蓝牙无线技术详解

发布时间:2018/9/26 9:58:32 访问次数:1167

蓝牙版本和分类

蓝牙的早期：1.0-1.1版本

蓝牙1.2：增加了自适应跳频扩频（afh），通过避免在跳频序列中使用拥挤的频率，提高了对射频干扰的抵抗。

蓝牙2.0/2.1（+edr）：增加了增强数据率（edr），它能够实现更快速的数据传输.

蓝牙3.0（+hs）：提高理论速率到24mbps，增加了传输可靠性，只有标志“hs”的才支持。

蓝牙4.0/4.1/4.2：增加低功耗功能，支持ipv6。

蓝牙5.0：是目前最新的版本，发布于2016年6月，增加了针对物联网的支持，导航功能，扩大传输距离等。

蓝牙的协议栈，协议栈中有核心协议（core protocol），电缆替代协议（cable replacement protocol），电话控制协议（telephony control protocol），和其他组织标准的协议（adopted protocols）。核心协议：baseband：基带和链路控制层确保微微网内各蓝牙设备单元之间由射频构成的物理连接。http://tenghaowy.51dzw.com/

lmp：负责各蓝牙设备间连接的建立。

l2cap：与lmp并行工作，当业务数据不经过lmp时，l2cap向上层提供面向连接的和无连接的数据服务。

sdp：查询设备信息和服务类型。电缆替代协议：rfcomm：在蓝牙基带协议上仿真rs-232控制和数据信号。电话传送控制协议：tcs-binary、at命令集；其他协议(adopted protocols)：ppp、udp/tcp/ip、obex、wap、vcard、vcal、irmc、wae。

蓝牙已经是我们现在数码设备的一个必备模块，是一个近距离的无线的通信规范。蓝牙技术是爱立信的一个工程师发明的，发明蓝牙技术的技术人员需要一个有逼格高大上的名字，于是乎一个有文化的查询古籍找到一个名字叫harold bluetooth的丹麦国王，他堪比中国的秦始皇，统一丹麦的所有部落，和蓝牙的设计初衷正好一致，希望它可以统一不同设备的无线交流（要是我们国家发明了蓝牙，必须用秦始皇的名字做logo）。

蓝牙的设计初衷是替代rs232电缆连接计算机外设，现在已经广泛用在形形色色的电子设备上实现短距离的无线连接，替代了我们的耳机线，手机数据线，键盘鼠标线（蓝牙键盘鼠标），打印机数据线等等。如果没有蓝牙，我们的桌子上就是这样的。和wifi的比较和特点

1、频率：蓝牙的工作频率只有2.4ghz，和wi-fi的2.4g频段一样。但wi-fi还有其他频率如5g/60g等。蓝牙频率和其他对比2、频道带宽和速率：蓝牙的频道带宽只有1m或2m（ble版本），wi-fi的至少是20m或更高。较窄的频道带宽限制的蓝牙的传输速率，频道带宽就像马路，越宽同时行驶的车辆才多，通信速率才能更高。wi-fi可以达到上gps的传输速率，蓝牙最新的标准才几十mbps。http://jiahongwei668.51dzw.com/

3、跳频传输：蓝牙采用了跳频传输数据，wi-fi是固定频率传输。什么是跳频传输呢？固定频率如我们听收音机，我们选定一个台，一直听下去就可以听到一个完整的节目，如果电台开启跳频就不行了，这一分钟用这个频率听，下一分钟用另外一个频率听，再下一分钟换第三个频率，不停的按照一个设置好的频率序列来收听才能听到完整的节目。广播电台当然不能设置成跳频工作模式，这会让人发狂，跳频的通信接收机和发射机都是约定好一致的跳频顺序和跳频时间，无需人工操作。跳频可以大大的提高抗窃听能力，因为发射机的频率不停的变化，不知道发射序列就无法破解，在234g移动通信系统中都广泛使用了跳频技术。在实际跳频通信的速度是非常快的，常常达到上百上千甚至上万次每秒，蓝牙的跳频速度为1600次/秒。

蓝牙的跳频示意图，上面半椭圆表示蓝牙的频道，下面的半椭圆是wi-fi的频道，橙色的箭头表示跳频的顺序。

蓝牙跳频还添加了afh（adaptive frequency-hopping）技术，自适应跳频。可以在有wi-fi信号的情况下避开wi-fi的频率，提高抗干扰能力。

4、组网方式：组网方式是蓝牙和wi-fi的一个主要区别，蓝牙设计初衷是点对点连接（一个master一个slave），wi-fi是server/client方式。两个蓝牙设备默认可以直接连接，无需中间节点，连接速度快，wi-fi则要麻烦的多，大多数设备默认infrastructure模式，必须有中间节点做ap，wi-fi只有在ad-hoc模式下才是点对点的连接，配置相对繁琐。5、功耗和传输范围：蓝牙的功耗相对低，传输距离近，尤其是ble。wi-fi功耗普遍比较大，传输距离比蓝牙要远。http://zxsj.51dzw.com/

文章来源：物联网电子世界

蓝牙版本和分类