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BLE技术为何如此受欢迎

消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-05-05

报价宝综合消息BLE技术为何如此受欢迎

BLE 低功耗蓝牙模组一般是指蓝牙4.0模组以上的模组,BLE 低功耗蓝牙模组催生了众多智慧硬件,这得益于BLE 低功耗技术,BLE技术为何如此受欢迎而且应用非常广泛?

蓝牙4.0标准包含了低功耗蓝牙(BLE),相较于传统蓝牙,BLE技术最重要的特点有三个:低延迟、低功耗、低吞吐量。

蓝牙4.0(BLE)工作在2.4GHz ISM频段,采用跳频技术与GFSK调制技术,广播频段均避开Wi-Fi频段,确保不受Wi-Fi讯号影响。

BLE具有40个频段,其中有只有3个广播频段,37个连线频段,大大缩短装置建立连线的时间,又能保证的资料的鲁棒性。

一、BLE 低功耗蓝牙协议栈简介

蓝牙4.0(BLE)协议栈包含两部分:主机和控制器,如图1所示。协议定义的是一系列的通讯标准,通讯双方需要共同按照这一标准进行通讯。

图1 BLE 低功耗蓝牙体系架构

控制器部分包括:物理层,链路层、主机控制界面层。

物理层:从2400MHz~2480MHz,间隔大小为2MHz的40个频段,其中3个广播频段,37个连线频段。

链路层:控制装置的状态。装置可以有五种状态:就绪、广播、搜寻、初始化和连线。一个处于连线状态的装置会有一个角色:master(主)和slave(从)。

主机控制界面层:主机和控制器之间的一个标准界面。这一层可以是软件或者硬件界面,如UART、SPI、USB等。

主机部分包括:逻辑链路控制及自适应协议层、安全管理层、属性协议层、通用属性配置层、通用访问配置层。

逻辑链路控制及自适应协议层:为上层提供封装传输资料的服务,允许逻辑上的点对点资料通讯。

安全管理层:定义了配对和秘钥分配方式,为协议栈其他层与另一个装置之间的安全连线和资料交换提供服务。

属性协议层:允许装置向另外一个装置展示一块特定的资料,称之为“属性”。展示“属性”的装置称为服务器,与之配对的装置称为客户端。

通用属性配置层:定义了使用属性协议层的服务框架,用于已连线的蓝牙装置之间的资料通讯。

通用访问配置层:负责处理装置访问模式和程式,包括装置发现、建立连线、终止连线、初始化安全特性和装置配置。

如果由工程师来开发蓝牙功能,就要先完成这些基本的协议栈上的工作,才能到应用层的开发。蓝牙4.0(BLE)的出现带来低功耗的同时也进一步增加了蓝牙的开发难度。

为了减小蓝牙装置的开发难度,云里物里基于Nordic的蓝牙4.0(BLE)芯片nrf51822开发的一款低功耗、高效能的透传模组—MS49SF2C。

BLE蓝牙模组MS49SF2C不仅内建蓝牙4.0(BLE)协议并支援使用者简单接线就可以当UART口使用,开发APP还可实现1对7一主多从模式,实现多个装置间的资讯互动。

二、BLE低功耗蓝牙模组应用场景

1.蓝牙灯控方案

蓝牙灯控解决方案主要蓝牙模组为基础,实现智慧蓝牙LED灯的色彩控制等功能。

蓝牙灯控方案说明:手机蓝牙和彩灯上的蓝牙模组MS102SF6进行配对,实现APP命令控制彩灯蓝牙,实现不同的功能,比如可以通过色板、声音调节喜欢的颜色、亮度等。

2.BLE蓝牙智慧锁方案

智慧门禁锁是在原有门禁系统的基础上,增加低功耗蓝牙透传模组,实现手机蓝牙协议对接。智能手机通过APP呼叫蓝牙服务,传送指令,智慧门禁锁接收蓝牙指令,继而控制智慧门禁锁的开关。

蓝牙智慧锁方案说明:智慧锁中内建BLE蓝牙模组MS48SF1C,手机通过APP读取智慧锁蓝牙资讯,尝试配对,并发送开锁请求到服务器端,服务器端向手机发送开锁指令,手机接受到指令,通过蓝牙再把指令传送给智慧锁进行解锁。

3.蓝牙MAC地址扫描打印解决方案

蓝牙MAC地址扫描打印解决方案,例如包含蓝牙MAC地址读取装置、MAC地址读取软件、MAC地址管理软件、二维码生成软件、二维码打印驱动。

蓝牙MAC地址扫描打印解决方案说明:把低功耗蓝牙模组充当主机角色,扫描周边装置,根据广播名称过滤,筛选出周边讯号最强的装置,获取MAC地址;获取MAC地址后,通过串列埠将资料传送给标签打印机,标签打印机打印出符合要求的二维码。

以二维码的形式将蓝牙MAC地址打印出来,方便蓝牙产品对蓝牙MAC地址进行读取,能够有效提高工作效率。

4.蓝牙Mesh组网方案

蓝牙Mesh网络是用于建立多对多(many:many)装置通讯的低能耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,也称为Bluetooth LE)新的网络拓扑。

它允许您建立基于多个装置的大型网络,网络可以包含数十台,数百甚至数千台蓝牙Mesh装置,这些装置之间可以相互进行资讯的传递,无疑这样一种应用形态为楼宇自动化,无线感测器网络,资产跟踪和其他解决方案提供了理想的选择。有了蓝牙Mesh,智慧家居便涌现出很多新的应用可能性。

蓝牙Mesh组网方案说明:有了蓝牙Mesh之后,只需用一台控制装置,就可以同时、轻松、高效地控制智慧家居系统内的所有功能。蓝牙Mesh的强大架构还可以进行扩充套件,满足办公室、工厂、工业环境甚至城市的需求,将数以百万计的节点连线起来,而不会产生故障。

5.蓝牙Beacon室内定位方案

Beacon是建立在低功耗蓝牙协议基础上的一种广播协议,同时它也是拥有这个协议的一款低功耗蓝牙从机装置。Beacon装置,通常放在室内的某个固定位置,每隔一定时间广播一个数据包到周围。

或者通过当前接收发送讯号强度指示值(RSSI)、和MAC地址解析等来进行复杂的资料运算,进而对顾客进行室内定位。

蓝牙Beacon室内定位方案说明:室内定位配合Beacon这一技术,将Beacon节点布在适当的位置,在配合丰富的APP应用,可以很方便地为使用者提供室内位置服务。

2019-01-25 07:40:00

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