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蓝牙基础
發布時間:2024/1/23
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豆豆
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藍牙(Bluetooth)??????? 藍牙(Bluetooth)是一種短距離的無線數據與語音通信的開放性全球規范。能通過短距離的無線鏈路使得用戶將多種設備方便快速連接起來進行無縫的語音和數據通信。藍牙是一項開放標準由藍牙技術聯盟(SIG)負責管理,SIG主要工作是推廣藍牙標準并保持技術活力。
- ??? 藍牙區別于其它無線技術的一個典型特征是它能基于各設備各自的功能提供“聯合使用模型”。
- ??? 通過數據訪問點DAP,藍牙還可將個人網絡連接到有線的基礎設施上。
藍牙工作原理
- ????? 藍牙使用國際上無需授權的2.4Ghz的ISM(工業、科學和醫療)頻段。藍牙的無線電波根據天線的傳送能力可以實現從10m-100m范圍內的無線通信。一般手機藍牙只提供10m的有效距離。傳輸速率為1MB/s(它依賴與設備的類型)。
- ???? 藍牙無線電傳送的功率范圍從1mW(0dBm)到100mW(20dBm)。
- ???? 藍牙設備之間可互相探查,進行連接形成Ad-hoc自組網,而不需人為設置。
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(1)藍牙Ad-hoc網
- ?????? 每個設備都是對等的,具有相同的硬件和軟件配置,并以48位的設備地址BD_ADDR來區別。
- ????? 主單元發起并控制連接,從單元被暫時分配一個3位的活躍成員地址AM_ADDR以減少通信過程中的信息流量。
- ?????? 一個主單元和一個或多個從單元組成自組網——微微網(piconet),一個微微網最多只可以有7個從單元。多個微微網結合形成了散射網(scatternet)。
為了避免ISM頻帶的干擾,藍牙采用了多種技術
- –自動重傳應答(ARQ)
- –循環冗余校驗”(CRC)
- –前向糾錯(FEC)
- –時分雙工和分組交換技術。
- –跳頻技術
(2)藍牙網絡通信過程
–藍牙設備沒有建立連接的時,處于睡眠狀態——待機模式(Standby)。這種模式下,它將每1.28s或2.56s醒過來一次,選擇一個信道偵聽發送給它的信息。
–由一個設備發起連接,這個設備以后就成為微微網的主單元。
?發起連接時,主單元可能并不知道其余設備的存在以及它們的地址。這時主單元需要先執行查詢(Inquiry)操作。
–有了其它各設備的地址,就可進行尋呼(Page),真正建立起連接。
–連接完成后,就可通信進行數據傳輸。
?通信時,主單元和從單元交替進行收和發。主單元根據從單元的數據流量來決定從單元何時收發。
?如果從單元暫時不需收發數據,它就切換入保持模式(Hold)直到主單元下次發信息給它,在這期間主單元定期給它發送信息以使得從單元對跳頻信道同步,其余時間它不需要偵聽信道。
–數據傳輸完成后,可使用斷連(Detach)命令來結束連接,這樣,單元又回到待機模式。
?連接狀態轉移圖
藍牙設備連接狀態下的三種低能耗模式
- 嗅探(Sniff)模式
- ?????? 該模式下從單元收發信息的周期變長,主單元只在指定的時隙才能發送信息。
- 保持(Hold)模式
- ????? 該模式下從單元只有內部時鐘在運行,但一旦切換出該模式,從單元能立即開始收發信息。處于該模式時,從單元可以參加別的微微網,所以可用來連接幾個微微網。
- 停靠(Park)模式
- ????? 當從單元不參與通信,但仍想保持和跳頻信道的同步時,就進入該模式。
總結
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