Bluetooth程序设计(三)低功耗蓝牙
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BLE——低功耗蓝⽛(BluetoothLowEnergy)1、简介以下蓝⽛协议特指低功耗蓝⽛协议。
蓝⽛协议是由SIG制定并维护的通信协议,蓝⽛协议栈是蓝⽛协议的具体实现。
各⼚商都根据蓝⽛协议实现了⾃⼰的⼀套函数库——蓝⽛协议栈,所以不同⼚商的蓝⽛协议栈之间存在差别,但都遵循制定的蓝⽛协议。
蓝⽛技术的实质是建⽴通⽤⽆线接⼝及其控制软件的标准,使移动通信与计算机⽹络之间能实现⽆缝连接。
蓝⽛通讯最初设计初衷是⽅便移动电话(⼿机)与配件之间进⾏低成本、低功耗⽆线通信连接。
通俗地说,蓝⽛最初就是为了替代串⼝,实现⽆线串⼝的功能。
蓝⽛4.1就是⼀个⼤杂烩:BR/EDR沿⽤旧的蓝⽛规范,LE抄袭802.15.4,AMP直接使⽤802.11。
以上操作的⽬的是为了提⾼蓝⽛的兼容性和易⽤性,但是需要在功耗和传输速率之间取得平衡,整体来说,这个设计并不⼗分优雅,只是存在即合理。
标准号:IEEE 802.15.1核⼼:低功耗技术,即Low EnergyRF规格⼯作频段:2.4GHz~2.4835GHz,ISM(Industrial,Scientific and Medical)频段;⼯作频道:40个频道,每个频道2MHz的间隔,3个⼴播信道(37-2402MHz,38-2426MHz,39-2480MHz),37个数据信道,⼴播报⽂还是数据报⽂由信道决定;调制⽅式:GFSK,调制指数为0.5中⼼频率容限:±150kHz功耗功耗限制:-20dBm~10dBm特性可靠性:⾃适应跳频,保证在⽆⼲扰信道上通信;安全性:认证、绑定、配对,配对绑定在⼀些⼿机上可能存在兼容性问题,慎⽤;数据速率:PHY层1Mbps,4.2及以上⽀持PHY2Mbps;传输距离:⼀般认为在30m以内,可靠通信距离最好保持在15m以内,穿墙会⼤幅降低传输距离;蓝⽛5协议中的coded技术可以增加蓝⽛传输距离;BLE优势在于低功耗、低成本、有⼿机作为强⼤的后盾,安全,应⽤⼴泛。
低功耗(BLE)蓝牙跳频通信技术原理BLE蓝牙跳频通信技术可以将可用频点扩展开来,可以容纳更多的设备量,另外还能大大的提高保密性能,其中的3个绿色信道是用来搜索设备的时候广播用的,另外剩下的37个信道主要用于数据通信。
它的数据传输间隔从7.5mS到4S即0.25Hz到133.3Hz之间,一般情况下用0.25到1s 的间隔,这个范围比其他同类通信无线技术要大很多。
BLE蓝牙主机和从机会先进行“交流”,共同商议一个双方都认可的连接间隔,这样可以使发射与接收同步进行,从而降低电量和带宽的损耗。
通信频率是2402MHz到2480MHz区间,其中有3个广播信道,37个数据信道,跳频通信在前面提到了,这种方式可以有效提高传输抗干扰能力和空间内同时容纳的设备数量,同时加强了传输保密性能。
识别不同设备的方式是采用48位共可以编号2的48次方即281474976710656,即10的14.45次方个设备而不重号。
打个比喻,比如厚度1cm的心率传感器,叠起来可以从太阳到地球跑9个来回。
也有人大致算过可以给地球上每一粒沙子都编上号还可以用。
这个地址是蓝牙芯片生产厂商预先刻录在芯片里面的,所以是不会存在重号的情况。
所以,在低功耗蓝牙通信这块,基本可以总结出以下结论:BLE蓝牙的跳频技术在抗干扰性、容纳相同设备同时通信、数据安全性方面具有非常好的性能。
此外,在当前BLE蓝牙最新版本中可以实现多对多连接。
扩展到BLE蓝牙模块中也是一样的,如今蓝牙5.0技术已经非常成熟,应用也非常广泛,众多蓝牙模块厂家都已应用上最新蓝牙技术,如云里物里的蓝牙模块MS50SFB就是采用的蓝牙5.0技术。
低功耗蓝牙的优势极为明显,在保密性,数据传输,功耗,主机控制,拓扑结构等等表现都不错。
基于蓝牙技术受众面广,在未来不论是智能家居还是可穿戴设备或是消费电子,都会实现互联互通,创造更多的智能化服务,这也是物联网发展的新趋势。
BluetoothLE(低功耗蓝⽛)回顾在本系列的前两篇⽂章中,我们已经了解了⼀些关于Bluetooth LE的背景并建⽴⼀个简单的Activity / Service框架。
在这篇⽂章中,我们将探讨Bluetooth LE的细节以及蓝⽛设备查找的⼀些问题。
扫描并发现蓝⽛设备蓝⽛设备的发现是⼗分简单的,它是⼀个在蓝⽛可见范围内查找设备的过程。
⾸先我们要做的就是在Manifest中添加必要的权限,否则我们将在⼀开始就碰壁。
我们需要的权限是android.permission.BLUETOOTH(⼀般蓝⽛使⽤)和android.permission.BLUETOOTH_ADMIN(额外的任务,如蓝⽛发现)。
在我们深⼊之前,值得说明的是BleService 将作为⼀个状态机,在不同的状态执⾏不同的任务。
这些状态中,我们⾸先要考虑的是扫描状态。
当BleService 接收到⼀个MSG_START_SCAN消息后进⼊扫描状态:private static class IncomingHandler extends Handler {@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {BleService service = mService.get();if (service != null) {switch (msg.what) {...case MSG_START_SCAN:service.startScan();Log.d(TAG, "Start Scan");break;default:super.handleMessage(msg);}}}}startScan()⽅法开始扫描:public class BleService extends Service implementsBluetoothAdapter.LeScanCallback {private final Map<String,BluetoothDevice> mDevices =new HashMap<String, BluetoothDevice>();public