蓝牙低功耗(BLE)功能,是利用蓝牙低功耗特性新发展的技术。
手机上要利用蓝牙低功耗技术,一般是通过 BLE 配件产商发布的 BLE 配件和其配套 APP,配合使用。
比如:BLE 运动手环、运动手表、体重计、计步器、智能腕带等。
BLE低功耗蓝牙具有以下要求的应用:
1通信距离长达100米左右。很多低功耗蓝牙需要使用纽扣电池运行。很多的物联网设备需要使用标准纽扣电池运行很多年。BLE低功耗蓝牙可实现超低的峰值、均衡和空闲模式的功耗。另外,低占空比设备还能节省更多电能。
2多智能厂商互 *** 作性。作为一个标准协议,BLE低功耗蓝牙与此前的蓝牙版本一样,也得到了主设备制造商的广泛采用。也有很多的物联网从设备也支持BLE低功耗蓝牙。安卓、iOS、Windows 10、Linux等主流 *** 作系统均原生支持BLE低功耗蓝牙。预测,到2020年,95%的智能手机都将支持BLE低功耗蓝牙。而这个生态系统将有助于实现多厂商互 *** 作性。
3BLE低功耗蓝牙是搭建集体、家庭、个人网络的最佳选择,可通过无线方式将供电型智能设备连接至手机或计算机。因此,越来越多的智能穿戴设备、计算机/手机外设和医疗监测设备将BLE低功耗蓝牙视为了首选通信协议。在蓝牙技术联盟的网站上也列出了很多不同支持智能蓝牙协议的产品和蓝牙智能设备产品。这直接表明了BLE低功耗蓝牙通信协议在物联网应用领域的重要性。
蓝牙42和蓝牙41的区别如下:
1LE连接安全:
从Spec定义上蓝牙41的配对加密环节都是基于AES-CCM加密,但是由于蓝牙41双方共享同一密钥,所以存在被破解风险和漏洞。
蓝牙42的pairing环节,采用Diffie-Hellman Key Exchange密钥交换算法进行加密,每一个设备有一对密钥对,公钥和私钥,私钥自己保存,公钥公开给对方,
数据交互时,一方通过自己的私钥和对方的公钥进行加密文件,接收方通过自己私钥和传输方的公钥进行解密,从而有效的防止中间人破解密钥的事件发生。
2隐私保护:
蓝牙在广播过程中会携带自己的BD address (bluetooth device address)即为蓝牙唯一的MAC地址,在某些应用,比如物流追踪应用当中是非常有帮助的,可以根据BD address固定物流设备。
但是在某些应用不希望自己的BD address暴露在主端设备的监控下,蓝牙42给出了灵活的选择,蓝牙42规定,从机设备可以选择在广播模式下发送随机BD address,这样主端设备除了接该到设备之后才能获取其真实BD address,除此该设备广播模式的BD address为随机序列。
而在蓝牙41中则没有选择。
3大数据传输:
蓝牙41最大支持23字节单包数据传输,蓝牙42最大支持255字节单包数据传输,极大提升了数据传输率。
4蓝牙42将可直接通过IPv6和6LoWPAN接入互联网,而41不可以。
4、传输速度
蓝牙42通过提高Bluetooth Smart的封包容量,让数据传输更快速,比蓝牙41更快。
5、隐私安全
蓝牙42的隐私设置让Bluetooth Smart更智能,不仅功耗降低了,窃听者将难以通过蓝牙联机追踪设备。消费者可以更放心不会被Beacon和其他设备追踪,比蓝牙41更加安全。
6、IPv6
蓝牙42中IPSP为Bluetooth Smart添加了一个IPv6连接选项,是互联家庭和物联网应用的理想选择,比蓝牙41更人性化。
属于。因为蓝牙属于物联网技术,所以蓝牙耳机当然也属于物联网技术。
物联网涵盖的范围很大,它可以容纳很多种通信技术。蓝牙技术就是其中一种,那么基于蓝牙技术研发出来的蓝牙设备,自然是属于物联网设备的范畴。如我们云里物里研发的电子价签就是使用蓝牙50技术,然后研发出整套系统出来,可以应用到商超和仓储等等应用场景。然后电子价签还可以搭载定位功能,还可以搭载其他更多的功能来实现不同的需求。
蓝牙40和41的区别:
