【技术】蓝牙5与蓝牙MESH，增加蓝牙传输距离并将蓝牙设备进行组网通讯

时间： 2018-05-18 来源：世强

代理服务

技术支持

现货查询

批量订货

蓝牙是一种常用的无线通讯设备，比如蓝牙耳机、蓝牙音箱。随着物联网的发展，为了满足物联网使用需求，增加蓝牙传输距离并将蓝牙设备进行组网通讯，蓝牙技术联盟推出了蓝牙5.0标准和蓝牙Mesh技术。

蓝牙5.0标准由蓝牙技术联盟2016年6月16日发布的最新一代蓝牙标准。与蓝牙4.2相比，蓝牙5.0有以下几点优势：

1、更快的传输速度、更远的传输距离

蓝牙4.2标准最大突发速率为1Mb/s，而蓝牙5.0标准将速率提高到2Mb/s。可以让蓝牙设备响应更快、性能更高。通过降低带宽，保持原来的功率要求的情况下，可以使传输距离提高至原来的4倍，有效传输距离可达300米。

2、增加导航功能

蓝牙5.0标准添加了导航功能，结合wifi可以实现精度小于1米的室内定位，有利于实现室内导航功能。

3、增加广播容量

蓝牙5.0标准将广播数据从传统的三个广播信道扩展到全部数据信道。广播信道增加，提高了广播传输容量，可以把更多的信息传送到其他兼容设备，而不会形成实际连接，从而加快互动速度。

4、更低功耗

蓝牙5.0标准针对物联网进行了很多底层优化，力求以更低的功耗和更高的性能为智能家居服务。

5、提高传输准确性

蓝牙5.0标准增加了低功耗编码物理层。低功耗编码物理层标准有两种编码方式：S=8和S=2，其中S是每个位的符码数。除循环冗余校验(CRC)以外，还有卷积编码及映像，提高了冗余度，减少了出错的机会。在远距离通讯时，可以进行检测和校正，确保数据的正确性。

蓝牙Mesh技术是一种组网方式。要了解蓝牙Mesh，首先要了解Mesh网络结构。Mesh网络也称为"多跳网络"，或者“网状网络”。Mesh网络的每一个节点都可以作为AP和路由器，通讯时，当某个节点损坏或者堵塞时，可以自动绕过该节点，重新选择路径达到目的地，可以让网络更高效可靠。

图1：网络类型

2017年7月19日,蓝牙技术联盟正式宣布蓝牙技术开始全面支持Mesh网络。至此，蓝牙拥有了进军智能家居、智慧城市、楼宇自动化等物联网的资本。和zigbee实现Mesh网络的方式不同，zigbee采用路由技术，而蓝牙采用管理型网络泛洪方式，也就是广播方式。大家听到广播方式，第一感觉就是网络会非常的繁忙、效率低下、耗电，但是蓝牙Mesh采用的广播方式是可控的，设备对于信息的转发需要满足多种限定条件，提高传输效率。

蓝牙Mesh网络的优点：

1、蓝牙Mesh网络可以节省存储器空间。

采用广播方式，不需要创建和管理复杂的路由表、路由发现表等，节省了维护网络运行的存储器空间的开销。同时又能实现Mesh网络功能，网络中任何一个节点的故障也不会对网络传输造成致命性的影响，使得网络高度可靠。

2、蓝牙Mesh网络对实现低功耗有较大优势。

在蓝牙Mesh网络中引入了Friendship机制。在蓝牙Mesh网络中设置Friend节点，专门为低功耗节点服务。Friend节点与低功耗节点可以建立Friendship关系。建立此种关系之后，Friend节点可以暂存发往低功耗节点的信息，待低功耗节点退出休眠模式之后，再从Friend节点取回相关信息。在实际应用中，Friend节点可以是灯泡、机顶盒、路由器等通过市电供电的设备，对于功耗不是很敏感；低功耗节点可以是由电池供电的设备，如传感器、门锁等。

3、蓝牙Mesh网络有可靠的安全性。

蓝牙Mesh网络是一种真正的工业级解决方案。安全机制包括：

A. 使用经过验证的安全算法对添加到网络的设备进行配置。

B.所有通信信息都需要使用128-bit AES-CCM进行加密和认证。

C.加密和认证应用于网络层和应用层两层，分别有两组密钥，网络层密钥和应用层密钥。采用两组密钥可以让转发节点并不清楚转发信息，达到信息保密目的。比如家中的灯泡和门锁处于同一个网络，采用相同的网络层密钥，但是他们的应用层密钥互为不同。如果一条信息的目的节点是门锁，家中的各个灯泡可以转发这条信息至门锁。但是灯泡是无法解析这条信息的应用层内容，无法判断是开锁还是闭锁的动作。这样设计的好处是将网络层加密与应用层加密隔离，加解密互为操作，互不干扰，互不耦合。

