BLE藍(lán)牙技術(shù)概述

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1、BLE藍(lán)牙技術(shù)概述DAVID.LOU2018藍(lán)牙亞洲大會(huì)數(shù)據(jù)?藍(lán)牙技術(shù)概述?低功耗藍(lán)牙體系結(jié)構(gòu)?BLE應(yīng)用開發(fā)介紹?應(yīng)用開發(fā)注意事項(xiàng)藍(lán)牙技術(shù)概述藍(lán)牙技術(shù)?藍(lán)牙SIG定義的一種基于2.4GHZ的短距離無線通信技術(shù)，能在包括移動(dòng)電話、無線耳機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)等相關(guān)外圍設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。?低功耗藍(lán)牙技術(shù)是藍(lán)牙4.0之后引進(jìn)的一種新型的超低功耗無線傳輸技術(shù)，該技術(shù)具有極低運(yùn)行和待機(jī)功耗，主要針對(duì)低成本、簡(jiǎn)易的無線體域網(wǎng)和無線個(gè)域網(wǎng)而設(shè)計(jì)的。藍(lán)牙SIG?藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟，國(guó)際性的非營(yíng)利組織，擁有超過33,000家成員公司，主要負(fù)責(zé)監(jiān)督藍(lán)牙規(guī)

2、范的開發(fā)，管理認(rèn)證項(xiàng)目，并維護(hù)商標(biāo)權(quán)益等。?主要分為3類會(huì)員：?發(fā)起會(huì)員（9個(gè)）：3COM、愛立信、IBM、英特爾、朗訊、微軟、摩托羅拉、諾基亞和東芝。主要任務(wù)是制定規(guī)范和市場(chǎng)項(xiàng)目開發(fā)?合作會(huì)員：一種付費(fèi)的會(huì)員，他們具有訪問各種早起規(guī)范草案的權(quán)利?接受會(huì)員：一種無付費(fèi)的成員，只需要簽定一個(gè)接受藍(lán)牙規(guī)范的協(xié)議，保證開發(fā)的產(chǎn)品符合藍(lán)牙規(guī)范的要求發(fā)展史?BT1.0（1999），BASICRATE基本碼率，1Mbps，兼容差，抗干擾弱，數(shù)據(jù)安全性差?BT2.0（2004），ENHANCEDDATARATE(EDR)增強(qiáng)碼率，支持雙工模式，3

3、Mbps?BT2.1（2007），安全簡(jiǎn)易配對(duì)（SSP），SNIFF省電?BT3.0（2009），HIGHSPEED交替射頻，24Mbps，核心，ALTERNATIVEMAC/PHY?BT4.0（2010），經(jīng)典藍(lán)牙兼容低功耗模式，傳輸距離100M，BLE物理層1MBPS，MTU23?BT4.2（2014），隱私保護(hù)程度、安全連接、數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，MTU255，SCANFILTER?BT5.0（2016），高輸出功率，通信距離更長(zhǎng)300M，廣播數(shù)據(jù)達(dá)512字節(jié)，BLE物理層2Mbps，物聯(lián)網(wǎng)方向改進(jìn)普通藍(lán)牙與BLE藍(lán)牙比較參數(shù)類型傳統(tǒng)藍(lán)

4、牙低功耗藍(lán)牙4.0波段2.4GHzISM頻段2.4GHzISM頻段跳頻79個(gè)信道，帶寬1MHz40個(gè)信道，帶寬2MHz調(diào)制方式CFSKCFSK通信距離10~100m30~100m最大速率721kb/s(BR)305kb/s2.1Mb/s(EDR)24Mb/s(HS)發(fā)射功率0~20dBm-20~10dBm鏈接時(shí)間20ms3ms最大包長(zhǎng)度1021byte27byte通信方式SocketGATT主從設(shè)備轉(zhuǎn)換支持不支持分布式網(wǎng)絡(luò)支持不支持BLE物理參數(shù)?BLE操作在2.4GHZ的ISM頻段，范圍2400~2483.5MHZ?BLE具有40

5、個(gè)RF信道，對(duì)應(yīng)中心頻率的2402+K*2MHZ（K=0,...,39.）?BLE發(fā)射端輸出功率0.01mW(-20dbm)~10mW(+10dbm)?藍(lán)牙跳頻速率為1600次/S近距離通信對(duì)比種類ZigbeeWifi紅外RFID傳統(tǒng)藍(lán)牙BLEHomeRF距離（m）50~30010~10051~1010~10030~10050頻段（Hz）868M~2.42.4G820nm5.8G2.4G2.4G2.4GG連接時(shí)間30ms3S毫秒級(jí)毫秒3~10S3ms1.28s速度（S）250Kbps300Mbps1.5~16Mbps0.212Mbp

6、s24Mbps(HS)305kbps100Mbps最大功耗1~3mW100mW10mW01~100mW0.01~10m50mWW復(fù)雜性簡(jiǎn)單非常復(fù)雜簡(jiǎn)單復(fù)雜簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單復(fù)雜安全性128AESSSID小角度密鑰128AES128AES50/跳頻網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)6500050無無8127集成度高一般一般一般高高一般成本低一般低低低低一般BLE優(yōu)勢(shì)?低功耗——約普通藍(lán)牙的10%?可靠——跳頻技術(shù)，保證傳輸可靠性?低成本——CMOS制造工藝，協(xié)議棧非常簡(jiǎn)練?無限制——全球技術(shù)，使用不存在特殊規(guī)定和限制性規(guī)則?安全——提供完整的鑒權(quán)功能，數(shù)據(jù)完整性，AES

7、128加密傳輸BLE應(yīng)用領(lǐng)域?智能樓宇：室內(nèi)定位和位置服務(wù)?智慧城市：共享單車、智能停車場(chǎng)、體育館、無線抄表、遙測(cè)?智能家居：照明、溫控、煙霧探測(cè)器、攝像頭、門鈴、門鎖?汽車自動(dòng)化：藍(lán)牙鑰匙?醫(yī)療健身：血壓計(jì)、體溫計(jì)、運(yùn)動(dòng)手環(huán)?工業(yè)控制：能源石油天然氣領(lǐng)域的各類藍(lán)牙傳感器?農(nóng)業(yè)自動(dòng)化：聯(lián)合收割機(jī)、變量施肥播種機(jī)、無人駕駛拖拉機(jī)?…藍(lán)牙體系架構(gòu)物理層?包含基帶部分和射頻收發(fā)模塊；?工作在2.4GHZ的ISM無線頻段，負(fù)責(zé)從物理信道發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包；?調(diào)頻技術(shù)，抗干擾、抗衰弱；?物理信道分布圖：LINKLAYER鏈路層?LL層是整個(gè)BL

8、E協(xié)議棧的核心，也是BLE協(xié)議棧的難點(diǎn)和重點(diǎn)?由多址接入、設(shè)備發(fā)現(xiàn)、鏈路層鏈接3個(gè)部分組成?對(duì)上為邏輯鏈路控制和適配協(xié)議提供服務(wù)?對(duì)下選擇合適的信道進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與通信?負(fù)責(zé)廣播、掃描、鏈接建立和維護(hù)，設(shè)備過濾?定義BLE空中協(xié)議，空中