1蓝牙40标准最重要的特性是省电,随着蓝牙技术由手机、游戏、耳机、便携电脑和汽车等传统应用领域向物联网、医疗等新领域的扩展,蓝牙设备对低功耗的要求会越来越高;
2蓝牙41改善了数据传输,迎合可穿戴设备需求,蓝牙41在已经被广泛使用的蓝牙40 LE基础上进行了升级,使得批量数据可以以更高的速率传输;
3蓝牙41对于设备之间的连接和重新连接进行了很大幅度的修改,可以为厂商在设计时提供更多的设计权限,包括设定频段创建或保持蓝牙连接,这以改变使得蓝牙设备连接的灵活性有了非常明显的提升;
4蓝牙40和41其实区别不大,41在传输效率上高于40,但是在能耗以及稳定性、兼容性上面不如40。如果就耳机或者是音响的话小编还是建议推荐使用蓝牙40。
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蓝牙40适用范围:用于计步器、心律监视器、智能仪表、传感器物联网等众多领域;
通过蓝牙41能够更快速地将跑步、游泳、骑车过程中收集到;
总的来说蓝牙40和41其实区别不大,41在传输效率上高于40,但是在能耗以及稳定性、兼容性上面不如40。如果就耳机或者是音响的话建议推荐使用蓝牙40。
蓝牙传输的原理:
1、主从关系:
蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时,必须一个为主角色,另一为从角色,才能进行通信,通信时,必须由主端进行查找,发起配对,建链成功后,双方即可收发数据。理论上,一个蓝牙主端设备,可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯。
一个具备蓝牙通讯功能的设备,
可以在两个角色间切换,平时工作在从模式,等待其它主设备来连接,需要时,转换为主模式,向其它设备发起呼叫。一个蓝牙设备以主模式发起呼叫时,需要知道对方的蓝牙地址,配对密码等信息,配对完成后,可直接发起呼叫。
2、呼叫过程:
蓝牙主端设备发起呼叫,首先是查找,找出周围处于可被查找的蓝牙设备。主端设备找到从端蓝牙设备后,与从端蓝牙设备进行配对,此时需要输入从端设备的PIN码,也有设备不需要输入PIN码。
配对完成后,从端蓝牙设备会记录主端设备的信任信息,此时主端即可向从端设备发起呼叫,已配对的设备在下次呼叫时,不再需要重新配对。已配对的设备,做为从端的蓝牙耳机也可以发起建链请求,但做数据通讯的蓝牙模块一般不发起呼叫。
链路建立成功后,主从两端之间即可进行双向的数据或语音通讯。在通信状态下,主端和从端设备都可以发起断链,断开蓝牙链路。
3、数据传输
蓝牙数据传输应用中,一对一串口数据通讯是最常见的应用之一,蓝牙设备在出厂前即提前设好两个蓝牙设备之间的配对信息,主端预存有从端设备的PIN码、地址等,两端设备加电即自动建链,透明串口传输,无需外围电路干预。
一对一应用中从端设备可以设为两种类型,一是静默状态,即只能与指定的主端通信,不被别的蓝牙设备查找;二是开发状态,既可被指定主端查找,也可以被别的蓝牙设备查找建链。
扩展资料
1、蓝牙各种版本的区别:
蓝牙10 :传输速率约1M/s。
蓝牙20+EDR:传输速率约2-3M/s,其中21+EDR是最经典的蓝牙,最大的特点是安全简易配对。
蓝牙30+HS(高传输蓝牙):高传输24M/s,只有标注了"+HS"商标的设备才是真正支持80211高速数据传输。
蓝牙40(低功耗蓝牙):它包括经典蓝牙、高速蓝牙和蓝牙低功耗协议,在30基础上功耗更低,主要面向对功耗需求极低、用纽扣电池供电的应用。其中41增加了物联网特性,支持批量数据交换率共存,42的最大特性是可以让多个蓝牙智能设备通过一个终端接入局域网或互联网。
2、蓝牙设备的分类
根据蓝牙设备不同的主要功能可以分为以下4种:
蓝牙接收器:功能是接收蓝牙信号,简单来说就是可以让有线耳机/音响变成蓝牙耳机/音响,让不具备蓝牙功能车载音响,变成蓝牙音响。
