Methoden zur Auswahl des BLE-Moduls

NiceRF: Was ist Low-Energy-Bluetooth und wie wählt man ein BLE-Modul aus?

Bluetooth Low Energy (BLE), auch bekannt als Smart Bluetooth, hat sich von Bluetooth 4.0 zum aktuellen Bluetooth 5.2 weiterentwickelt. Vor der Einführung durch Bluetooth SIG handelte es sich um eine von Nokia entwickelte drahtlose Kommunikationstechnologie für kurze Entfernungen. Das ursprüngliche Ziel bestand darin, einen drahtlosen Standard mit dem geringsten Stromverbrauch bereitzustellen und insbesondere niedrige Kosten, geringe Bandbreite, geringen Stromverbrauch und geringe Komplexität zu optimieren. BLE hat sich nach und nach zu einem Low-Power-Standard für Halbleiterhersteller sowie zu Low-Power-Bluetooth und kostengünstigem, praktischem Anwendungsdesign entwickelt. Derzeit ist die Bluetooth-Technologie mit geringem Stromverbrauch weit verbreitet. Es kann lange Zeit mit nur einer Knopfbatterie betrieben werden. Wie wählt man also ein BLE-Modul aus ?

Methode zur Auswahl des BLE-Moduls :

1. Übertragungsrate

Die Übertragungsrate ist für Ingenieure in der Regel die erste Überlegung, da sie von der Art der übertragenen Informationen abhängt. Daher muss bei der Auswahl des BLE-Moduls die Anwendung klar sein und die im Arbeitszustand erforderliche Datenübertragungsrate als Auswahlstandard herangezogen werden.

2. Übertragungsentfernung des BLE-Moduls

Auch die Übertragungsentfernung ist ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Auswahl des BLE-Moduls. Je größer die Entfernung, desto besser ist das BLE-Modul. Bestimmen Sie anhand der Entfernung in der praktischen Anwendung, welches BLE-Modul die Datenübertragungsanforderungen besser erfüllen kann.

3. Stromverbrauch

Der Stromverbrauch wird hauptsächlich von der Übertragungsrate und der Entfernung bestimmt. Im Allgemeinen werden Bluetooth-Geräte mit Batterien betrieben und der Stromverbrauch bestimmt direkt die Lebensdauer des Produkts. Das Bluetooth-Modul selbst ist für seinen geringen Stromverbrauch bekannt. Da es jedoch eine Vielzahl von Betriebszuständen gibt, ist der Stromverbrauchswert in jedem Zustand unterschiedlich und muss von Ingenieuren entsprechend der tatsächlichen Anwendung ermittelt werden.

4. BLE-Modul-Chip

Der Chip bestimmt die Rechenleistung des BLE-Moduls. Ohne einen leistungsstarken Kern kann die Leistung des BLE-Moduls nicht garantiert werden.

5. BLE-Modulschnittstelle

Die Schnittstelle des BLE-Moduls ist optional. Es gibt serielle, USB-, digitale I/O-Ports, analoge I/O-Ports, SPI und Sprachschnittstellen. Zur Datenübertragung kann eine serielle Schnittstelle (TTL-Pegel) genutzt werden.

6. Arbeitsmodus

BLE Bluetooth hat verschiedene Arbeitsmodi. Sie sind Master, Slave, Master-Slave-Koexistenz / Master-Slave-Verbindung. Im Allgemeinen kann ein Master mit mehreren Slaves kommunizieren und eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation unterstützen.

Um Kunden dabei zu helfen, bessere Entscheidungen zu treffen, hat NiceRF die BLE-Module verschiedener Versionen aufgelistet:

NiceRF BLE-Modul	BLE-Modul BLE5101	BLE-Modul BLE5201	BLE-Modul RF2541	BLE-Modul RF2541-PL2
Zertifizierungen	FCC, CE, BQB	Das Modul kann verschiedene Zertifizierungen bestehen	Das Modul kann verschiedene Zertifizierungen bestehen	Das Modul kann verschiedene Zertifizierungen bestehen
Bluetooth-Kommunikationsprotokoll	BLE 5.1	BLE 5.2	BLE 4.0	BLE 4.0
Chip	FR8012HA	EFR32BG22	CC2541 SOC-Chip von TI	CC2541 SOC-Chip von TI
Betriebsfrequenzband	2,4 GHz	2,4 GHz	2,4 GHz	2,4 GHz
Kommunikationsentfernung	150 m (1 Mbit/s, 10 dBm)	150 m (1 Mbit/s, codiertes PHY)	50m	50m
Master- und Slave-Rollen	Master und Slave existieren nebeneinander und Master und Slave können gleichzeitig verbunden werden	Die Master-Slave-Rollen können nicht nebeneinander existieren. Master und Slave können sich jeweils nur gegenseitig aussuchen	Master und Slave können sich jeweils nur gegenseitig aussuchen	Master und Slave können sich jeweils nur gegenseitig aussuchen
Änderung der MAC-Adresse	Anpassbar und modifizierbar	Kann nicht geändert werden	Kann nicht geändert werden	Kann nicht geändert werden
Übertragungsrate	2 Mbit/s	2 Mbit/s	1 Mbit/s	1 Mbit/s
Maximale Anzahl von Bluetooth-Verbindungen	20	8	1	1
Leistungsbereich	-16dBm~10dBm	0 dBm ~ 6 dBm	-20dBm~0dBm	-20dBm~0dBm
Schlafstrom	< 7,5uA	< 5uA	1,5~2uA	< 1uA
Luft-Upgrade	Verfügbar	Verfügbar	nicht verfügbar	Verfügbar
Startmodus	Konfigurationsmodus (kann durch Befehlskonfiguration geändert werden)	Transparenter Übertragungsmodus. Nach der Verbindung kann mit der transparenten Übertragung der Daten begonnen werden.	Transparenter Übertragungsmodus. Nach der Verbindung kann mit der transparenten Übertragung der Daten begonnen werden.	Transparenter Übertragungsmodus. Nach der Verbindung kann mit der transparenten Übertragung der Daten begonnen werden.
MTU (maximale Bytes pro Paket)	247 Byte	247 Byte	20 Byte	20 Byte
Antenne	PCB-Onboard-Antenne	PCB-Onboard-Antenne	PCB-Antenne	Draht
Serieller Baudratenbereich	2400 ~ 115200 bps	2400 ~ 115200 bps	1200 ~ 115200 bps	1200 ~ 115200 bps
Debuggen Sie die serielle Schnittstelle	Ja	NEIN	NEIN	NEIN
Bindung automatisch initiieren	NEIN	Ja	NEIN	NEIN