PAwR週期性廣播技術

在藍牙5.4規範中引入新的邏輯傳輸“Periodic Advertising with Responses(PAwR)”,他能夠支援不需要連線的通訊方式。在這技術支援下,ESL設備不需要經常性的切換接收模式,因此可以大幅延長電池壽命,同時基於PAwR的資料傳輸模式,確保資料傳與監聽設備的相關性,從而減少能量的浪費。

PAwR的產生背景

藍牙核心規範中定義了幾個組成藍牙架構的概念。這些概念有物理傳輸,物理通道,物理連接,邏輯連接,邏輯傳輸等。 藍牙BLE支援一些不需連線的通訊方式,由一個廣播者和一個或多個觀察者構成。 廣播者發送的廣播資料可以是固定的間隔也可以是不固定的間隔。

PAwR 的優勢

  1. 雙向無連接 PAwR 支援雙向無連接的應用交互,這在之前的BLE中是做不到的。

  2. 擴展性與BLE GATT連接方式相比,PAwR 創建了一個更具擴展性的、一對多的、雙向傳輸的網路拓撲結構。在BLE GATT中,一個中央設備連接的從設備的數量是很有限的,而PAwR可以實現與數千個節點進行雙向通訊。

  3. 低功耗 PAwR中一個廣播者和觀察者只佔用一個subevent 事件, 所以觀察者可以在廣播者廣播的時候,只需要只掃描很小一段時間。 subevent 子事件同步過程涉及應用邏輯,所以接收到的資料包通常會包含與觀察者相關的資料。這種低功耗的特性使觀察者可以僅使用一節紐帶電池就可以讓設備工作幾年時間。

  4. 靈活的拓樸結構與同時接收: PAwR使用了一個靈活的拓樸結構,當一個廣播者廣播資料封包時,封包可以被一個觀察者接收處理,也可以被某幾個觀察者處理,也可以被所有的觀察者處理,這是由觀察者應用層需要同步的資料邏輯決定的。

  5. 應用 PAwR 非常適合那些由一個中央設備和大規模的其他設備,根據應用場景的不同,通訊的資料可能是控制命令、感測資料、或其他的訊息。其中一個很重要的應用場景就是電子貨架標籤(ESL) , 還專門有一個ESL 的Profile, 規定瞭如何是用PAwR來進行資料的傳輸。 PAwR並不適合對即時性要求比較高的場景,PAwR是透過一個一個的時間槽,然後週期性的來發送應用資料包,觀察者的數量是可以配置的,隨著配置的觀察者數量增多,廣播資料所需的時間也會回應增加。因此,在向多個裝置發送訊息時,有時會出現明顯的時間延遲。根據配置的不同,延時時間從幾毫秒到幾十秒的時間不等。 跟PAwR 跟藍牙Mesh相比,藍牙Mesh也是使用特定的指令在網路內傳送和接收資料。不同的是,藍牙Mesh提供的是一個即時回應的系統,發送的訊息需要立即回應,這就導致裝置需要一直不間斷的進行掃描,這對功耗消耗是非常大的。而PAwR 只需要在特定的時間段進行掃描,大大降低了裝置的功耗。

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參考來源

騰訊雲: https://cloud.tencent.com/developer/article/2236108