蓝牙发射器:功能是发射蓝牙信号,运用于一般家用,比如发射器与电视连接后,可以将声音传给蓝牙耳机,而不影响他人。
蓝牙接收+发射:顾名思义就是接收器和发射器的结合,让设备可以接收和接收蓝牙信号。
USB蓝牙适配器:通过插入设备的USB口接收蓝牙信号,比如连接蓝牙鼠键、蓝牙耳机,还能插入台式机使用,安装驱动,将普通电脑成变成带蓝牙功能的电脑。
在蓝牙模块选型前期,一定要了解应用场景以及需要实现的功能(应用框图),以及功能实现过程中所能提供调用的接口(主从设备,功能),考虑模块供电,尺寸,接收灵敏度,发射功率,Flash,RAM,功耗(广播,连续传输,深度睡眠,待机状态),连接距离,接口,天线,性价比等。
根据蓝牙标准,SKYLAB的BLE蓝牙模块大致分为BLE42模块,BLE50模块,BLE52模块;如果蓝牙方案中需要的是支持主从一体的蓝牙模块,则可以选择BLE42模块SKB369,BLE50模块SKB501,BLE52模块SKB378,如果是想要找高性价比且做从的蓝牙模块,则优先考虑蓝牙42模块SKB376。
BLE蓝牙模块选型之参数:
传输速率:传输速率通常是设计人员首要考虑的,因为它关系到传送的信息类型。因此在进行蓝牙模块选型的时候务必要清楚蓝牙模块的应用,并以工作状态下所需要的数据传输速率为选型标准,毕竟把高质量音乐传送到耳机所需的数据速率,与心跳监护仪所需的数据速率有着很大的差别。
连接距离:根据距离的远近来选择,根据蓝牙方案的实际应用中的距离来确定哪个BLE蓝牙模块更能够满足数据传输需求。传输距离也是一个重要的考虑因素,当然距离越远越好,SKB369的传输距离可以达到30米,SKB501的传输距离可以达到50米,SKB378的传输距离可以达到50米+;
功耗:功耗主要由传输速率和距离来决定。一般蓝牙设备通过电池供电,功耗的高低直接决定着产品的续航能力。BLE蓝牙模块本身就是以低功耗著称,但是因为其拥有多种工作状态:广播(100ms间隔),连续传输(20ms间隔),深度睡眠(μA),待机状态(μA);各个状态下的功耗值也是有区别的,这个就需要工程师根据实际的蓝牙方案来确定了。BLE52蓝牙模块SKB378拥有极低功耗:TX 41mA@0dBm, RX 36mA@1Mbps, Sleep current<18uA);适合对于功耗有着严苛要求的产品,如智能手表、智能手环表等产品;
通讯接口:模块产品本身就是为了缩减产品上市周期了,为了方便蓝牙模块的使用,现有的BLE蓝牙模块都提供灵活的硬件接口,支持UART/SPI/GPIO/I²C/I²S/PWM接口,用户可以根据蓝牙方案的实际需求入手,如果只是数据传输,采用串行接口(TTL电平)就好了。
芯片方案:芯片决定着蓝牙模块的运算能力,没有一颗强劲的“ 芯 ”,蓝牙模块的性能无法保证。SKYLAB BLE42/50蓝牙模块都是基于Nordic方案研发推出,参数性能稳定可靠。SKYLAB BLE52蓝牙模块SKB378主频768MHz,32位ARM Cotex-M33处理器,同时内置32kB RAM和512kB Flash,支持模拟或者数字外设;
工作方式:BLE蓝牙一般分主、从机、主从一体/主从同连,一个主机目前最大可以与7个从机通讯,支持点对点通信;
目前市场中SKYLAB的BLE蓝牙模块主要是基于Nordic方案的蓝牙模块,分别是基于Nordic nRF52832芯片制作的SKB369和基于Nordic nRF52840芯片制作的SKB501,以及基于EFR32BG22蓝牙无线收发芯片的SKB378。可应用于互动娱乐设备:遥控、3D眼镜、游戏控制器;个人区域网络:健康/健身传感器和监护仪、医疗设备、钥匙扣+手表;遥控玩具;蓝牙信标;蓝牙网关;室内定位。
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