藍(lán)牙技術(shù)原理簡介及應(yīng)用-文檔資料

1、1 藍(lán)牙技術(shù)近距離無線通信技術(shù)之三2藍(lán)牙技術(shù)簡介藍(lán)牙連接是開放式的，芯片體積十分小，能夠方便的嵌入設(shè)備中，應(yīng)用于各種需要在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)和語音的設(shè)備。藍(lán)牙技術(shù)的目標(biāo)和宗旨是：保持聯(lián)系，不靠電纜，拒絕插頭保持聯(lián)系，不靠電纜，拒絕插頭。取代目前多種電纜連接方式，實(shí)現(xiàn)方便快捷、小成本、低能耗的語音和數(shù)據(jù)通信。NFC 芯片是具有相互通信功能，并具有計(jì)算能力，藍(lán)牙技術(shù)的核心便是通過嵌入一塊大小約9mm9mm的芯片，實(shí)現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)在短距離上的穩(wěn)定無縫無線連接。藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信短距離通信（一般是10m之內(nèi)）的低功耗、低成本無線電技術(shù)。能在包括移動電話、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間

2、進(jìn)行無線信息交換。3藍(lán)牙技術(shù)簡介藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展4藍(lán)牙技術(shù)簡介什么是藍(lán)牙技術(shù)n藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)采用高速跳頻擴(kuò)展技術(shù)高速跳頻擴(kuò)展技術(shù)FHSS（Frequency Hopping Spread Spectrum）,跳頻速率為每秒跳頻速率為每秒1600次次，每次傳送一個數(shù)據(jù)包每次傳送一個數(shù)據(jù)包，包的大小包的大小126bit-2871bit，其封包內(nèi)容可以是包含數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)或語音語音等不同的信息。設(shè)備采用的是GFSK調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù)，最高傳輸速率為最高傳輸速率為1Mbps，實(shí)際數(shù)據(jù)有效速率為有效速率為721Kbps。n數(shù)據(jù)封包數(shù)據(jù)封包借助自動重送（自動重送（ARQ）機(jī)制）機(jī)制加以保護(hù)；藍(lán)牙技術(shù)采用三種自動重

3、送模式里的選擇性重送模式。n語音封包語音封包采用CVSD（Continuous Variable Slope Delta Modulation 連續(xù)可變斜率增量調(diào)制）編碼方式，CVSD方式抗干擾能方式抗干擾能力很強(qiáng)力很強(qiáng)，即使在誤碼率達(dá)到4%時仍然有可以接受的話音質(zhì)量。5藍(lán)牙技術(shù)簡介藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展 V1.1(1998年)V1.2 V2.1(2004年)V2.2 V3.0(2009年) V4.0(2010年)6藍(lán)牙技術(shù)簡介V1.1為最早期版本，傳輸率約在748810kb/s，因是早期設(shè)計(jì)，容易受到同頻率的產(chǎn)品干擾下影響通訊質(zhì)量藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展V2.1改善了裝置配對流程，具備在兩個支持藍(lán)牙的手機(jī)設(shè)備

4、之間互相進(jìn)行配對與通訊傳輸?shù)腘FC機(jī)制，具備更佳的省電效果V3.0全新的交替射頻技術(shù)，允許藍(lán)牙協(xié)議棧針對任一任務(wù)動態(tài)地選擇正確射頻。傳輸速率更高，功耗更低。V4.0改進(jìn)之處主要體現(xiàn)在三個方面：電池續(xù)航時間、節(jié)能和設(shè)備種類。有效傳輸距離最大達(dá)到100m7藍(lán)牙技術(shù)的特點(diǎn)抗干擾性強(qiáng)安全性好移植性好開放性強(qiáng)兼容性強(qiáng)無線性強(qiáng)傳輸距離小功耗低可建立臨時對等連接全球范圍適用成本低體積小8藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)微微網(wǎng)微微網(wǎng)中，所有設(shè)備的級別是相同的，具有相同的權(quán)限（如手機(jī)可通過藍(lán)牙音箱播放音樂，同時與其他手機(jī)交換數(shù)據(jù)）。微微網(wǎng)A中的主設(shè)備可以成為微微網(wǎng)B的從設(shè)備。每個微微網(wǎng)都有獨(dú)立的跳頻序列，微微網(wǎng)間不會發(fā)生跳頻

5、同步，無同頻干擾。9藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)散射網(wǎng)散射網(wǎng)是由多個獨(dú)立的非同步的微微網(wǎng)組成的，比單一微微網(wǎng)覆蓋更多設(shè)備，更大范圍。一個散射網(wǎng)最多可連10個微微網(wǎng)。不同微微網(wǎng)之間有互聯(lián)的橋接設(shè)備，橋接設(shè)備可以由主設(shè)備或從設(shè)備充當(dāng)。一個設(shè)備不能同時擔(dān)任兩個微微網(wǎng)的主設(shè)備。10藍(lán)牙關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成體積小重量輕微帶天線獨(dú)立系統(tǒng)不與其他系統(tǒng)捆綁符合已有規(guī)范鏈路控制器(LM)連接控制器基帶處理器無線電收發(fā)器藍(lán)牙系統(tǒng)組成鏈路管理協(xié)議(LMP)鏈路的建拆安全、控制鏈路模式的協(xié)商11藍(lán)牙關(guān)鍵技術(shù)底層模塊鏈路控制層(LM)基帶層(BB)無線電鏈接層(PR)鏈路管理協(xié)議(LMP)鏈路的建拆鏈路安全控制鏈路模式協(xié)商鏈