D.通过在发送的每个消息上加入不同序列号来防止重放攻击

E.通过既定的密钥更新程序将Mesh网络中不授信的设备列入黑名单

F.通过扰码的方式对每条信息进行模糊处理。即使您在走动的同时携带蓝牙Mesh设备， “骇客”通过数据包嗅探器也无法跟踪到您的行踪。

图2：蓝牙Mesh网络应用

4、蓝牙Mesh网络可以同手机蓝牙连接。

使用蓝牙Mesh的代理（Proxy）协议开发手机APP，通过代理节点可以与蓝牙Mesh网络进行通讯。

蓝牙5.0标准，提高了广播容量，结合蓝牙Mesh网络，让蓝牙组网变得更容易。

SILICON LABS公司作为世界顶级的物联网芯片、软件、解决方案供应商，推出支持蓝牙5.0的SOC芯片EFR32BG系列和通过认证、集成天线、远距离传输、小封装的蓝牙模块BGM系列。Silicon Labs公公司针对蓝牙产品，提供整套完善的开发工具，蓝牙Mesh网络开发包，例程和手机APP代码。运用Silicon Labs公司提供的丰富资源，可以提高设计产品的稳定性，加快上市时间。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 47
| 转发至：

本文由东方的风提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（47）

石利 Lv4 资深工程师 2018-11-08

Silicon Labs蓝牙SOC芯片EFR32BG系列有没有车规产品？
- 用户97031550_世强回复： Silicon Labs 蓝牙SOC芯片EFR32BG系列目前没有车规级的产品
  查看全部2条回复
thomas Lv3 高级工程师 2018-06-25

蓝牙5.0现在的手机支持吗？能脱离手机做开发利用吗？
- 用户49103628_世强回复：目前尚未看到目前主流有手机支持5.0，但是这个普及会很快。脱离手机是可以的，可以使用Beacon，不连接，也可以使用一颗芯片做主模式，无需手机参与。
  查看全部7条回复
用户90047096El Lv6 高级专家 2018-06-21

蓝牙模块需要认证？认证后的模块，整机还需要认证？
- 回复：使用通过BQB认证的模块，不用再做BQB的认证，但产品的整机还要FCC等认证。
  查看全部8条回复
愤怒的小熊2018 Lv7. 资深专家 2020-03-20

学习
愤怒的小熊2018 Lv7. 资深专家 2020-03-11

学习

crystal529 Lv5. 技术专家 2019-12-13

学习了
枫丹白露 Lv7. 资深专家 2019-11-08

学习
119 Lv7. 资深专家 2019-07-09

学习了
阿吉哥哥 Lv4. 资深工程师 2019-03-06

好东西
howic Lv3 2019-02-13

学习了

展开更多评论

【产品】全新Wireless Gecko SoC软件解决方案，单芯片减少成本约40%

Silicon Labs推出了全新的Wireless Gecko SoC软件解决方案，旨在通过增加蓝牙（Bluetooth）连接简化使用Sub-GHz无线连接的工业和商业物联网（IoT）应用。新的多协议软件现在可以使用Silicon Labs的EFR32MG和EFR32BG Wireless Gecko SoC。

2018-07-20 - 新技术代理服务技术支持现货查询批量订货

【技术】Silicon Labs全球首批提供手机BLE MESH软件，缩短蓝牙 MESH产品开发周期

BLE MESH是一个多径网络，任何一个节点出现故障都不会影响到BLE MESH网络数据的传递，网络的可靠性比较高。

2017-10-12 - 新技术代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】Silicon Labs的蓝牙SoC EFR32BG22如何进行在线的OTA升级？

Silicon Labs的蓝牙SOC EFR32BG目前已经能够支持到蓝牙5.2，工艺升级后的EFR32BG22的功耗能够达到接收4.1mA，0dbm发射功耗3.6mA，休眠功耗低至1.4uA，如此低的功耗，能够大幅延长蓝牙设备的电池续航时间。本文介绍蓝牙SoC EFR32BG22如何进行在线的OTA升级。

2020-06-07 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】EFR32BG系列蓝牙SoC之低功耗测试操作指导

很多的蓝牙设备都是电池供电的，因此对蓝牙SoC功耗水平测试与评估就非常有必要。Silicon Labs公司提供的蓝牙评估板底板，都带有电流功耗测试功能，搭配Simplicity studio v4开发平台的energy profile功耗测试上位机，非常容易测试出EFR32BG系列蓝牙SoC的功耗水平。我们详细介绍功耗测试需要的软件和硬件以及测试操作。本文就将具体进行说明。

2020-02-20 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

无线连接技术如何实现医疗物联网？

面向医疗物联网（IoMT）应用的新发展趋势， Silicon Labs（亦称“芯科科技”）高级产品营销经理Brian Blum提供本篇应用文章，进一步说明我们该如何利用物联网和连网健康设备来实现医疗物联网，以改善医疗保健、治疗和健康的体验，追求更健康的社会。

2024-04-13 - 技术探讨代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】支持3线PTA的Bluetooth SDK，解决蓝牙与WIFI共存难题

