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Bluetooth? 低功耗設(shè)計 101：從芯片組到協(xié)議棧再到模塊

2513695 2022-11-28 | pdf | 360.35KB | 次下載 | 免費

資料介紹

低功耗藍(lán)牙或 BLE（也稱為智能藍(lán)牙）已成為連接可穿戴設(shè)備、智能設(shè)備和接近標(biāo)簽的關(guān)鍵推動因素。短程無線標(biāo)準(zhǔn)旨在通過更快的連接以更低的延遲傳輸更少量的數(shù)據(jù)來降低功耗。低功耗藍(lán)牙或 BLE（也稱為智能藍(lán)牙）已成為連接可穿戴設(shè)備、智能設(shè)備和接近標(biāo)簽的關(guān)鍵推動因素。短程無線標(biāo)準(zhǔn)旨在通過更快的連接以更低的延遲傳輸更少量的數(shù)據(jù)來降低功耗。事實上，Bluetooth Smart 的目標(biāo)是消耗大約是 Bluetooth Classic 連接的十分之一的功率，這一事實恰恰表明了為使這種無線連接機制適應(yīng)小型應(yīng)用程序而進(jìn)行的工程工作的規(guī)模（圖 1）。事實上，Bluetooth Smart 的目標(biāo)是消耗大約是 Bluetooth Classic 連接的十分之一的功率，這一事實恰恰表明了為使這種無線連接機制適應(yīng)小型應(yīng)用程序而進(jìn)行的工程工作的規(guī)模（圖 1）。Bluetooth Smart 采用 1Mbit/s 的鏈路比特率和 800 Kbit/s 的應(yīng)用吞吐量。在這里，與 Bluetooth Classic 規(guī)范中的 100 毫秒相比，下降比特率被延遲減少到 6 毫秒所抵消。這些創(chuàng)新使 Bluetooth Smart 從智能手表和腕帶等常見可穿戴設(shè)計中的連接工具，發(fā)展為更廣泛的可穿戴和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 應(yīng)用。Bluetooth Smart 采用 1Mbit/s 的鏈路比特率和 800 Kbit/s 的應(yīng)用吞吐量。在這里，與 Bluetooth Classic 規(guī)范中的 100 毫秒相比，下降比特率被延遲減少到 6 毫秒所抵消。這些創(chuàng)新使 Bluetooth Smart 從智能手表和腕帶等常見可穿戴設(shè)計中的連接工具，發(fā)展為更廣泛的可穿戴和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 應(yīng)用。圖 1：Bluetooth Smart 或 BLE 從現(xiàn)有協(xié)議發(fā)展而來，可服務(wù)于可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（由 Aislelabs 提供）。圖 1：Bluetooth Smart 或 BLE 從現(xiàn)有協(xié)議發(fā)展而來，可服務(wù)于可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（由 Aislelabs 提供）。例如，虛擬現(xiàn)實 (VR) 運動游戲平臺中的可穿戴傳感器現(xiàn)在使用藍(lán)牙智能連接，以最小的延遲將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線耳機。然后，有些助聽器使用 BLE 鏈接進(jìn)行聲音調(diào)整、發(fā)出警報、檢查電池狀態(tài)以及通過智能手機更改程序。例如，虛擬現(xiàn)實 (VR) 運動游戲平臺中的可穿戴傳感器現(xiàn)在使用藍(lán)牙智能連接，以最小的延遲將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線耳機。然后，有些助聽器使用 BLE 鏈接進(jìn)行聲音調(diào)整、發(fā)出警報、檢查電池狀態(tài)以及通過智能手機更改程序。信標(biāo)、遠(yuǎn)程傳感器和可穿戴生物識別護(hù)照是藍(lán)牙智能技術(shù)的其他活動溫床，它促進(jìn)了無數(shù)的移動廣告和商業(yè)、票務(wù)、門鎖和其他安全應(yīng)用。在這里，具有藍(lán)牙智能功能的設(shè)備（智能手機、筆記本電腦等）可以監(jiān)控 5 米至 30 米半徑范圍內(nèi)任何標(biāo)記設(shè)備的位置、加速度和接近度。信標(biāo)、遠(yuǎn)程傳感器和可穿戴生物識別護(hù)照是藍(lán)牙智能技術(shù)的其他活動溫床，它促進(jìn)了無數(shù)的移動廣告和商業(yè)、票務(wù)、門鎖和其他安全應(yīng)用。在這里，具有藍(lán)牙智能功能的設(shè)備（智能手機、筆記本電腦等）可以監(jiān)控 5 米至 30 米半徑范圍內(nèi)任何標(biāo)記設(shè)備的位置、加速度和接近度。最新版本——最新版本——藍(lán)牙 v4.2 規(guī)范藍(lán)牙 v4.2 規(guī)范——現(xiàn)在正在為下一代可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，讓更多設(shè)備或“事物”能夠連接到超連接世界。首先，它將最大數(shù)據(jù)速率擴展到 800 Kbit/s，比以前的版本快 2.6 倍，并允許更快地記錄來自傳感器的數(shù)據(jù)以及更快的固件更新。——現(xiàn)在正在為下一代可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，讓更多設(shè)備或“事物”能夠連接到超連接世界。首先，它將最大數(shù)據(jù)速率擴展到 800 Kbit/s，比以前的版本快 2.6 倍，并允許更快地記錄來自傳感器的數(shù)據(jù)以及更快的固件更新。簡化 BLE 設(shè)計簡化 BLE 設(shè)計一批新的端到端 BLE 解決方案——從硅片到軟件堆棧再到模塊——現(xiàn)在正在從連接性、安全性和功耗的角度對 BLE 設(shè)計進(jìn)行關(guān)鍵改進(jìn)。然而，讓我們從安全開始，因為它已被明確確定為物聯(lián)網(wǎng)的主要挑戰(zhàn)。一批新的端到端 BLE 解決方案——從硅片到軟件堆棧再到模塊——現(xiàn)在正在從連接性、安全性和功耗的角度對 BLE 設(shè)計進(jìn)行關(guān)鍵改進(jìn)。然而，讓我們從安全開始，因為它已被明確確定為物聯(lián)網(wǎng)的主要挑戰(zhàn)。藍(lán)牙 v4.2 帶來了多項安全升級，同時使通過藍(lán)牙連接跟蹤設(shè)備變得更加困難。首先，它將身份驗證機制帶到了經(jīng)典藍(lán)牙級別，并且只有在連接完全安全時才允許配對設(shè)備。