設(shè)備協(xié)議將變得愈發(fā)重要。Qorvo QPG6100 SOC、ConcurrentConnect 技術(shù)和 Bluetooth Mesh DK 為開發(fā)人員帶來了正好合用的功能，幫助他們在照明控制領(lǐng)域打造一些真正的創(chuàng)新解決方案。

審核編輯：郭婷