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BLE

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藍牙低能耗技術(shù)簡介藍牙低能耗(BLE)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2.4GHz ISM射頻頻段。

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BLE簡介

  藍牙低能耗技術(shù)簡介藍牙低能耗(BLE)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2.4GHz ISM射頻頻段。它從一開始就設(shè)計為超低功耗(ULP)無線技術(shù)。它利用許多智能手段最大限度地降低功耗。藍牙低能耗技術(shù)采用可變連接時間間隔,這個間隔根據(jù)具體應(yīng)用可以設(shè)置為幾毫秒到幾秒不等。另外,因為BLE技術(shù)采用非??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。BLE技術(shù)的工作模式非常適合用于從微型無線傳感器(每半秒交換一次數(shù)據(jù))或使用完全異步通信的遙控器等其它外設(shè)傳送數(shù)據(jù)。這些設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)量非常少(通常幾個字節(jié)),而且發(fā)送次數(shù)也很少(例如每秒幾次到每分鐘一次,甚至更少)。

BLE百科

  藍牙低能耗技術(shù)簡介藍牙低能耗(BLE)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2.4GHz ISM射頻頻段。它從一開始就設(shè)計為超低功耗(ULP)無線技術(shù)。它利用許多智能手段最大限度地降低功耗。藍牙低能耗技術(shù)采用可變連接時間間隔,這個間隔根據(jù)具體應(yīng)用可以設(shè)置為幾毫秒到幾秒不等。另外,因為BLE技術(shù)采用非??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。BLE技術(shù)的工作模式非常適合用于從微型無線傳感器(每半秒交換一次數(shù)據(jù))或使用完全異步通信的遙控器等其它外設(shè)傳送數(shù)據(jù)。這些設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)量非常少(通常幾個字節(jié)),而且發(fā)送次數(shù)也很少(例如每秒幾次到每分鐘一次,甚至更少)。

  超低功耗無線技術(shù)

  藍牙低能耗技術(shù)的三大特性成就了ULP性能,這三大特性分別是最大化的待機時間、快速連接和低峰值的發(fā)送/接收功耗。

  無線“開啟”的時間只要不是很短就會令電池壽命急劇降低,因此任何必需的發(fā)送或接收任務(wù)需要很快完成。被藍牙低能耗技術(shù)用來最小化無線開啟時間的第一個技巧是僅用3個“廣播”信道搜索其它設(shè)備,或向?qū)で蠼⑦B接的設(shè)備宣告自身存在。相比之下,標(biāo)準(zhǔn)藍牙技術(shù)使用了32個信道。

  這意味著藍牙低能耗技術(shù)掃描其它設(shè)備只需“開啟”0.6至1.2ms時間,而標(biāo)準(zhǔn)藍牙技術(shù)需要22.5ms時間來掃描它的32個信道。結(jié)果藍牙低能耗技術(shù)定位其它無線設(shè)備所需的功耗要比標(biāo)準(zhǔn)藍牙技術(shù)低10至20倍。

  值得注意的是,使用3個廣告信道是某種程度上的妥協(xié):這是在頻譜非常擁擠的部分對“開啟”時間(對應(yīng)于功耗)和魯棒性的一種折衷(廣告信道越少,另外一個無線設(shè)備在選用頻率上廣播的機會就越多,就越容易造成信號沖突)。不過該規(guī)范的設(shè)計師對于平衡這種妥協(xié)相當(dāng)有信心——比如,他們選擇的廣告信道不會與Wi-Fi默認信道發(fā)生沖突。

  一旦連接成功后,藍牙低能耗技術(shù)就會切換到37個數(shù)據(jù)信道之一。在短暫的數(shù)據(jù)傳送期間,無線信號將使用標(biāo)準(zhǔn)藍牙技術(shù)倡導(dǎo)的自適應(yīng)跳頻(AFH)技術(shù)以偽隨機的方式在信道間切換(雖然標(biāo)準(zhǔn)藍牙技術(shù)使用79個數(shù)據(jù)信道)。

