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交换式多协议探讨与应用

2021-11-21 10:10:00

什么是多协议？

随着连接设备的方式不断增加，能够与不同类型的设备进行安全通信就变得非常重要。多协议无线技术可使无线设备通过多个无线协议或频率进行通信，帮助解决这一问题。有两种主要的多协议类型：交换式和动态多协议，每种类型都有自己的优势和挑战，以及针对性的用例。

交换式多协议

涉及在一个芯片上运行两种不同的可能模式。协议和堆栈视图中的每个模式彼此分开。要交换协议，有两个选项：1）引导加载您要包含其他协议栈的固件映像，进行通信，然后引导加载回其他映像，或 2）让具有两种模式的一个映像完全启用或禁用每个协议。

其中一个示例是联网的家庭设备（如门或窗传感器），在其绝大部分使用寿命内只需要调试蓝牙即可加入网络，然后通过 Zigbee 通信。为此，您将寄出已编程或启用蓝牙软件的部件，通过电话与用户/安装者交流，然后禁用蓝牙，启用 Zigbee 并加入 Zigbee 网络。

然后，通常返回蓝牙连接的唯一方法是通过用户中断（如按钮）或通过 Zigbee 连接到节点，以告诉它切换回蓝牙，因为设备不能同时留在网状网络并停留在其蓝牙连接上。交换间隔时间非常长 – 蓝牙需要数百毫秒，蓝牙网状网络则需要更长时间。

动态多协议

在交换功能上更加流畅和灵活，而且可以在两个协议之间更快速地跳跃。使用动态多协议时，您无需关闭或去初始化整个协议栈；只需保持两个协议的运行状态并对换正在使用物理无线电的协议，从而大大缩短了切换时间。您正在共享两个协议之间的最低阶依赖关系，通常是无线电（下图中以墙底砖表示）。

通过更快切换，它使蓝牙低功耗（BLE）连接保持活动状态，同时保持 Zigbee/Thread 网络上的连接，从而确保您位于每个协议的时间窗口内，不会断开连接或从网络中删除。

这允许节点通过 Zigbee/Thread 或蓝牙响应命令，这意味着通话中的用户可以控制节点和主网络。动态多协议应用的一个很好的例子是门锁，您希望用户能够通过手机上的蓝牙锁上/解锁门，以及通过 Zigbee 使用传感器、时间表或云命令。

	交换式多协议	动态多协议
优点	通常，整体系统成本选项较为便宜，因为您的主 IC 是所有选项中最简单的。最简单的选项，因为您无需担心复杂的软件定时管理。需要更少的开发。	无缝连接，易于使用。保持 BLE 连接，同时留在网状网络上。
缺点	最不灵活的选项，因为您必须完全禁用一个协议才能启用另一个协议。例如，使用蓝牙时，您将失去所有连接，必须重新建立连接，使用 Zigbee 时，您将从网络中断开。在两个协议之间切换需要更长时间，因为每次切换时必须关闭并重新启动每个协议。	需要软件和网络方面的专业知识，难以开发和测试。需要严格的时间表，以确保您符合保持 BLE 活动状态的要求。