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蓝牙技术

蓝牙是一种在无需认证许可的工业、科学和医疗频段,即2.4GHz无线电频段,操作的无线技术。


 

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全球部署生态系统中的可靠连接

蓝牙技术目前有两种模式:适用于音频和流媒体应用的BR/EDR(基本速率/增强数据率)和适用于电池供电传感器设备的间歇式数据传输的蓝牙低能耗技术 (BLE)。

最新的蓝牙规范“蓝牙5”提高了蓝牙低能耗技术的通信范围和传输速度。利用网状网络技术,低能耗蓝牙节点能够形成通信范围更广的大型网络。


稳定度

蓝牙技术采用跳频序列(自适应跳频/AFH)来避免碰撞其它技术使用的信道。因此,非常适用于对可靠性要求较高的工业、汽车和医疗应用。

前所未有的生态系统

据美国ABI市场调查公司预测,采用蓝牙无线电技术的通信应用设备将于2021年增长至50亿部。目前,所有的智能手机和平板电脑上都支持蓝牙功能,在一般性手持设备与其它支持蓝牙功能的设备之间的连接中也发挥着重要的作用,因此,可以说,蓝牙技术已经成为移动设备之间的一个无线连接标准。


蓝牙BR/EDR(蓝牙基本速率/增强数据率) vs 蓝牙低能耗技术

虽然都属于蓝牙技术的范畴,但蓝牙低能耗技术(此前称为智能蓝牙)和蓝牙BR/EDR之间却有着显著的差异。

蓝牙低能耗技术非常适合间歇性传输少量数据且超低能耗为核心关注因素的应用,尤其是物联网应用中的传感器。

双模式双模式蓝牙设备同时支持蓝牙低能耗技术和蓝牙BR/EDR。智能手机便属于双模式蓝牙设备。它通过蓝牙BR/EDR连接笔记本电脑,而通过蓝牙低能耗技术连接心率传感器。心率传感器属于一种单模式蓝牙低能耗技术设备。

在蓝牙低能耗技术中,设备有外围设备和核心设备之分。连接建立后,设备之间会形成一种类似于蓝牙BR/EDR的主从式拓扑。在上面提到例子中,心率传感器便是外围/从设备,而智能手机则是核心/主设备。

两台支持蓝牙BR/EDR技术的设备在连接时,需要具备相同的配置。例如,个人区域网络 (PAN)允许两台或更多设备形成一个自适应网络,而串行端口剖面(SPP) 代替串行通信接口。

在蓝牙低能耗技术中,通用属性(GATT)配置定义用于在蓝牙低能耗设备间交换数据的分级数据结构。GATT 配置描述使用案例,GATT 服务是定义蓝牙低能耗设备能力的属性集(数据、描述、可能的行动等)。

GATT 定义用户端(“请求数据的设备”)和服务器(“存有数据的设备”)。GATT服务器储存经属性协议(ATT)传送的数据并接受GATT用户端发出的请求、命令和确认。GATT 服务器向 GATT 用户端发送响应和 GATT 服务器事件触发的信息。例如,u‑blox NINA‑B1 蓝牙低能耗模块便同时实施 GATT 服务器和 GATT 用户端。

定制服务也可以定义。例如,u‑blox 定义了u‑blox 串行端口服务,支持以类似于蓝牙 EDR/BR SPP 的方式在蓝牙低能耗设备之间交换串行数据。

特性 描述
蓝牙4.1  
BR/EDR 安全连接 128位 AES 加密强度
双模式拓扑 允许设备同时充当蓝牙双模式 hub 和蓝牙低能耗外设
L2CAP 专用通道 蓝牙低能耗技术可实施 IPv6
   
蓝牙4.2  
互联网协议支持配置文件 (IPSP) 蓝牙低能耗传感器可以通过网关设备访问互联网
LE Privacy 1.2 防止蓝牙低能耗设备被跟踪
低功耗安全连接 为蓝牙低能耗技术提供128位 AES 加密强度
蓝牙低能耗数据长度扩展 数据吞吐量提升2.5倍
   
蓝牙5  
2 Mbps LE 蓝牙低能耗数据传输速率提高至 2 Mbps
低功耗远距离 蓝牙低能耗技术的发送距离扩展至之前的两倍
低功耗广播通信扩展 支持更长距离的广播信息传输距离,为未来的IPv6 mesh网络奠定了基础

 

产品

NINA-B301_and NINA-B302
Stand-alone Bluetooth 5 low energy modules
NINA-B1
Stand-alone Bluetooth low energy modules with NFC
ODIN-W2 series
独立式多无线模块系列,配有Wi-Fi和蓝牙
独立双模式蓝牙模块系列
JODY-W165
Host-based multiradio modules with Wi-Fi and Bluetooth
EMMY-W161
基于主机的多无线模块,配有Wi-Fi、蓝牙和NFC
基于主机的多无线模块系列,配有Wi-Fi和蓝牙