低功耗藍(lán)牙芯片基礎(chǔ)知識

說到物聯(lián)網(wǎng)，就不得不提近距離低功耗傳輸?shù)乃{(lán)牙技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)經(jīng)過近些年的演變，已經(jīng)形成了經(jīng)典藍(lán)牙與低功耗藍(lán)牙芯片這兩種區(qū)別。
 
藍(lán)牙低能耗芯片技術(shù)是低成本、短距離、可互操作的魯棒性無線技術(shù)，工作在免許可的2.4GHzISM射頻頻段。有BLE4.0,BLE4.1,BLE4.2,BLE5.0等多個協(xié)議版本。

 
BLE技術(shù)采用了非?？焖俚倪B接方式，因此平時可以處于“非連接”狀態(tài)（節(jié)省能源），此時鏈路兩端相互間只是知曉對方，只有在必要時才開啟鏈路，然后在盡可能短的時間內(nèi)關(guān)閉鏈路。
 
1、BLE基礎(chǔ)知識
(1)、傳統(tǒng)藍(lán)牙的傳輸距離幾十米到幾百米不等，BLE則規(guī)定為100米（實際上沒有那么遠(yuǎn)，50米以內(nèi)比較穩(wěn)定，和設(shè)備發(fā)射功率有關(guān)）
 
(2)、為了實現(xiàn)極低的功耗，BLE協(xié)議設(shè)計為：在不必要射頻的時候，徹底將空中射頻關(guān)斷（可以在需要的時候快速建立連接進(jìn)行控制操作）。與傳統(tǒng)藍(lán)牙BR\EDR相比，BLE有這三大特性，從而實現(xiàn)低功耗：縮短無線開啟間、快速建立連接、降低收發(fā)峰值功耗（具體由藍(lán)牙芯片決定）。
 
(3)、縮短無線開啟時間的第一個技巧是只用3個“廣告”信道（其余信道用于數(shù)據(jù)傳輸），第二個技巧是通過優(yōu)化協(xié)議棧來降低工作周期。一個在廣告的設(shè)備可以自動和一個在搜索的設(shè)備快速建立連接，所以可以在3ms內(nèi)完成連接的建立和數(shù)據(jù)的傳輸。（實際上首次連接時并沒有那么快，因為要進(jìn)行一些初始化配置）
 
(4) 、低功耗的設(shè)計會帶來一些犧牲，例如音頻數(shù)據(jù)就無法通過BLE來進(jìn)行傳輸。ble藍(lán)牙芯片仍然是一種非常棒的技術(shù)。它依然支持跳頻（37個數(shù)據(jù)信道），并且采用了一種改進(jìn)的GFSK調(diào)制方法來提高鏈路的穩(wěn)定性。BLE也仍是非常安全的技術(shù)，因為在芯片級提供了128 bit AES加密（做應(yīng)用層開發(fā)的安全性方面就省去了許多工作量）。
 
2、低功耗藍(lán)牙芯片的主要特點？
   
3、低功耗藍(lán)牙芯片的工作狀態(tài)有哪些？
藍(lán)牙的狀態(tài)有5種：
待機狀態(tài)（standby）：沒有連接任何設(shè)備，沒有傳輸和發(fā)送數(shù)據(jù)。
廣播狀態(tài)（Advertiser/advertising）：周期性廣播狀態(tài)。
掃描狀態(tài)（Scanner/scanning）：主動尋找正在廣播的設(shè)備。
發(fā)起連接狀態(tài)（Initiator/initiating）：主動發(fā)起連接。
連接狀態(tài)(connected)：已經(jīng)連接。
 
4、低功耗藍(lán)牙芯片的工作模式有哪些？
低功耗藍(lán)牙芯片的工作模式有主設(shè)備模式，從設(shè)備模式，Mesh組網(wǎng)模式，廣播模式。
 
目前市面上大多數(shù)設(shè)備基本都工作在從設(shè)備模式，所以本次我們著重講解從設(shè)備模式的操作流程。
 
首先給大家普及個概念，從設(shè)備是需要被主設(shè)備連接的，例如手機，就是一個很典型的主設(shè)備，它需要主動去搜索，連接其他的藍(lán)牙。大概的一個連接方式如下：發(fā)現(xiàn)設(shè)備->配對/綁定設(shè)備->建立連接->數(shù)據(jù)通信。
 
5、低功耗藍(lán)牙芯片主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？
汽車電子設(shè)備.
健康醫(yī)療用品：手環(huán)、心率帶、血壓計等.
室內(nèi)定位、井下定位等.
近距離數(shù)據(jù)采集，無線抄表、無線遙測等.
數(shù)據(jù)傳輸：智能家居室內(nèi)控制、藍(lán)牙調(diào)光燈、遙控玩具、打印機等.
 
 
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