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Wi-Fi、Bluetooth 5 和 Zigbee/Thread 一个都不能少,就在QCA4020开发工具包

发表于2019-01-10 10:57| 来源CSDN| 作者Qualcomm

摘要:大多数物联网用例需要Wi-Fi进行远程控制,访问云资源,如存储、计算、分析和控制面板。您需要使用Bluetooth 5低功耗(BLE)连接传感器并设置覆盖各种设备的网状网络。

物联网发展取决于生态系统,大多数物联网用例需要Wi-Fi进行远程控制,访问云资源,如存储、计算、分析和控制面板。您需要使用Bluetooth 5低功耗(BLE)连接传感器并设置覆盖各种设备的网状网络。

这些无线网络技术和生态系统与众不同,而您必须适应。要满足您的产品要求,需要多少种不同的无线电?打算如何将它们整合到一起?

Qualcomm Technologies, Inc.(QTI)推出的 QCA4020是一款多模SoC,在单芯片上支持多种无线技术和生态系统。

我们现在还推出了相关的开发工具包和模块,搭载QCA4020,通过独立无线电提供高并发和数据吞吐量,适用于双频2.4/5GHz Wi-Fi和蓝牙低功耗(BLE)v5.0。此外,为确保产品适合低功耗网络,QCA4020还支持802.15.4、ZigBee 3.0,并通过OpenThread支持Thread。

QCA4020专为物联网重要无线技术和生态系统而设计:

• Zigbee 3.0:基于IEEE 802.15.4标准和Zigbee PRO规范,Zigbee 3.0增加了额外的安全层和应用程序框架,允许在单一网络中以网状网络连接数百台设备。开发者可以使用Zigbee 3.0为照明、安全、温度控制和智能家居应用构建可以互操作的全栈解决方案。QCA4020软件开发工具包(SDK)目前已通过R21平台规范认证,并且还支持RF4CE、家庭自动化和楼宇自动化规范。

• Thread:同样基于IEEE 802.15.4标准,在混合网络中具有低延迟、低功耗和高互操作性等特点,非常适合需要连接到网络的电池供电或低功耗设备。QCA4020具有支持IP路由和6LoWPAN的完整堆栈,兼容通过Thread认证的OpenThread v.1.1实施方案,适用于任何Thread类设备,包括边界路由器、联结路由器和终端设备。

• AWS IoT云:除了将智能设备、传感器和微控制器等设备链接到Amazon Web Services(AWS)云之外,AWS IoT还提供了相应的接口,可以从移动电话和平板电脑控制这些设备。您还可以收集、存储并在AWS Cloud中使用IoT设备数据。QCA4020附带可直接运行的演示应用(如下图所示),该移动应用使用AWS IoT,通过AWS Cloud中运行的传感器与芯片连接,并从Zigbee网络下运行的设备接收传感器数据(比如,温度、压力、湿度、计数器增量)。

AWS IoT 云

• Azure IoT云:Azure IoT 用于连接物联网设备并通过Azure云提供数据。使用QCA4020 SDK,应用程序可以集成传感器和移动应用,将数据发送到云端,用户可以使用移动电话或浏览器控制面板进行分析。

• BLE网状网络:将BLE网络节点连接到IP网络,是照明、家庭舒适、远程控制、家居安全和工业应用的常见场景。Qualcomm蓝牙网状允许BLE设备发送和接收消息,对收到的消息进行操作,并将这些消息重复发送到附近的设备。网状技术有助于扩展BLE网络的范围。QCA4020内置的示例应用,可以帮助控制照明和网状网络(如下图所示),并将BLE网状网络连接到Wi-Fi连接设备和IP网络。

嵌入式物联网接入平台:Wi-Fi和BLE网络

总之,这种高度并发的单一SoC涵盖多种无线技术和生态系统,有助于打造功能强大的物联网设备。通过这种生态系统覆盖,您可以专注于产品开发,而无需再一页页的翻看目录,寻找适合的设备和通用芯片,以便增加连接功能。

在本篇以及后续几篇文章中,我将详细介绍QCA4020及其在生态系统、云连接、安全性、蓝牙5(BLE)和无线电并发中提供的选项。

现在,您已经有了物联网用例,我们来帮助您访问最重要的生态系统。

最令人期待的用例之一是嵌入式物联网接入平台,拥有Wi-Fi、BLE和802.15.4生态系统多种并发连接,适合消费和工业场景。

下图是配备QCA4020的恒温器充当物联网接入平台。运动传感器或门锁通过BLE连接到接入平台,人员进入房子,通过Wi-Fi激活电灯开关或智能插头。接入平台通过BLE(或802.15.4)网状网络从房间传感器接收温度消息。房主还可以直接利用在移动电话上运行的应用来配置或控制恒温器。通过Wi-Fi,恒温器将温度数据发送到云端(AWS IoT或Azure IoT)。物联网接入平台可以处理移动设备、传感器和Wi-Fi客户端多达10个并发BLE或802.15.4(Zigbee或线程)连接。

嵌入式物联网控制接入平台:多模无线电

QCA4020专为物联网低功耗需求和轻量级网状网络而设计,这种芯片在以下三种原型用例中尤其有效:

1. 嵌入式物联网接入平台:可以将QCA4020嵌入其他物联网设备(如恒温器和设备)中,作为连接生态系统的平台。比如,您可以使用它收集智能手机或平板电脑配置应用的BLE流量,然后通过IP网络转发,以便访问云计算。如上所述,物联网接入平台可以桥接多种无线电(Wi-Fi、BLE和15.4),支持BLE网状生态系统和云连接,将数据发送到AWS IoT云或Azure IoT 云。

2. RTOS网关:借助其板载ARM Cortex M4F应用处理器,QCA4020功能强大,足以作为具有实时操作系统的独立低成本网关运行,可以满足与物联网中心相同的需求,其成本远低于运行Linux的控制中心或网关。

3. BLE、Zigbee和Thread网状:QCA4020具有足够的RAM和并发特性,可在Zigbee、Thread或Qualcomm蓝牙网状网络中众多设备之间连接和移动消息。

QCA4020 SoC

QCA4020支持多种网络技术和生态系统,可以在以下应用中发挥作用:

• 家居安全和家居舒适(恒温器、智能扬声器)

• 电池供电的产品,如传感器(湿度、温度、运动)和遥控器(娱乐、游戏)

• 建立在Zigbee、Thread或BLE上的照明网络,具有多个脉冲宽度调制(PWM)通道,用于控制亮度

• 从智能插座到家用电器(白色家电)的线路供电产品

• 工业应用(运输、自动化),通过BLE网状网络连接数千个设备,然后通过IP连接

• Zigbee、Thread和BLE多个路由器,扩展范围

现在就购买QCA4020开发工具包!同时留意本系列更多文章。

QCA4020是一款高度并发SoC,可满足主要物联网的Wi-Fi和BLE需求。而且,其802.15.4覆盖范围为产品和应用提供了扩展到Zigbee和Thread等标准的空间,使用单一芯片就能利用各种不同的生态系统。

我会在后续的系列文章中介绍有关QCA4020开发工具包的内容。现在就订购工具包,并参照QCA402x开发工具包用户指南介绍的演示迅速上手。


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