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低功耗蓝牙芯片基础知识

原创 人工智能 作者:NETSOL 时间:2021-01-22 14:24:54 0 删除 编辑

说到物联网,就不得不提近距离低功耗传输的蓝牙技术,蓝牙技术经过近些年的演变,已经形成了经典蓝牙与低功耗蓝牙芯片这两种区别。
 
蓝牙低能耗芯片技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术,工作在免许可的2.4GHzISM射频频段。有BLE4.0,BLE4.1,BLE4.2,BLE5.0等多个协议版本。

 
BLE技术采用了非常快速的连接方式,因此平时可以处于“非连接”状态(节省能源),此时链路两端相互间只是知晓对方,只有在必要时才开启链路,然后在尽可能短的时间内关闭链路。
 
1、BLE基础知识
(1)、传统蓝牙的传输距离几十米到几百米不等,BLE则规定为100米(实际上没有那么远,50米以内比较稳定,和设备发射功率有关)
 
(2)、为了实现极低的功耗,BLE协议设计为:在不必要射频的时候,彻底将空中射频关断(可以在需要的时候快速建立连接进行控制操作)。与传统蓝牙BR\EDR相比,BLE有这三大特性,从而实现低功耗:缩短无线开启间、快速建立连接、降低收发峰值功耗(具体由蓝牙芯片决定)。
 
(3)、缩短无线开启时间的第一个技巧是只用3个“广告”信道(其余信道用于数据传输),第二个技巧是通过优化协议栈来降低工作周期。一个在广告的设备可以自动和一个在搜索的设备快速建立连接,所以可以在3ms内完成连接的建立和数据的传输。(实际上首次连接时并没有那么快,因为要进行一些初始化配置)
 
(4) 、低功耗的设计会带来一些牺牲,例如音频数据就无法通过BLE来进行传输。
仍然是一种非常棒的技术。它依然支持跳频(37个数据信道),并且采用了一种改进的GFSK调制方法来提高链路的稳定性。BLE也仍是非常安全的技术,因为在芯片级提供了128 bit AES加密(做应用层开发的安全性方面就省去了许多工作量)。
 
2、低功耗
的主要特点?
 

 
3、低功耗蓝牙芯片的工作状态有哪些?
蓝牙的状态有5种:
待机状态(standby):没有连接任何设备,没有传输和发送数据。
广播状态(Advertiser/advertising):周期性广播状态。
扫描状态(Scanner/scanning):主动寻找正在广播的设备。
发起连接状态(Initiator/initiating):主动发起连接。
连接状态(connected):已经连接。
 
4、低功耗蓝牙芯片的工作模式有哪些?
低功耗蓝牙芯片的工作模式有主设备模式,从设备模式,Mesh组网模式,广播模式。
 
目前市面上大多数设备基本都工作在从设备模式,所以本次我们着重讲解从设备模式的操作流程。
 
首先给大家普及个概念,从设备是需要被主设备连接的,例如手机,就是一个很典型的主设备,它需要主动去搜索,连接其他的蓝牙。大概的一个连接方式如下:发现设备->配对/绑定设备->建立连接->数据通信。
 
5、低功耗蓝牙芯片主要应用在哪些领域?
汽车电子设备.
健康医疗用品:手环、心率带、血压计等.
室内定位、井下定位等.
近距离数据采集,无线抄表、无线遥测等.
数据传输:智能家居室内控制、蓝牙调光灯、遥控玩具、打印机等.

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