跳转到主要内容

乐鑫现已支持 Bluetooth® LE PAwR,助力一对多低功耗通信

乐鑫信息科技 (688018.SH) 正持续拓展 ESP SoC 在低功耗、多节点通信领域的应用能力,现已有多款 SoC 支持 PAwR(Periodic Advertising with Responses,带响应的周期广播),助力开发者构建高效、可扩展的双向通信应用。

Image
乐鑫现已支持 Bluetooth® LE PAwR,助力一对多低功耗通信

PAwR 是 Bluetooth Core Specification 5.4 引入的低功耗蓝牙特性。在一对多拓扑下,主机通过周期广播实现同步与下行调度,节点则在预定的响应槽中向主机回传数据,从而实现大规模、低功耗的双向通信。该技术适用于传感器阵列、按键矩阵、成组小屏、近距离多节点状态汇聚等一对多应用场景。

为什么需要 PAwR?

很多嵌入式与现场场景依赖低功耗、大规模、可双向的近距离一对多通信方案——例如多点按键上报、传感器阵列汇聚、电子货架标签换价、信息牌换图等场景。

传统布线方式需要增加物理连接,扩展成本较高;单向广播虽然能够将数据发送至多个节点,但节点侧的事件难以按时隙回传至主机。如果为每个节点分别建立连接,主机侧的并发连接数又存在限制,也较难支持大规模节点部署。

PAwR 在无连接的一对多拓扑下,通过周期广播完成下行同步与调度,并利用响应槽回收设备侧数据,实现双向应用数据交换。节点仅需在自身对应的子事件和响应槽唤醒并进行数据收发,有利于低功耗运行。开发者也可以基于已支持 PAwR 的乐鑫芯片快速验证多节点协同应用。

PAwR 赋能 ESP 多节点协同通信

PAwR 支持在一对多拓扑下进行同步与双向数据交换。基于已支持 PAwR 的 ESP SoC,开发者可以利用周期广播实现多节点同步,并通过预定响应槽接收节点侧数据,从而满足多节点协同控制和事件上报等应用需求。

01)多台设备同步响应,简化多节点控制

ESL Profile 是 SIG 基于 PAwR 专门定义的上层应用 Profile,是 PAwR 的第一个标准化落地用例,专为电子价签系统设计,但里面定义的通信模型、分组、命令体系,也可以借鉴到其他多节点阵列场景。

基于 ESL Profile 组件,通过周期广播向多个节点发送同步信息,并由主机统一进行调度。对于需要同时控制多个设备的应用,可以在无需分别建立连接的情况下,实现多节点的同步状态切换。

PAwR 支持一对多同步控制

适用于成组小屏、电子价签等多节点设备

02)节点按时隙回传,支持双向数据交互

应用 PAwR 时,AP 与 Tag 设备完成同步后,各 Tag 节点可利用预定的 response slot 向主机回传数据,在一对多通信中进一步支持节点侧事件上报。

以无线打击垫阵列为例,各设备完成同步后,触控事件通过 PAwR response 回传至主机 AP,由主机统一调度,并通过 BLE MIDI Profile 将 MIDI 信号发送至手机,实现从多节点触控采集到声音输出的完整通信链路。

节点事件按时隙回传,主机统一接收

PAwR典型应用场景

PAwR 可用于多节点、低功耗、近距离一对多通信场景。除上述演示外,还可以应用于:

  • 零售价签 / 仓储货位牌:由一台 AP 对大量标签统一修改价格、库位或促销信息,节点侧也可回传电量、应答状态,适用于近距离、高密度部署。
  • 产线安灯 / 呼叫按钮:工位可以通过按钮上报呼叫、缺料或异常状态,主机按时隙汇总数据,并进一步联动看板或蜂鸣器,减少现场布线。
  • 传感器阵列汇聚:温湿度、门磁、占用等多点状态可以按时隙回传,由主机进行数据汇聚、告警或联动,适用于低功耗、多节点部署场景。

面向不同应用 乐鑫硬件选型

针对多节点、低功耗、近距离一对多通信以及双向数据传输等应用需求,乐鑫多款产品现已支持 PAwR,可根据不同应用形态选择合适的产品。

在实际应用中,主机侧通常承担多节点的连接、调度与数据汇聚,对算力、外设及本地人机交互能力有更高要求;节点侧则更关注功耗、成本和长期续航。基于不同的产品特性,ESP SoC 可以覆盖从电池供电节点到主机、网关及带屏设备的不同应用形态。

  • ESP32-H2/H21/H4:面向 Bluetooth LE 与 802.15.4 场景,适合电池供电的传感器、ESL 等节点侧部署,或为有 PAwR 需求的 AP 设备提供能力;
  • ESP32-S31:在具备相关蓝牙能力的同时提供更强算力与丰富外设,适合带本地 UI、更复杂主机侧逻辑或人机交互的协同节点或 AP 设备。
  • ESP32-C5/C6/C61:Wi-Fi + Bluetooth LE + 802.15.4,适合需要联网能力的协同节点或AP设备。

* 不同产品的具体特性组合及 PAwR 支持范围,请以相关产品页面和技术文档为准。

来源:乐鑫信息科技