Какой блютуз использовать (2.1 или 4.0) и как?

Мои два цента (я проделал изрядное количество работы с Bluetooth и разработал потребительские продукты, которые сейчас используются в этой области) ... Обратите внимание, что я буду замалчивать МНОГО дизайнерских решений, чтобы сохранить это «кратким» .

2.1 или 4.0 использовать?

Просматривая свои оценки, похоже, что вы просматриваете около 2 МБ данных в неделю, может быть, 8 МБ в месяц. Вопрос о том, какую технологию здесь использовать, сводится к тому, как долго люди готовы ждать, чтобы собрать данные.

Для BLE (BT 4.0) - предположим, что скорость передачи данных находится в диапазоне 2–4 КБ / с. Для 2.1 предположим, что он находится в диапазоне 15–30 КБ. Это зависит от множества факторов, но в целом я испытал на себе опыт работы с устройствами Android / iOS и BLE.

При 2 МБ любой из них займет много времени для передачи. Можно ли получать данные чаще? Или, может быть, где-нибудь есть базовая станция с подключением к Wi-Fi, которая часто собирает данные? (Я не уверен в приложении)

Какой из них лучший выбор? Это означает, что он подходит для приложения и прост в разработке. ARM / avr32 + CC2540 (или аналогичные) Только CC2540 или аналогичные (если возможно) ARM / avr32 + некоторые модули BT (например, Bluegiga https://www.bluegiga.com/en-US/products/) Следует ли использовать Linux?

Это сложный вопрос, на который нужно ответить, не зная больше о сложности системы, датчиках, емкости хранилища данных, стоимости спецификации и т. Д.

По моему опыту, ОС Linux - ОГРОМНЫЙ излишество для простой системы на основе GPIO / UART / I2C (если только вы не очень хорошо знакомы с Linux). Чипы, которые могут запускать Linux и добавлять дополнительную оперативную память, обычно являются дорогостоящими (например, дешевый ARM Cortex M0 стоит около 50 центов при приличном объеме и звучит как все, что вам нужно использовать).

Обычно вопрос сводится к «внешнему микроконтроллеру или нет» - например, пытаетесь ли вы получить универсальный модуль BT, в котором есть место для приложения для программирования. Это экономия размера и затрат на его использование, но это добавляет риски и неизвестность по сравнению с безумным модулем BT + внешним MCU.

Одна вещь, которую я хотел бы уточнить, - это то, что вы несколько раз упоминали TI CC2540 (на самом деле CC2541 - более новая версия). В любом случае, этот чип является компонентом уровня IC. Если только вы не хотите разработать дизайн антенны и провести ее через преднамеренную сертификацию излучателя FCC (обычно сертификаты составляют от 1 до 10 000 - и я предполагаю, что вы находитесь в США, когда я говорю FCC).

Думаю, вы ищете готовый сертифицированный модуль. Например, BLE113 от Bluegiga - это сертифицированный FCC модуль, который содержит внутри CC2541 (плюс некоторые навороты). У этого, в частности, есть интерпретируемый язык под названием BGScript для ускорения разработки. Он отлично подходит для очень простых приложений - и имеет приятный, запеченный в энергосберегающих режимах.

Итак, BLE113 - это пример модуля, который можно использовать с внешним MCU или без него, в зависимости от сложности приложения.

Если вы хотите пройти преднамеренную сертификацию радиатора FCC, то распространенным является TI CC2541, а также Nordic NRF51822 (этот чип имеет встроенное ядро ​​ARM, на котором вы также можете программировать, поэтому вам не нужен внешний MCU).

Примером модуля BLE, которому требуется внешний MCU, может быть Bobcats (AMS001) от AckMe. У них есть стек BLE, работающий на микросхеме, который обменивается данными с внешним MCU через UART.

Как и в случае с комментарием выше, если вам нужна совместимость с iOS, использование Bluetooth 2.1 (BT Classic) - огромная боль из-за программы MFI (через которую я прошел - чистое несчастье). Так что, если ДЕЙСТВИТЕЛЬНО не требуется, я бы остановился на BT Classic и Android / ПК.

Некоторыми образцами классических чипов BT могут быть Roving Networks RN42, AmpedRF BT 33 (или 43 или 53). Если вам интересно, я провел тест пропускной способности на устройствах iOS с классическим устройством Bluetooth (https://stackoverflow.com/a/22441949/992509)

Каким должно быть сопряжение и отправка данных для энергосбережения? Полезны ли кнопки для перехода в спящий режим и активный режим сопряжения и отправки данных для энергосбережения?

Если радиомодуль включен только каждую неделю или месяц, когда оператор загружает данные, мало что нужно сделать, кроме как перевести модуль BT в режим сброса, чтобы гарантировать, что питание не используется. BT Classic имеет тенденцию потреблять больше энергии во время передачи, но если вы постоянно передаете данные в потоковом режиме, различия могут быть минимальными, если вы выберете правильные модули (например, более низкая пропускная способность BLE в течение более длительного периода времени по сравнению с более высокой пропускной способностью BT 2.1 для меньше времени - отрабатывает при стирке).

Единственное, что я бы здесь сделал, - это чтобы кнопка запускала возможность сопряжения с модулями BT, потому что в этом случае они не всегда включены и рекламируются, а просто спят или сбрасываются.

Как должна проводиться аутентификация? Допускаются только операторы, но он может использовать любые ноутбуки / телефоны.

Опять же, не зная окружающей среды, это может быть сложно. Если он находится в безопасной среде, этого должно быть достаточно (например, за запертой дверью, в которой вам нужно находиться внутри, чтобы нажать кнопку, чтобы разбудить модуль BT).

В противном случае, как минимум, включите стандартный код сопряжения BT, а не разрешайте кому-либо сопряжение. Кроме того, вы можете запечь дополнительную аутентификацию и безопасность (например, вы не можете загружать данные без пароля или чего-то еще).

Если вы действительно хотите сходить с ума, вы можете зашифровать данные (хотя для этого можно использовать Linux) и убедиться, что ключи дешифрования есть только у доверенных лиц.

Мы используем оба протокола на разных продуктах.

Bluetooth 4.0 BLE, также известный как Smart

• низкий расход батареи
• низкая скорость передачи данных (я получил до 20 байт каждые 40 мс. Насколько я помню, минимальный интервал Apple составляет 18 мс, и другие производители мобильных телефонов адаптировали этот интервал)
• вы должны использовать механизм характеристик Bluetooth
• вам нужно реализовать цепочку, если ваши пакеты данных длиннее
• большие расстояния 20-100м
• новая технология с множеством ужасных преждевременных внедрений. Постепенно поправляется.
• мы использовали микросхему от Bluegiga, которая позволяла программировать на языке сценариев. Но все же есть много ограничений и ошибок.
• у нас была большая кривая обучения для реализации BLE, чем при использовании 2.1

Bluetooth 2.1

• подходит для высоких скоростей передачи данных в зависимости от используемой скорости передачи. Горлышко бутылки здесь было буфером в контроллере.
• слабые дистанции 2-10 м
• Стриминг данных намного проще

Не заметил большой разницы во времени сопряжения и подключения с обеими технологиями.

Вот два примера устройств, которые явно требуют либо 2.1, либо BLE. Возможно, ваш вариант использования ближе к одному из этих примеров:

• Датчики влажности прикреплены к деревьям в лесу. Каждую неделю рейнджер проходит через Форрест и собирает данные.
• Беспроводные стереогарнитуры