基于On Semiconductor NCH-RSL10的蓝芽5.0 信标方案

何谓蓝牙信标(Beacon)
        Beacon 是建立在低功耗蓝牙协议基础上的一种广播协议,其工作方式是,配备有低功耗蓝牙(BLE)通信功能的设备使用BLE技术向周围发送自己特有的ID,接收到该ID的应用软体会根据该ID采取一些行动。它通常是放在室内的某个固定位置,借此向周围进行连续性广播,但是它不能和任何低功耗蓝牙主机进行连接。蓝牙Beacon终端一般用于室内定位导航和精准位置营销等用户终端,比如一些大型超市的室内定位导航和基于位置的推送商品优惠券等。蓝牙Beacon标准并非蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)所制订的标准,它被称为“虚拟标准”,是由大型供货商或企业集团为首,针对广泛的Beacon应用所正式提出的蓝牙应用规范

蓝芽版本演进



目前市场上主要有三个关键的虚拟标准

  App 的iBeacon;

  Google的Eddystone;

  Radius Network的AltBeacon

以上三个虚拟标准,都使用低功秏蓝牙广播方法,将广播封包放在低功秏蓝牙频道37、38和39,以避免在2.4 GHz 工业、科技和医疗 (ISM)免执照波段上,与Wi-Fi流量冲突。

蓝牙Beacon工作原理

      Beacon 会每隔一定的时间广播一个数据包到周围,作为独立的蓝牙主机(比如手机等)在执行扫描动作时,会间隔地接收到 Beacon 广播出来的数据包。同时,在主机接收到广播包时,其中会指示该广播包来自于哪一个蓝牙从机 MAC 地址(每个 Beacon 拥有唯一的 MAC 地址)的从机设备和当前的接收发送信号强度指示值RSSI为多少。这时候,如果手机上安装有Beacon对应的app,接收到该ID的app会根据该ID的设置条件采取相应的动作!

蓝牙Beacon应用

  1. 推送讯息
  2. 室内导航及定位
  3. 身份识别、签到及打卡等
  4. 传感器应用

如何在On Semiconductor提供之IDE加入EDDYSTONE信标功能
       因为Beacon并不属于BLE标准之Profile,目前On提供之IDE并无Sample Code可以提供,本方案参考Bluetooth SIG之范例修改On IDE的"Peripheral_server_sleep"这只范例程式以达成Eddystone之信标功能,介绍如下 : 

  1. 开启On-Semiconductor IDE并增加Peripheral_server_sleep这支范例程式;
  2. 编辑h可以在这边新增EDDYSTONE UUID、资料结构跟Message Name
  3. 编辑c的CustomService_Env_Initialize函式,这里可以加入Eddystone URL,在这范例我们以大大通网站为例;
  4. 编辑c的CustomService_ServiceAdd函式,这里可以送Request来要求增加客制Profile到Attribute资料库
  5. 编辑c的GATTM_AddSvcRsp函式,这边处理由GATT回应的增加服务到Attribute资料库的response                                                                                                                                      
  6. 编辑广播的频率到2000毫秒                                                                                                       
  7. 编译跟烧录到RSL10 EVB
  8. 打开手机使用Beacon scanner APP测试我们刚才编辑的Beacon程式                                                                                                                                                                                        
  9. Eddystone用于寻物之范例                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

参考资料 : 
1.Bluetooth SIG---Eddystone : https://www.bluetooth.com/blog/bluetooth-technology-and-the-physical-web/
2.On Semiconductor RSL10 : https://www.onsemi.com/products/connectivity/wireless-rf-transceivers/rsl10-sip

►场景应用图

►产品实体图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

1. 超低能耗 : RSL10 具有杰出的整体电源曲线,能针对多种应用提供优异的省电操作,包括一些业界最佳的数据,在深度睡眠模式下 62.5 nW,和接收模式下的 Rx 为 7 mW。 2. 进阶多重无线协定 : 2-1. RX灵敏度-94dBM; 2-2.传输功率 -17dBm~+6dBm; 2-3.支援低功耗蓝芽(BLE)以及2.4GHz自订义/客制化通讯协定; 2-4.支持空中韧体更新(FOTA); 3. 有弹性的电压输入(1.1V~3.3V) : 可支持1.2V及1.5V电池应用无须外接DC/DC Converter. 4. 超小型化包装: RSL10提供5.50 mm2 WLCSP 包装及6 x 6 mm QFN包装,更提供了6x8mm的小型化SiP模组. 5. 双核心架构 : 具有可编程且时脉达到48MHz的ARM Cortex-M3处理器及嵌入式数位讯号处理器(DSP) 6. 支援芯片和软体无线技术:具有 2.4 GHz 无线射频前端 (RFFE) 和蓝牙 5 认证的基频控制器,支援 2 Mbps 数据传输率。RSL10 开发工具套件提供多种支援的 BLE 通讯协定 7. 高度整合式系统单芯片 (SoC):功能强大的双核心架构具有高效率电源管理单元、振荡器、Flash 和 RAM 记忆体、DMA 控制器以及周边装置和界面

►方案规格

低功耗蓝芽5.0

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