6、路權(quán)屬鑒別物理鏈路同步面向連接鏈路異步無連接鏈路基帶協(xié)議(BBP)前向糾錯冗余度差錯校驗(yàn)電路交換分組交換標(biāo)注工作頻段確定傳輸通道一個異步通道異步數(shù)據(jù)同步語音 三個同步語音12藍(lán)牙關(guān)鍵技術(shù)中間層邏輯鏈路控制與適配協(xié)議邏輯鏈路控制與適配協(xié)議(L2CAP)為高層提供數(shù)據(jù)服務(wù)完成數(shù)據(jù)的分散和整合信息服務(wù)質(zhì)量控制其他協(xié)議實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)協(xié)議棧的核心做成部分只支持異步傳輸（ACL），不支持同步傳輸（SCO）與LMP并行工作協(xié)議的復(fù)用13藍(lán)牙關(guān)鍵技術(shù)中間層服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SDP)為高層提供發(fā)現(xiàn)可用服務(wù)的機(jī)制動態(tài)查詢設(shè)備信息查詢服務(wù)類型及其特征也稱業(yè)務(wù)搜尋協(xié)議所有使用模式的基礎(chǔ)工作在L2CAP層之上查詢方

7、式按業(yè)務(wù)類別按業(yè)務(wù)屬性業(yè)務(wù)瀏覽建立所需服務(wù)的通信信道14藍(lán)牙關(guān)鍵技術(shù)中間層線纜替換協(xié)議線纜替換協(xié)議(RFCOMM)在藍(lán)牙基帶上仿真RS-232的控制和數(shù)據(jù)信號實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的串行通信也稱電纜替代協(xié)議工作在L2CAP層和應(yīng)用層之間15電話控制協(xié)議電話控制協(xié)議(TCS)工作在L2CAP層之上 定義呼叫控制命令處理設(shè)備組的移動管理藍(lán)牙關(guān)鍵技術(shù)中間層電話控制規(guī)范二進(jìn)制(TCS BIN)電話控制命令(AT-Commands)定義了在設(shè)備間建立語音和數(shù)據(jù)呼叫所需的控制命令在多使用模式下，控制移動電話和調(diào)制解調(diào)器的命令16選用協(xié)議層選用協(xié)議層藍(lán)牙關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用層點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議(PPP)鏈路控制協(xié)議網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議傳輸控制

8、協(xié)議(TCP)因特網(wǎng)協(xié)議(IP)用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議(UDP)規(guī)定了串行點(diǎn)到點(diǎn)傳輸因特網(wǎng)數(shù)據(jù)的方式定義了因特網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信對象交換協(xié)議(OBEX)簡單自發(fā)地在設(shè)備間交換對象無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)將數(shù)字蜂窩電話及其他小型設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信無線應(yīng)用環(huán)境(WAE)為WAP載體提供應(yīng)用軟件17藍(lán)牙關(guān)鍵技術(shù)藍(lán)牙通信協(xié)議體系藍(lán)牙通信協(xié)議體系完整的藍(lán)牙協(xié)議棧按功能可分為四層：核心協(xié)議層(BB、LMP、L2CAP、SDP)線纜替換協(xié)議層(RFCOMM)電話控制協(xié)議層(TCS-BIN)選用協(xié)議層(PPP、TCP、IP、UDP、OBEX、WAP、WAE)18藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用19藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸速率可滿足電腦大部分外設(shè)需求替代繁瑣的線纜低功耗、小體積、連接穩(wěn)定。電腦可通過藍(lán)牙電腦可通過藍(lán)牙模塊連接外設(shè)模塊連接外設(shè)20藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用語音傳輸應(yīng)用藍(lán)牙4.0以上的芯片數(shù)據(jù)速率高，體積小，可以放置在多種音頻設(shè)備中。通信更加穩(wěn)定，音質(zhì)得到優(yōu)化21藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用醫(yī)療保健領(lǐng)域應(yīng)用藍(lán)牙芯片可安裝在絕大多數(shù)醫(yī)療檢測設(shè)備中，如檢測血糖、血氧、心跳、血壓、體溫、呼吸等。檢測數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙技術(shù)實(shí)時傳輸，快捷安全。藍(lán)牙技術(shù)可應(yīng)用在絕大多數(shù)穿戴設(shè)備中，如智能手環(huán)，智能體重秤等。22藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用智能家居領(lǐng)域應(yīng)用藍(lán)牙技術(shù)可滿