  要求藍牙低能耗技術(shù)無線開啟時間最短的另一個原因是它具有1Mbps的原始數(shù)據(jù)帶寬——更大的帶寬允許在更短的時間內(nèi)發(fā)送更多的信息。舉例來說,具有250kbps帶寬的另一種無線技術(shù)發(fā)送相同信息需要開啟的時間要長8倍(消耗更多電池能量)。

  藍牙低能耗技術(shù)“完成”一次連接(即掃描其它設(shè)備、建立鏈路、發(fā)送數(shù)據(jù)、認證和適當(dāng)?shù)亟Y(jié)束)只需3ms。而標(biāo)準(zhǔn)藍牙技術(shù)完成相同的連接周期需要數(shù)百毫秒。再次提醒,無線開啟時間越長,消耗的電池能量就越多。

  藍牙低能耗技術(shù)還能通過兩種其它方式限制峰值功耗:采用更加“寬松的”射頻參數(shù)以及發(fā)送很短的數(shù)據(jù)包。兩種技術(shù)都使用高斯頻移鍵控(GFSK)調(diào)制,但藍牙低能耗技術(shù)使用的調(diào)制指數(shù)是0.5,而標(biāo)準(zhǔn)藍牙技術(shù)是0.35。0.5的指數(shù)接近高斯最小頻移鍵控(GMSK)方案,可以降低無線設(shè)備的功耗要求(這方面的原因比較復(fù)雜,本文暫不贅述)。更低調(diào)制指數(shù)還有兩個好處,即提高覆蓋范圍和增強魯棒性。

  標(biāo)準(zhǔn)藍牙技術(shù)使用的數(shù)據(jù)包長度較長。在發(fā)送這些較長的數(shù)據(jù)包時,無線設(shè)備必須在相對較高的功耗狀態(tài)保持更長的時間,從而容易使硅片發(fā)熱。這種發(fā)熱將改變材料的物理特性,進而改變傳送頻率(中斷鏈路),除非頻繁地對無線設(shè)備進行再次校準(zhǔn)。再次校準(zhǔn)將消耗更多的功率(并且要求閉環(huán)架構(gòu),使得無線設(shè)備更加復(fù)雜,從而推高設(shè)備價格)。

  相反,藍牙低能耗技術(shù)使用非常短的數(shù)據(jù)包——這能使硅片保持在低溫狀態(tài)。因此,藍牙低能耗收發(fā)器不需要較耗能的再次校準(zhǔn)和閉環(huán)架構(gòu)。

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    電力物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用,是信息通信技術(shù)發(fā)展到一定階段的結(jié)果,其將有效整合通信基礎(chǔ)設(shè)施資源和電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源,提高電力系統(tǒng)信息化水平,改善電力系統(tǒng)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施利用效率,為電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用電等環(huán)節(jié)提供重要技術(shù)支撐。
  • 2016IOT大會
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  • 家庭自動化
    家庭自動化
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  • 物聯(lián)網(wǎng)平臺
    物聯(lián)網(wǎng)平臺
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  • 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備
    物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備
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    物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是非標(biāo)準(zhǔn)計算設(shè)備,可無線連接到網(wǎng)絡(luò)并具有傳輸數(shù)據(jù)的能力。物聯(lián)網(wǎng)涉及將互聯(lián)網(wǎng)連接范圍從臺式機,筆記本電腦,智能手機和平板電腦之類的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備擴展到任何范圍的傳統(tǒng)“啞”或未啟用互聯(lián)網(wǎng)的物理設(shè)備和日常物品。
  • 移遠通信
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    上海移遠通信技術(shù)股份有限公司是全球領(lǐng)先的5G、LTE/LTE-A、NB-IoT/LTE-M、車載前裝、安卓智能、GSM/GPRS、WCDMA/HSPA(+)和GNSS模組供應(yīng)商,同時也是全球首個符合3GPP R13標(biāo)準(zhǔn)的NB-IoT模組廠商。
  • LPWA
    LPWA
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