欢迎光临深圳市安威无线科技有限公司官网!
深圳市安威无线科技有限公司
通信射频天线解决方案服务商研发、生产、销售、服务于一体的高新技术企业
咨询热线:13088889090
当前位置:安威无线 > 新闻资讯 > 技术文章 >

扩展蓝牙范围四种方法

时间:2020-09-17 17:59:57 来源:安威无线 点击:

直接进入主题:四大点
 
 ●  放大信号
 ●  在蓝牙5中使用远程功能(编码PHY)
 ●  使用中继器中继信号
 ●  利用蓝牙网格
 
放大信号–更大的功率
 
毫无疑问,向任何无线应用程序增加范围的最常用方法是,许多RF可能会增加设备上的发射功率,以确保接收到他们的消息。虽然这是最明显的解决方案,但它也有其自身的缺点,并且可以施加多少功率存在限制。
 
施加的功率与电池寿命之间的关系是直接的权衡,增加发射功率会严重影响蓝牙设备的电池寿命。如果增加功率,则需要测试现实环境中的更改,以确定造成的电池寿命损失以及它是否适合您的应用。略微增加可能并不重要,但是提高至满功率将对电池寿命产生重大影响。就像其他所有内容一样,很难对建模进行估算,而花时间在现实生活中进行测试是确定功率提升是否有帮助且本身不会造成问题的唯一方法。
 
增加功率的另一个问题是在不同的监管区域对最大功率有不同的要求。目前美国最大功率最高为+20 dBm,而欧盟仅允许的最大功率为+10 dBm。因此,可能无法提高设计用于全球范围的产品所需的功率。设计中增加的功率可能足以使该设计无法通过监管测试,从而错过认证。重要的是要及早记住这一点,因为在设计阶段的最后不得不缩减至较低的功耗,很容易导致设备无法通信。
 
在蓝牙5中使用远程功能(编码PHY)
 
蓝牙5引入了LE远程/编码PHY功能,以便在更大范围内提供更可靠的通信,而不会增加发射功率。它的工作方式是引入前向纠错(FEC)编码,该编码本质上迫使设备在所有通信中将数据包重复2或8次(可选)。此重新广播使连接边缘的设备更容易捕获完整的消息。
 
目前尚不清楚这是如何工作的,但是有一个简单的类比解释了这些重复广播如何扩展范围。想象一大群人,其中有些人很近,有些人很远。如果您以正常的声音说话,某些人可能会听到您的声音,而其他人可能不会听到您的声音。在增加功率类似于大声喊叫的情况下,LE Long Range类似于将每个单词重复两次或八次。那些遥远的人有两个或八个抓住每个单词的机会,而且他们抓住机会的机会也越来越多。这样,LE Long Range可以帮助更远的设备拥有更好的保持连接的机会。
 
这种方法也有其自身的后果–重复发送数据包意味着减少总体吞吐量并使用更多的功率来发送消息。但是,最终结果可能是量程的4倍之多,而功率成本可能值得付出这一代价。
 

利用蓝牙连接
 
使用中继器中继信号
 
扩展范围的另一种方法是将中继器引入您的环境。中继器只需拾取消息并再次转发它们,这意味着放置在连接边缘的中继器可以将边缘扩展到其最远的范围。这扩展了网络的规模,而无需对初始设备进行任何更复杂的工程更改。
 
但是,此系统通常在所有设备保持静止的网络中效果最好。这是因为更容易知道设备的位置,并仔细规划将中继器放在最有效的位置。如果设备四处移动,则中继器节点可能最终完全无效。
 
另一个缺点是,由于设备需要知道他们可以信任的转发器,因此这给应用程序带来了额外的安全负担。这要求调配所有设备以信任该转发器节点,如果需要更换该节点,则将每个设备重新配置给该新转发器。对于某些人来说,这可能是一个无法接受的维持水平。
 
合理利用蓝牙网格
 
与Bluetooth Classic相比,Bluetooth Mesh网络可以通过利用网络中的所有节点来实现更长的范围。在此配置中,这类似于具有中继器,只是网络中的每个蓝牙设备都充当中继器。他们收到一个数据包,确定它是否适合他们,如果不是,他们会在所有附近的设备上重复发送。这样,邮件就可以在整个网络中传递,直到它们到达预期的收件人为止。
 
有一些最佳做法可以使Bluetooth Mesh网络更适合电池供电的设备。一种是启用“低功耗节点”功能,该功能可帮助设备在睡眠模式下最大化其时间,并为附近的某些设备启用“朋友”模式。这意味着节点休眠时间更长,并且仅与朋友节点间歇地检查传入消息。这意味着他们不会在100%的时间内积极聆听,这会大量消耗电池资源(持续消耗3至5 mA的电量)。
 
在线客服
联系方式

热线电话

13088889090 谢小清

上班时间

周一到周六

公司电话

13088889090 谢小清

微信扫码咨询
微信二维码
线