【無線知識庫】多協(xié)議無線技術(shù)探討與應(yīng)用

Silicon Labs（亦稱“芯科科技”）無線工程團隊基于長年積累的多協(xié)議無線開發(fā)知識以及協(xié)助客戶進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)部署的豐富經(jīng)驗，從而針對多種無線技術(shù)組合和情境制作了一系列應(yīng)用文檔，歡迎點擊文末的閱讀原文或復(fù)制下方網(wǎng)址下載并參考使用：https://cn.silabs.com/applications/enabling-technologies/multiprotocol
什么是多協(xié)議？隨著連接設(shè)備的方式不斷增加，能夠與不同類型的設(shè)備進(jìn)行安全通信就變得非常重要。多協(xié)議無線技術(shù)可使無線設(shè)備通過多個無線協(xié)議或頻率進(jìn)行通信，幫助解決這一問題。 有兩種主要的多協(xié)議類型：交換式和動態(tài)多協(xié)議，每種類型都有自己的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)，以及針對性的用例。 交換式多協(xié)議涉及在一個芯片上運行兩種不同的可能模式。協(xié)議和堆棧視圖中的每個模式彼此分開。要交換協(xié)議，有兩個選項：1) 引導(dǎo)加載您要包含其他協(xié)議棧的固件映像，進(jìn)行通信，然后引導(dǎo)加載回其他映像，或 2) 讓具有兩種模式的一個映像完全啟用或禁用每個協(xié)議。 其中一個示例是聯(lián)網(wǎng)的家庭設(shè)備（如門或窗傳感器），在其絕大部分使用壽命內(nèi)只需要調(diào)試藍(lán)牙即可加入網(wǎng)絡(luò)，然后通過 Zigbee 通信。為此，您將寄出已編程或啟用藍(lán)牙軟件的部件，通過電話與用戶/安裝者交流，然后禁用藍(lán)牙，啟用 Zigbee 并加入 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)。然后，通常返回藍(lán)牙連接的唯一方法是通過用戶中斷（如按鈕）或通過 Zigbee 連接到節(jié)點，以告訴它切換回藍(lán)牙，因為設(shè)備不能同時留在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)并停留在其藍(lán)牙連接上。交換間隔時間非常長 – 藍(lán)牙需要數(shù)百毫秒，藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)則需要更長時間。 動態(tài)多協(xié)議在交換功能上更加流暢和靈活，而且可以在兩個協(xié)議之間更快速地跳躍。使用動態(tài)多協(xié)議時，您無需關(guān)閉或去初始化整個協(xié)議棧；只需保持兩個協(xié)議的運行狀態(tài)并對換正在使用物理無線電的協(xié)議，從而大大縮短了切換時間。您正在共享兩個協(xié)議之間的最低階依賴關(guān)系，通常是無線電（下圖中以墻底磚表示）。通過更快切換，它使藍(lán)牙低功耗 (BLE) 連接保持活動狀態(tài)，同時保持 Zigbee/Thread 網(wǎng)絡(luò)上的連接，從而確保您位于每個協(xié)議的時間窗口內(nèi)，不會斷開連接或從網(wǎng)絡(luò)中刪除。這允許節(jié)點通過 Zigbee/Thread 或藍(lán)牙響應(yīng)命令，這意味著通話中的用戶可以控制節(jié)點和主網(wǎng)絡(luò)。 動態(tài)多協(xié)議應(yīng)用的一個很好的例子是門鎖，您希望用戶能夠通過手機上的藍(lán)牙鎖上/解鎖門，以及通過 Zigbee 使用傳感器、時間表或云命令。

	交換式多協(xié)議	動態(tài)多協(xié)議
優(yōu)點	通常，整體系統(tǒng)成本選項較為便宜，因為您的主 IC 是所有選項中最簡單的。 最簡單的選項，因為您無需擔(dān)心復(fù)雜的軟件定時管理。 需要更少的開發(fā)。	無縫連接，易于使用。 保持 BLE 連接，同時留在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)上。
缺點	最不靈活的選項，因為您必須完全禁用一個協(xié)議才能啟用另一個協(xié)議。例如，使用藍(lán)牙時，您將失去所有連接，必須重新建立連接，使用 Zigbee 時，您將從網(wǎng)絡(luò)中斷開。 在兩個協(xié)議之間切換需要更長時間，因為每次切換時必須關(guān)閉并重新啟動每個協(xié)議。	需要軟件和網(wǎng)絡(luò)方面的專業(yè)知識，難以開發(fā)和測試。 需要嚴(yán)格的時間表，以確保您符合保持 BLE 活動狀態(tài)的要求。

多協(xié)議應(yīng)用技術(shù)文檔下載

• AN1133：基于藍(lán)牙® 和 Zigbee 的動態(tài)多協(xié)議開發(fā)：https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/an1133-dynamic-multiprotocol-bluetooth-zigbee.pdf
• AN1269：基于藍(lán)牙和 RAIL 專有協(xié)議 (GSDK v3.x) 的動態(tài)多協(xié)議開發(fā)：https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/an1269-bluetooth-rail-dynamic-multiprotocol-gsdk-v3x.pdf
• AN1209：基于藍(lán)牙和 Connect 的動態(tài)多協(xié)議開發(fā)：https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/an1209-dynamic-multiprotocol-connect-bluetooth.pdf
• AN1265：基于藍(lán)牙和 OpenThread (GSDK v3.x) 的動態(tài)多協(xié)議開發(fā)：https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/an1265-openthread-bluetooth-dynamic-multiprotocol-gsdk-v3x.pdf