JST-BLE-DLQ蓝牙模组在物联网通信领域的应用

JST-BLE_DLQ系列模块是一款小型化、高速率的BLE通信模组，其核心采用BLE4.2蓝牙芯片，内部集成 32 位处理器，具有灵敏度高、通信可靠、抗干扰能力强、通信距离远等特点。
JST-BLE_DLQ系列BLE模块特针对智能断路器提出一整套BLE通信方案。具有自动分簇组网，645-07及698协议传输，远程升级，任务掉电保存，加密，网络维护等功能。
该系列模组分为BLE主机和BLE从机设备，每个BLE主机设备可最多与16只从机设备同时组网通信。BLE模块采用串口与用户MCU进行本地交互，可广泛应用于智能断路器，表箱终端，智能家居、光伏等领域。

模组外观尺寸

注：接插件间距2.0mm

引脚说明

模块使用
（1）将模块置于PCB的边缘部分，天线面向外侧，减小周边器件对天线的影响，塑料会使天线的谐振点向低频偏，金属器件会吸收信号；金属件至少保持10mm的距离，塑料件至少保持5mm；务必避免器件直接接触模块的天线部分。
（2）模块的地与母板PCB的地可靠接触，尽量避免单点接地，在接地点周围尽量多过孔，位置尽量靠近接地点。
（3）模块天线置于母板上，其天线下方一定要避空；

串口通信配置
串口作为通信接口可直接与用户系统连接，支持如下配置：
·波特率：支持 115200bps。
·数据位：8。
·停止位：1。
·无校验。

BLE 从机与用户系统交互流程
BLE 从机与用户系统交互协议为标准的645-07协议及698协议透传，用户系统可仅需支持其中一种协议即可。
此处，以智能断路器主控MCU作为用户系统进行说明。
1、BLE从机重启复位后，模组自动以645-07和698协议帧交替请求用户系统的MAC地址，循环请求， 间隔1S，直到成功获取到智能断路器的6字节MAC地址后停止。
2、当BLE从机获取到智能断路器地址并与自身绑定成功后方可进行后续蓝牙组网流程。
3、BLE组网过程将在成功获取断路器6字节MAC地址后自动进行，无需用户参与，完成组网后，主从模块之间可直接进行645/698协议透传。
4、当在系统运行过程中因异常情况导致BLE主从设备之间断开连接（如BLE主设备重启、 信号隔断等情况），BLE从机设备将主动复位并获取断路器地址后重新参与组网。

BLE 主机与用户系统交互流程
BLE 主机与用户系统交互协议为海迅达“65交互协议”，该协议将会以SDK包的形式开放给客户加载到用户系统中。
此处，以智能断路器信息采集终端主控MCU作为用户系统进行说明。
1、BLE主机重启复位后，模组自动以“65交互协议”循环请求用户系统的MAC地址，间隔1S，直到成功获取到信息采集终端的6字节MAC地址后停止。
2、当BLE主机获取到信息采集终端地址并与自身绑定成功后方可进行后续蓝牙组网流程。
3、BLE组网过程将在成功获取断路器6字节MAC地址后自动进行，无需用户参与，完成组网后，采集终端与断路器之间可直接进行数据交互。
4、通过“65交互协议”，用户直接获取本采集终端下，参与组网的断路器的MAC地址及组网状态等信息，并进行抄读任务配置及数据加密等操作。

系统功能
（1）具有较高的系统安全性，本模块支持AES128硬件加密，建立连接后自动进行安全认证，通信过程中，所有通信报文采用动态秘钥加密传输。
（2）本模块具有自动组网入簇功能，通过特定分簇算法，模块上电运行后会自动选择附近最可靠的从节点进行连接，进行表箱位置识别和分簇组网，确保连接后稳定通信。
（3）具有较小的通信时延，支持短帧续传协议（MTU设置为23），应用层最大有效报文长度支持256字节，进行ping-pong通信测试，平均通信时延低于40ms。
（4）具有较高的通信成功率，在正常的现场环境下，经测试抄读成功率可以达到100%。
（5）支持并发通信， BLE主设备可与周围从BLE设备实现“一对多”并发通信，最多支持同时连接16只BLE从设备进行组网通信。
（6）本模块支持OTA升级，可通过路由远程批量升级，也支持通过PAD进行现场升级，便于产品功能的迭代和更新。
（7）具有配套且成熟的PAD调试软件，便于用户及运维人员进行现场维护及异常问题确认。

产品优势
相对市场上一般蓝牙透传模组，我司本系列蓝牙模组具有以下优势:
（1）采用优质BLE4.2芯片，模组出厂前进行严格的EMC实验，采用标准的工业测试标准进行产测，相对一般民用产品，产品更可靠。
（2）产品大量出货，目前该系列模组已完成10W级出货量，模组性能及稳定性已得到充分的市场验证。
（3）相对于一般蓝牙透传模组，本系列模组内置成熟的分簇组网算法，可以根据信号质量自动择优组网，形成健壮的网络结构，确保通信稳定，而一般蓝牙无此功能，现场环境中，蓝牙从模组可能越过附近的主模组而与“遥远”主模组进行组网，导致网络连接不稳定，通信质量差。
（4）本系列模组最多支持1主16从，多节点组网策略，而一般蓝牙透传模组最多支持1主6从组网拓扑，网络容量无法满足部分应用场景。
（5）由于蓝牙协议限制，普通透传蓝牙模组每帧数据最多发送23字节，无法进行长帧传输，而本模组内置拼包协议和校验算法，用户可以直接进行最长256字节数据传输。
（6）由于蓝牙协议为标准的公开协议，通信过程中，数据极易被窃取，出于安全性考虑，本系统具有独立的数据加密和秘钥分发机制，用户可自定义通信秘钥进行数据加密传输，确保网络通信安全。而一般透传模组无此机制，数据无安全性可言，甚至仅需一部手机即可完成数据窃取。
（7）本系列模组针对智能断路器应用需求，增加数据抄读边缘化处理功能，用户可以直接将抄读命令配置在蓝牙模组中，实现抄读命令掉电保存及自动轮抄功能，且抄读流程不受网络质量影响，即使网络断开重连，循环抄读命令仍可自动延续执行，同时具有不一致上报、越上下限上报等功能。
（8）本系统具有网络质量自检和自学习功能，在通信间隔时段，系统将自动确认网络连接质量，并进行网络维护。确保蓝牙网路连接的健壮性。
（9）本系列蓝牙模组配套有完善的PAD现场测试软件，用户或维测人员可以利用我司提供的PAD软件快速确认蓝牙设备的异常状态。同时本蓝牙模组具有全网升级功能，即使现场产品出现问题，用户可以利用无线升级功能进行现场升级，无需设备拆装返厂。