藍牙技術(shù)原理簡介與應(yīng)用課件

藍牙技術(shù)近距離無線通信技術(shù)之三藍牙技術(shù)近距離無線通信技術(shù)之三藍牙技術(shù)簡介藍牙連接是開放式的，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。取代目前多種電纜連接方式，實現(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，并具有計算能力，藍牙技術(shù)的核心便是通過嵌入一塊大小約9mm×9mm的芯片，實現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)在短距離上的穩(wěn)定無縫無線連接。藍牙是一種支持設(shè)備短距離通信（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、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進行無線信息交換。藍牙技術(shù)簡介藍牙連接是開放式的，芯片體積十分小，能夠方便的嵌藍牙技術(shù)簡介藍牙技術(shù)的發(fā)展藍牙技術(shù)簡介藍牙技術(shù)的發(fā)展藍牙技術(shù)簡介什么是藍牙技術(shù)藍牙技術(shù)采用高速跳頻擴展技術(shù)FHSS（FrequencyHoppingSpreadSpectrum）,跳頻速率為每秒1600次，每次傳送一個數(shù)據(jù)包，包的大小126bit-2871bit，其封包內(nèi)容可以是包含數(shù)據(jù)或語音等不同的信息。設(shè)備采用的是GFSK調(diào)制技術(shù)，最高傳輸速率為1Mbps，實際數(shù)據(jù)有效速率為721Kbps。數(shù)據(jù)封包借助自動重送（ARQ）機制加以保護；藍牙技術(shù)采用三種自動重送模式里的選擇性重送模式。語音封包采用CVSD（ContinuousVariableSlopeDeltaModulation連續(xù)可變斜率增量調(diào)制）編碼方式，CVSD方式抗干擾能力很強，即使在誤碼率達到4%時仍然有可以接受的話音質(zhì)量。藍牙技術(shù)簡介什么是藍牙技術(shù)藍牙技術(shù)采用高速跳頻擴展技術(shù)FHS藍牙技術(shù)簡介藍牙標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展V1.1(1998年)V1.2V2.1(2004年)V2.2V3.0(2009年)V4.0(2010年)藍牙技術(shù)簡介藍牙標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展V1.1V1.2V2.藍牙技術(shù)簡介V1.1為最早期版本，傳輸率約在748~810kb/s，因是早期設(shè)計，容易受到同頻率的產(chǎn)品干擾下影響通訊質(zhì)量藍牙標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展V2.1改善了裝置配對流程，具備在兩個支持藍牙的手機設(shè)備之間互相進行配對與通訊傳輸?shù)腘FC機制，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到100m藍牙技術(shù)簡介藍牙標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展藍牙技術(shù)的特點抗干擾性強安全性好移植性好開放性強兼容性強無線性強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藍牙技術(shù)的特點抗干擾性強移植性好開放性強無線性強傳輸距離小功藍牙網(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（如手機可通過藍牙音箱播放音樂，同時與其他手機交換數(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)都有獨立的跳頻序列，微微網(wǎng)間不會發(fā)生跳頻同步，無同頻干擾。藍牙網(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，具藍牙網(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。藍牙網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)散射網(wǎng)散射網(wǎng)是由多個獨立的非同步的微微網(wǎng)組藍牙關(guān)鍵技術(shù)藍牙天線單元系統(tǒng)組成體積小重量輕微帶天線獨立系統(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)商藍牙關(guān)鍵技術(shù)藍牙天線單元系統(tǒng)組成體積小獨立系統(tǒng)鏈路控制器(L藍牙關(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

三個同步語音藍牙關(guān)鍵技術(shù)底層模塊鏈路控制層(LM)基帶層(BB)無線電鏈藍牙關(guān)鍵技術(shù)中間層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)用藍牙關(guān)鍵技術(shù)中間層邏輯鏈路控制與適配協(xié)議(L2CAP)為高層藍牙關(guān)鍵技術(shù)中間層服務(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)的通信信道藍牙關(guān)鍵技術(shù)中間層服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SDP)為高層提供發(fā)現(xiàn)可用服藍牙關(guān)鍵技術(shù)中間層線纜替換協(xié)議(RFCOMM)在藍牙基帶上仿真RS-232的控制和數(shù)據(jù)信號實現(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)用層之間藍牙關(guān)鍵技術(shù)中間層線纜替換協(xié)議(RFCOMM)在藍牙基帶上仿電話控制協(xié)議(TCS)工作在L2CAP層之上

定義呼叫控制命令處理設(shè)備組的移動管理藍牙關(guān)鍵技術(shù)中間層電話控制規(guī)范二進制(TCSBIN)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)器的命令電話控制協(xié)議(TCS)工作在L2CAP層之上藍牙關(guān)鍵技術(shù)中間選用協(xié)議層藍牙關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用層點對點協(xié)議(PPP)鏈路控制協(xié)議網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議傳輸控制協(xié)議(TCP)因特網(wǎng)協(xié)議(IP)用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議(UDP)規(guī)定了串行點到點傳輸因特網(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)實現(xiàn)通信無線應(yīng)用環(huán)境(WAE)為WAP載體提供應(yīng)用軟件選用協(xié)議層藍牙關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用層點對點協(xié)議(PPP)鏈路控制協(xié)議藍牙關(guān)鍵技術(shù)藍牙通信協(xié)議體系完整的藍牙協(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)藍牙關(guān)鍵技術(shù)藍牙通信協(xié)議體系完整的藍牙協(xié)議棧按功能可分為四層藍牙技術(shù)應(yīng)用藍牙技術(shù)應(yīng)用藍牙技術(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。電腦可通過藍牙模塊連接外設(shè)藍牙技術(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)需求藍牙技術(shù)應(yīng)用語音傳輸應(yīng)用藍牙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)化藍牙技術(shù)應(yīng)用語音傳輸應(yīng)用藍牙4.0以上的芯片數(shù)據(jù)速率高，體積藍牙技術(shù)應(yīng)用醫(yī)療保健領(lǐng)域應(yīng)用藍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)通過藍牙技術(shù)實時傳輸，快捷安全。藍牙技術(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。藍牙技術(shù)應(yīng)用醫(yī)療保健領(lǐng)域應(yīng)用藍牙芯片可安裝在絕大多數(shù)醫(yī)療檢測藍牙技術(shù)應(yīng)用智能家居領(lǐng)域應(yīng)用藍牙技術(shù)可滿足控制傳統(tǒng)家電，如電視、空調(diào)、燈光、窗簾等使用藍牙4.0版本以上的設(shè)備，無論體積多小，都可輕易接入互聯(lián)網(wǎng)，如智能插座、智能開關(guān)、廚衛(wèi)電器等，實現(xiàn)遠程