藍牙技術(shù)原理簡介及應(yīng)用.ppt

1、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9mm9mm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

2、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（Frequency Hopping Spread Spectrum）,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（Continuous Variable Slope Delta Modulation 連續(xù)可變斜率增量調(diào)制

3、）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,藍牙標準的發(fā)展,藍牙技術(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，容易受到同頻率的產(chǎn)品干擾下影響通訊質(zhì)量,藍牙標準的發(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)的特點,抗干擾性強 安

4、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),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

5、兩個微微網(wǎng)的主設(shè)備。,藍牙關(guān)鍵技術(shù),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),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),中間

6、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,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,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

7、替代協(xié)議 工作在L2CAP層和應(yīng)用層之間,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(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,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

8、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,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,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,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,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