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蓝牙技术原理简介及应用

蓝牙技术简介

蓝牙连接是开放式的，芯片体积十分小，能够方便的嵌入设备中，应用于各种需要在网络上传输数据和语音的设备。

蓝牙技术的目标和宗旨是：保持联系，不靠电缆，拒绝插头。取代目前多种电缆连接方式，实现方便快捷、小成本、低能耗的语音和数据通信。

NFC芯片是具有相互通信功能，并具有计算能力，

蓝牙技术的核心便是通过嵌入一块大小约9mm×9mm的芯片，实现语音和数据在短距离上的稳定无缝无线连接。

蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）的低功耗、低成本无线电技术。能在包括移动、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。

蓝牙技术简介

蓝牙技术简介

蓝牙技术采用高速跳频扩展技术FHSS（FrequencyHoppingSpreadSpectrum）,跳频速率为每秒1600次，每次传送一个数据包，包的大小126bit-2871bit，其封包内容可以是包含数据或语音等不同的信息。设备采用的是GFSK调制技术，最高传输速率为1Mbps，实际数据有效速率为721Kbps。

数据封包借助自动重送（ARQ）机制加以保护；蓝牙技术采用三种自动重送模式里的选择性重送模式。

语音封包采用CVSD（ContinuousVariableSlopeDeltaModulation连续可变斜率增量调制）编码方式，CVSD方式抗干扰能力很强，即使在误码率达到4%时仍然有可以接受的话音质量。

蓝牙技术简介

蓝牙技术简介

蓝牙技术的特点

抗干扰性强

安全性好

移植性好

开放性强

兼容性强

无线性强

传输距离小

功耗低

可建立临时对等连接

全球范围适用

成本低

体积小

蓝牙网络的基本结构

微微网中，所有设备的级别是相同的，具有相同的权限（如手机可通过蓝牙音箱播放音乐，同时与其他手机交换数据）。

微微网A中的主设备可以成为微微网B的从设备。

每个微微网都有独立的跳频序列，微微网间不会发生跳频同步，无同频干扰。

蓝牙网络的基本结构

散射网是由多个独立的非同步的微微网组成的，比单一微微网覆盖更多设备，更大范围。

一个散射网最多可连10个微微网。

不同微微网之间有互联的桥接设备，桥接设备可以由主设备或从设备充当。

一个设备不能同时担任两个微微网的主设备。

蓝牙关键技术

体积小

重量轻

微带天线

独立系统

不与其他系统捆绑

符合已有规范

链路控制器(LM)连接控制器

基带处理器

无线电收发器

链路管理协议(LMP)

链路的建拆

安全、控制

链路模式的协商

蓝牙关键技术

蓝牙关键技术

其他协议实现的基础

协议栈的核心做成部分

只支持异步传输（ACL），不支持同步传输（SCO）

与LMP并行工作

蓝牙关键技术

也称业务搜寻协议

所有使用模式的基础

工作在L2CAP层之上

蓝牙关键技术

也称电缆替代协议

工作在L2CAP层和应用层之间

工作在L2CAP层之上

定义呼叫控制命令

处理设备组的移动管理

蓝牙关键技术

定义了在设备间建立语音和数据呼叫所需的控制命令

在多使用模式下，控制移动和调制解调器的命令

蓝牙关键技术

蓝牙关键技术

完整的蓝牙协议栈按功能可分为四层：

核心协议层(BB、LMP、L2CAP、SDP)

线缆替换协议层(RFCOMM)

控制协议层(TCS-BIN)

选用协议层(PPP、TCP、IP、UDP、OBEX、WAP、WAE)

蓝牙技术应用

蓝牙技术应用

数据传输速率可满足电脑大部分外设需求

替代繁琐的线缆

低功耗、小体积、连接稳定。

电脑可通过蓝牙模块连接外设

蓝牙技术应用

蓝牙4.0以上的芯片数据速率高，体积小，可以放置在多种音频设备中。

通信更加稳定，音质得到优化

蓝牙技术应用

蓝牙芯片可安装在绝大多数医疗检测设备中，如检测血糖、血氧、心跳、血压、体温、呼吸等。

检测数据通过蓝牙技术实时传输，快捷安全。

蓝牙技术可应用在绝大多数穿戴设备中，如智能手环，智能体重秤等。

蓝牙技术应用

蓝牙技术可满足控制传统家电，如电视、空调、灯光、窗帘等

使用蓝牙4.0版本以上的设备，无论体积多小，都可轻易接入互联网，如智能插座、智能开关、厨卫电器等，实现远程控制。

蓝牙设备可实现直接“对话”，如室内光传感器可通过蓝牙控制窗帘和灯光。

蓝牙技术的发展

2015年蓝牙模块的出货量达到30亿。