選擇PC HID射頻的關鍵是成本,,功耗,可靠性(安全),,速度(吞吐量),,和易于設計。一般來說,,市場上標準協(xié)議比專有協(xié)議更具有競爭力,,這是由于其設備之間的互通性。然而,,直到2009年,,在PC HID方面,只有專有協(xié)議占據(jù)了市場,。這主要歸因于沒有任何無線標準對PC HID市場來說在成本,、功耗和效率方面是最優(yōu)的。
先看一下低功率藍牙技術,,它是針對低功率應用和PC HID市場開發(fā)的,?;舅俣?BR)和低功率(LE)藍牙都支持設備發(fā)現(xiàn)、連接建立和連接機制,。低功率藍牙還可以進行特色設計,,可以設計出比BR藍牙更低功耗,更低復雜性,,以及更低成本的產品,。
成本
無線HID市場對價格要求是相當嚴格的,MCU擔任了射頻基帶控制器,,需要有足夠的閃存來保存無線協(xié)議棧,。因為低功率藍牙是一個標準,其堆疊代碼大小遠比專有協(xié)議大得多,,從而要求更大的閃存,,這會致使成本增加。無線HID市場一直被專有協(xié)議占有,,因為他們協(xié)議棧小,。
然而,專有網絡需要外部的橋連接到PC 或主機,,以便他們可以和網絡中的其他設備通話,。藍牙技術在大部分的個人電腦和手機中比較常見,這些設備會有一個完整的雙模式藍牙橋 (BR和LE),,以后將不需要外部的橋,。
功耗
和基本速率藍牙不同,低功率藍牙是一種“always-off”技術規(guī)范,,在一個最大3 ms的數(shù)據(jù)傳輸應用中,,一般不會超過20mA的峰值電流,在紐扣電池應用中不會超過15mA,。這使得小型設備(例如手表和運動傳感器)可以使用一個小紐扣電池就可以實現(xiàn)多年的電池壽命,。然而,支持藍牙和低功率藍牙的雙模實現(xiàn),,將共享現(xiàn)有藍牙的物理收發(fā)器件和天線,,由于要遵循標準的藍牙技術,所以要保持同樣的功率消耗,。
由于功率消耗比較是有挑戰(zhàn)性的,,所以專有射頻芯片制造商通常在datasheet上不披露功耗。因此開發(fā)人員必須使用實驗板的設置和他們各自的固件測試環(huán)境來獲得自己想要的功率消耗數(shù)據(jù),。
可靠性和安全性
在2.4GHz干擾的魯棒性,,是指能夠可靠地與802.11b/g,藍牙,WirelessUSB,,以及一系列的無繩電話和微波爐共存,。一些專用的射頻器件例如CYRF6936可以使用直接序列擴頻(DSSS)和跳頻擴頻(FHSS)傳輸,低功率藍牙只采用了跳頻技術,,這和所有版本的藍牙技術相同,。DSSS可以確保數(shù)據(jù)的魯棒性,一旦干擾太大了FHSS允許無線電信號馬上跳到一個新頻道,。不支持DSSS也是藍牙相對于專有協(xié)議一個缺點,,因為專有射頻可以并存在噪聲環(huán)境中,不必非得跳到一個比較安靜的頻道,。低功率藍牙提供完整的AES-128加密技術,,可以對數(shù)據(jù)包進行強好的加密和驗證。與此同時,,這消耗了大量的數(shù)據(jù)包,。為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠,開發(fā)人員要根據(jù)設備的硬件能力和應用要求的安全級別來選擇現(xiàn)有的專有協(xié)議還是標準協(xié)議(如藍牙),。對于某些應用場合,,如無線鼠標,安全不是必需的,。
速度/吞吐量
低功率藍牙支持1Mbps的數(shù)據(jù)速率,,這足以滿足無線HID的應用。然而,,由于額外的開銷,,實際吞吐量僅僅是256kbps。專有協(xié)議只有較低的數(shù)據(jù)包消耗,,這就可以支持更高的吞吐量,。對于需要更高的有效吞吐量應用,低功率藍牙就不如專有標準了,。
認證
對于任何藍牙兼容設備來說認證都是必需的,,并且要預先得到藍牙技術知識產權許可。認證過程增加了產品的設計周期,,同時增加了成本和潛在的量產延遲。在使用專有協(xié)議的情況下,,許多廠商都提供了自己的認證規(guī)范,,這方面幾乎是免費的,所以產品開發(fā)人員可以在自己的終端評估協(xié)議,,開發(fā)費用和時間都可以減到最小,。
應用
使用專有射頻,任何應用都可以很容易地修改協(xié)議。使用這種方法,,可以通過改變輸出功率水平,,應用就可以修改來適應環(huán)境,工作在具有更好魯棒性的通訊方式下,,或可以移動到一個比較安靜的環(huán)境來通訊,。
在市場遍布窄帶,本地,,專有技術等連接解決方案的情況下,,低功率藍牙技術本身有其不同之處:
*易實現(xiàn)和多廠商的互通性
*超低的峰值電流,平均功耗和空閑模式功耗
*低成本集成
*電源處理
*接口阻抗
雖然低功率藍牙對于很多種應用都看起來像一種不錯的技術,,但是在HID應用采用這個技術之前,,有一些存在的問題需要行業(yè)解決。當然,,它不需要外部的橋,,這是它的優(yōu)點。但是,,當電子行業(yè)準備集成雙模式藍牙收發(fā)時就會遇到問題,。把雙模式/單模式收發(fā)集成到host,也同樣會產生藍牙技術和WiFi,、WiMax,、典型藍牙設備、以及其他2.4 GHz技術共處的問題,。這對開發(fā)人員來說可能是一個巨大的挑戰(zhàn),,除非有了這樣的芯片,暫時的解決辦法就是用一個外部橋和pc一起工作,。由于低功率藍牙仍是在開發(fā)階段,,所有應用輪廓都還沒有最終確定,這將在相當長的時間內影響低功率藍牙應用到無線HID領域,。
雖然藍牙技術是一個標準的協(xié)議,,但它在綁定方法上的缺點也是不可避免的。例如,,假設一個教室環(huán)境,,這里有許多學生都使用藍牙鼠標,并且所有人都試圖讓他們的鼠標同時綁定在各自的pc機上,。這時候可能發(fā)生交叉捆綁的情況,,一只鼠標跟別的電腦捆綁了,而不是在應該捆綁的那個,。那些專有協(xié)議例如賽普拉斯半導體的方案就會避免這些問題,,可以使用KISS (Keep It Simple Solutio)綁定,,廠商綁定,和自動綁定技術,。如果開發(fā)人員試圖使用低功率藍牙用到這類HID應用的話,,他們需要自己實現(xiàn)類似的綁定方法。
就像任何其他產品一樣,,適應應用是成功的關鍵,。低功率藍牙具備低成本、低能耗的特點,,似乎在無線HID市場是一個好的方案,。然而,當?shù)凸β仕{牙吸引許多公司進入無線HID市場的同時,,它又不可能成功,,除非它實現(xiàn)了并且超過了專有協(xié)議早在十年前就已經成功實現(xiàn)了的特性。