在设计蓝牙产品时不可避免的要与WIFI一同使用，由于蓝牙与WIFI都是2.4GHz的频段，如何解决同频干扰是我们不得不面对的一个难题。Silicon Labs提供的Bluetooth SDK从V2.6.0版本开始引入了3线的PTA，可以解决蓝牙与WIFI共存的难题。Bluetooth SDK适用于Silicon Labs EFR32BG与EFR32MG系列的无线蓝牙SOC产品。

2018-06-12 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】蓝牙SoC芯片EFR32BG系列BLE修改MAC地址的方法

当很多BLE设备一起使用或组网使用时，可以通过其MAC地址来区分不同的设备，这个地址是全球唯一有的，一般已固化在芯片中，无法修改，但用户可以配置不使用该MAC并使用自定义的符合 IEEE EUI64规则的MAC。在Silicon Labs蓝牙SoC芯片EFR32BG系列的BLE SDK中提供了方法，本文将进行详细说明讲解。

2020-05-16 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

Silicon Labs（芯科科技）EFRConnect-v2.7.2 Android应用程序包

型号- EFR32MG,EFR32BG

SILICON LABS - 开发环境(软件/固件) - v2.7.2 代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】低功耗蓝牙SoC芯片EFR32BG系列的UART串口通信参考代码与解析

EFR32BG是Silicon Labs公司的高性能低功耗蓝牙SoC芯片。支持蓝牙5.0、5.1协议和蓝牙Mesh协议，发射电流3.5mA@0dbm，接收电流仅有2.6mA。广泛用于智能门锁，蓝牙门禁系统，照明系统，智能家居；在开发EFR32BG蓝牙SoC的代码过程中，经常需要用到uart通信，本文详细介绍如何找到参考代码以及代码解析。

2020-02-10 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

Silicon labs 蓝牙SOC选型表

Cortex-M4/M33内核,支持蓝牙5,待机功耗1.2μA;实测网络节点100+,工作温度高达125℃,提供芯片和模块。其最新的1.4μA超低功耗蓝牙SoC EFR32BG22具有主频高达76.8MHz Cortex-M33内核,16位ADC,支持蓝牙5.2与AoX定位和蓝牙Mesh协议。

Output Power Range (dBm)

Temperature Range (ºC)

Package Type

Package Size(mm)

EFR32BG24B110F1536IM48-B

Bluetooth®Wireless SoC

AES-128;AES-256;ECC;SHA-1;SHA-2

-20 to 10

-97.6DBM(1Mbit/s GFSK)

选型表 - SILICON LABS 立即选型

【应用】尺寸2.291×2.624mm的蓝牙SOC EFR32BG27助力医疗胶囊机器人小型化设计，可在0.8V下运行

EFR32BG27蓝牙芯片是芯科公司推出的一款超小封装、超低功耗的芯片。它的尺寸只有2.291 mm × 2.624 mm，可以轻松嵌入到医疗胶囊机器人的内部，不会占用太多空间。同时，它的超低功耗设计，可以让机器人的电池寿命更长，可以更好地满足医疗胶囊机器人的使用需求。

2023-04-19 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】Silicon Labs 蓝牙Mesh SoC版Provisioner流程介绍

Silicon Labs的蓝牙Mesh SoC EFR32BG是目前市场上非常流行的蓝牙Mesh方案，该芯片支持BLE5.1的全部特性，支持BT Mesh 1.1的全部特性，具有技术上的先进性。在做蓝牙Mesh网关时，需要使用EFR32BG作为Provisioner，本文介绍下Silicon Labs SoC版Provisioner的流程。

2019-07-10 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】如何开启低功耗蓝牙SoC芯片EFR32BG系列参考代码soc-empty工程中的调试串口打印输出功能

EFR32BG是Silicon Labs公司的高性能低功耗蓝牙SoC芯片。支持蓝牙5.1协议和蓝牙Mesh协议，支持AOA定位功能，苹果HomeKit，支持多种硬件加密等。发射电流3.5mA@0dbm，接收电流仅有2.6mA。广泛用于智能门锁，蓝牙门禁系统，照明系统，智能家居。开发过程中，经常需要用到uart串口调试，本文详细介绍如何在soc-empty工程中开启调试串口。

2020-02-09 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】在SSv5中使用EFR32MG/BG系列芯片创建Bluetooth-SoC DTM工程的全过程

当我们拿到一个Silicon Labs EFR32MG或者BG系列蓝牙SoC芯片，想要测试蓝牙射频性能时，我们就需要创建一个Bluetooth - SoC DTM的工程，本文以EFR32MG21A020F768IM32芯片为例为新手准备了从零开始的Bluetooth - SoC DTM工程创建教程。

2023-03-01 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

【经验】如何实现低功耗智能蓝牙SOC芯片EFR32BG UART通信接口配置与数据收发？

EFR32BG是Silicon Labs公司的一款高性能低功耗蓝牙SOC芯片。广泛用于智能门锁，蓝牙门禁系统，照明系统，智能家居，以及各种需要与智能手机连接的设备中。这样一款应用广泛，高性能低功耗的BLE智能蓝牙SOC，在设计产品代码时，大都会使用UART通信，本文详细介绍如何配置UART引脚和初始化，以及代码的实现。