解决方案 > 蓝牙™带回复的周期性广播

简介

Bluetooth® Periodic Advertising with Responses（PAwR），即带回复的周期性广播，允许一个广播设备（PAwR Advertiser，如网关）通过周期性广播的方式，管理大量扫描设备（PAwR Scanner，如传感器、电子标签），并允许扫描设备在指定的时间窗口内进行响应。

PAwR构建了一种有序、高效且可扩展的一对多双向通信机制，可支持大规模设备接入，并能有效避免时序冲突。

原理

角色

PAwR定义了两个角色：PAwR Advertiser和PAwR Scanner。

• PAwR Advertiser作为通信的发起方，会按固定周期在每个通信窗口内发送周期性广播；广播结束后，该设备会在同一窗口的指定时刻切换为接收模式，以接收PAwR Scanner的消息。
• PAwR Scanner作为通信的响应方，会在指定通信窗口监听来自PAwR Advertiser的广播，并在指定的时刻（由实际应用决定）发送消息到PAwR Advertiser。

时序

以下示意图展示了PAwR的时序结构。每个Periodic Adertising with Responses Event划分为若干个Subevents。每个Subevent内部包含一段Response Slot Delay和随后的若干个Response Slots。PAwR Advertiser在每个Subevent中发送消息。PAwR Scanner可以选择与全部或部分Subevent保持同步，并仅监听已同步的Subevent。PAwR Scanner在接收到PAwR Advertiser的消息之后，可能在任意的Subevent内通过指定的Response Slot发送消息到PAwR Advertiser。

通信拓扑

以下示意图展示了PAwR构建的通信拓扑，该拓扑是一种中心化的一对多星型结构。Subevent机制可以用于对PAwR Scanner进行逻辑分组。例如，可以将不同功能或者区域的PAwR Scanner划分到同一个Subevent进行管理。此外，PAwR Scanner可以同步到多个Subevents并接收相应广播，此特性适用于需要接收多组信息的功能重叠型PAwR Scanner。PAwR Scanner在Response Slot中发送消息到PAwR Advertiser，但PAwR Scanner不会接收来自其他PAwR Scanner的消息。在此拓扑中，通信时序的参数由PAwR Advertiser定义。整个拓扑的通信依赖于PAwR Advertiser，单个PAwR Scanner的故障对通信影响有限，而PAwR Advertiser的故障将导致所有通信中断。

在PAwR机制中：

• PAwR Advertiser发送的数据可以在多个周期内保持不变，也可以在每个周期内都改变。
• PAwR支持在同步状态下，由PAwR Adveriser发起与单个PAwR Scanner的Bluetooth® LE Connection，无需PAwR Scanner发送可连接广播。
• 若多个PAwR Scanner在同一Response Slot发送消息，可能发生信号碰撞，导致PAwR Advertiser无法正确接收任何信息。

以下表格对比了PAwR与其他蓝牙™通信机制的主要差异：

应用场景

• 智能零售——电子货架标签：用于对数以万计的电子货架标签进行瞬时、同步的价格与信息更新。
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• 智能家居/楼宇自动化：用于高效连接并管理数百个安防、环境监测传感器，支持状态上报与集中控制。
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• 无线电池管理系统：凭借高精度时序同步能力，用于同步采集电池包内所有电芯的电压与温度数据，满足功能安全要求。
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