📜  无线通信-蓝牙

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:59:59             🧑  作者: Mango


蓝牙无线技术是一种短距离通信技术,旨在取代连接便携式设备的电缆并保持较高的安全性。蓝牙技术基于Ad-hoc技术,也称为Ad-hoc Pico网络,这是一个覆盖范围非常有限的局域网。

蓝牙的历史

WLAN技术使设备可以通过无线运营商与基础设施进行连接。在没有建立的基础设施的情况下,对个人设备彼此进行无线通信的需求导致了个人局域网(PAN)的出现

  • 1994年,爱立信的蓝牙项目定义了PAN的标准,以实现使用低功耗和低成本无线电接口的移动电话之间的通信。

  • 1988年5月,诸如IBM,Intel,Nokia和Toshiba之类的公司加入了爱立信,成立了蓝牙特别利益组织(SIG),其目的是为PAN开发事实上的标准。

  • IEEE已批准用于无线个人区域网(WPAN)的基于蓝牙的标准,名为IEEE 802.15.1。 IEEE标准涵盖了MAC和物理层应用程序。

蓝牙规范详细介绍了整个协议栈。蓝牙使用射频(RF)进行通信。它利用调频来生成ISM频段中的无线电波。

蓝牙

蓝牙因其特殊功能而广泛使用。

  • 蓝牙为各种设备之间的连接和通信提供了统一的结构。

  • 蓝牙技术已获得全球认可,因此几乎在世界任何地方,任何具有蓝牙功能的设备都可以与具有蓝牙功能的设备连接。

  • 蓝牙技术的低功耗和可提供的长达10米的范围,为多种使用模式铺平了道路。

  • 蓝牙通过建立笔记本电脑的自组织网络来提供交互式会议。

  • 蓝牙使用模式包括无绳计算机,对讲机,无绳电话和移动电话。

Piconets和分散网

具有蓝牙功能的电子设备通过称为Piconets的短程设备进行无线连接和通信。蓝牙设备以小型的临时配置存在,能够充当主设备或从设备,规范允许主设备设备切换其角色的机制。具有一个主机和一个从机的点对点配置是最简单的配置。

当两个以上的蓝牙设备相互通信时,这称为PICONET 。一个Piconet最多可以包含七个从属设备,这些从属设备围绕一个主设备群集。初始化Piconet的设备将成为主设备

主机通过将网络划分为网络成员之间的一系列时隙来进行传输控制,这是时分复用方案的一部分,如下所示。

微网

Piconets的功能如下-

  • 在Piconet中,各种设备的时序以及单个设备的跳频序列由主机的时钟和唯一的48位地址确定。

  • 每个设备可以在一个Piconet中与多达七个其他设备同时通信。

  • 每个设备可以同时与几个微微网进行通信。

  • 当启用蓝牙的设备进入和离开微微网时,动态动态建立微微网。

  • 从站之间没有直接连接,并且所有连接本质上都是主站到从站或从站到主站。

  • 一旦从站轮询了从站,就可以发送从站。

  • 在从主机发送轮询数据包之后,立即在从机到主机的时隙中开始传输。

  • 一个设备可以是两个或更多个微微网的成员,通过调整第二个微微网的主设备指示的传输方式定时和跳频序列,可以从一个微微网跳到另一个微微网。

  • 它可以是一个微微网中的从机,也可以是另一个微网中的主机。但是,它不能在一次以上的微微网中成为大师。

  • 驻留在相邻微微网中的设备提供了一个桥梁,以支持微微网内部连接,从而允许链接的微微网的组件形成称为Scatternet的可物理扩展的通信基础结构。

光谱

蓝牙技术使用标称速率为1600跳/秒的扩频跳变全双工信号,在2.4至2.485 GHZ的无执照工业,科学和医学(ISM)频段中运行。 2.4 GHZ ISM频段在大多数国家/地区都可以使用且未获得许可。

范围

蓝牙工作范围取决于设备。3类无线电设备的范围最远可达1米或3英尺。2类无线电设备最常见的范围是10米或30英尺范围内。1类无线电设备主要用于工业用例射程为100米或300英尺。

数据速率

蓝牙支持版本1.2的1Mbps数据速率和版本2.0的3Mbps数据速率以及错误数据速率。