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私有2.4G协议

精简灵活、高效全面,一切尽在掌控

2.4GHz频段是免费的ISM频段,运行在这个频段里除了很多标准协议(例如Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee),还有各式各样的私有协议。

私有协议利用Radio的TRX、PSD等功能,实现MAC层协议的信令控制、数据传输,为上层提供私有化的无线通信服务。客户可以选择开发自己的私有协议,或者直接使用我们提供的HID等私有协议。

特点:

  •  精简灵活:私有协议可以根据具体需求进行定制设计,避免标准协议可能存在的冗余和兼容性问题,实现"小而精"的效果。
  •  性能优化:针对特定应用场景,私有协议可以突破标准限制,实现性能的极致优化。例如,通过压缩报文长度、缩短RF传输时间,满足HID游戏设备对高上报率的需求。
  •  快速原型与差异化:私有协议能够帮助用户快速实现创新ideas,让用户掌握核心技术,增强产品的独特性和竞争优势。

应用场景

app sce

通过私有协议实现的HID产品可以做到更低延时、更高上报率、更好的音质,为用户带来更好的体验。

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通过私有协议可以管理成百上千个电子标签,让电子标签功耗更低、使用寿命更长,为智慧零售提供助力。

HID
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通过私有协议实现的HID产品可以做到更低延时、更高上报率、更好的音质,为用户带来更好的体验。

电子货签ESL
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通过私有协议可以管理成百上千个电子标签,让电子标签功耗更低、使用寿命更长,为智慧零售提供助力。

基本工作原理

私有协议框架

私有协议的功能是由软硬件模块共同实现的。硬件包含MAC、PHY、IO和Power Manager等。2.4G MAC会复用BT MAC的一部分功能,并且和BT MAC使用同一个PHY。软件包含Driver和Protocol。Driver会提供寄存器访问和初始化等基础功能。Protocol则是具体的私有协议实现,在不同的私有协议里对下层Driver和硬件有不同的使用方式,例如配置的帧格式不同。

basic work img
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帧格式

私有协议Radio模块支持的帧结构由以下5部分组成:Preamble、Access Address、Header、Payload和CRC。

  • Preamble:长度可配置,多字节时每个字节的内容相同。
  • Access Address:用于设备过滤,长度和内容可配置。
  • Header:包含Header Prefix、Length和Header Suffix三个字段,每个字段的长度和内容都可以独立配置。
  • Payload:长度可变,由Header里的Length字段指定。
  • CRC:帧校验字段,校验范围包括Header和Payload。CRC支持配置长度、生成多项式和初始值。
双角色通信

分别处于Proprietary Tx (PTX)和Proprietary Rx (PRX)状态的两个设备扮演点对点2.4G通信的两端角色:PRX状态的设备作为被动侦听角色等待PTX发送,PTX状态的设备作为主动发送角色,率先发出请求消息,PRX听到后可以选择是否发送应答消息。因此,两端既可以进行PTX到PRX的单向通信,也可以实现两者之间的双向通信。基于此,可以拓展出一对多,甚至更复杂的场景。

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环境干扰检测PSD

环境中存在着各种类型的无线干扰,私有协议可以使用跳频技术来对抗干扰。利用环境干扰检测PSD功能采集信道的干扰强度,评估并筛选出可用的信道集,提供给跳频算法使用,从而有效规避干扰,提高私有协议的可靠性。

规格参数

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Radio参数
  • 可调的帧结构、PHY速率、频率、CRC和白化配置
  • 支持PTX模式:单次发送、周期性发送
  • 支持PRX模式:单次接收、连续接收
  • 支持干扰检测
  • 支持一对多通信
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Protocol参数
  • 低延时
  • 高上报率
  • 支持跳频抗干扰
  • 支持重传
  • 支持RF测试模式

优点

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Radio功能丰富

多样化的功能为私有协议的设计和实现提供了有力支持。

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RF性能强大

出色的RF性能使私有协议能够突破传统协议的限制,实现卓越性能。

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SoC资源丰富

丰富的SoC资源有助于加速基于私有协议的应用开发和部署。

产品应用

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实现指导

1
确定应用场景

确定应用场景的通信需求,包括交互方式、数据长度、通信频次等。

2
确定私有协议规格

根据应用需求确定私有协议的帧格式、通信频点、时序要求等参数。确保2.4G Radio规格符合应用要求。或者,可以直接采用现有的标准协议。

3
IC选型

综合评估私有协议实现和应用其他功能实现,选择合适IC平台。

4
私有协议开发、测试和交付

根据私有协议规格,开发并测试协议的各项功能,交付给上层应用使用。

推荐硬件

型号
RTL8762GKH RTL8752H

CPU

CM55 125MHz

CM0+ 40MHz

FLASH

1MB

Maximum 1MB

RAM

384KB

120KB

Tx Power

Up to 4 dBm

Up to 7.5 dBm

Rx Sensitivity

-98 dBm @ BLE 1M

-98 dBm @ BLE 1M

Tx Power Consumption (0 dBm)

6.9 mA

5.4 mA

Rx Power Consumption

5.6 mA

5.3 mA

USB

USB2.0 HS Device

N/A

Provided Protocol

HID/DTM

DTM

Reference Doc

2.4G

2.4G