enum State {UNKNOWN,IDLE,SCANNING,BLUETOOTH_OFF,CONNECTING,CONNECTED,DISCONNECTING}private BluetoothAdapter mBluetooth = null;private State mState = State.UNKNOWN;...private void startScan() {mDevices.clear();setState(State.SCANNING);if (mBluetooth == null) {BluetoothManager bluetoothMgr = (BluetoothManager)getSystemService(BLUETOOTH_SERVICE);mBluetooth = bluetoothMgr.getAdapter();}if (mBluetooth == null || !mBluetooth.isEnabled()) {setState(State.BLUETOOTH_OFF);} else {mHandler.postDelayed(new Runnable() {@Overridepublic void run() {if (mState == State.SCANNING) {mBluetooth.stopLeScan(BleService.this);setState(State.IDLE);}}}, SCAN_PERIOD);mBluetooth.startLeScan(this);}}}⾸先,我们需要确保⼿机上的蓝⽛已启⽤,如果没有则提⽰⽤户打开它。
qt低功耗(BLE)蓝⽛demo外围设备代码⽰例Periphral qt蓝⽛⽹上找到的⼤部分是central的代码,我这⾥分享⼀个外围的代码驱动(之前发过⼀版,有bug)bledevicetool.h#ifndef BLEDEVICETOOL_H#define BLEDEVICETOOL_H#include <QObject>#include<QBluetoothDeviceDiscoveryAgent>#include<QBluetoothDeviceInfo>#include<QBluetoothUuid>#include<QBluetoothServiceInfo>#include<QLowEnergyController>#include<QLowEnergyService>#include<QLowEnergyDescriptor>#include <QLowEnergyServiceData>#include <QLowEnergyCharacteristicData>//⼴播要⽤的两个类#include <QLowEnergyAdvertisingParameters>#include <QLowEnergyDescriptorData>#include <QLowEnergyAdvertisingData>class BleDeviceTool : public QObject{Q_OBJECTpublic:explicit BleDeviceTool(QObject *parent = nullptr);void send(QString &msg);signals:void sigStatueChanged(QString msg = "");//private slots:// void on_pushButton_clicked();// void on_pushButton_2_clicked();// void on_pushButton_3_clicked();// void on_pushButton_4_clicked();// void on_pushButton_5_clicked();// void on_pushButton_7_clicked();// void on_pushButton_6_clicked();// void on_pushButton_8_clicked();private:QLowEnergyController *m_controlerPeripheral; //单个蓝⽛设备控制器QLowEnergyService *m_service; //服务对象实例QLowEnergyCharacteristicData *character;//全局对象QLowEnergyCharacteristic sendInfoLoad;QLowEnergyAdvertisingData advertisingData;QLowEnergyServiceData service;};#endif// BLEDEVICETOOL_Hbledevicetool.cpp#include "bledevicetool.h"#include <QDebug>#include <QtBluetooth/qlowenergyadvertisingdata.h>#include <QtBluetooth/qlowenergyadvertisingparameters.h>#include <QtBluetooth/qlowenergycharacteristic.h>#include <QtBluetooth/qlowenergycharacteristicdata.h>#include <QtBluetooth/qlowenergydescriptordata.h>#include <QtBluetooth/qlowenergycontroller.h>#include <QtBluetooth/qlowenergyservice.h>#include <QtBluetooth/qlowenergyservicedata.h>#include <QtCore/qbytearray.h>#ifndef Q_OS_ANDROID#include <QtCore/qcoreapplication.h>#else#include <QtGui/qguiapplication.h>#endif#include <QtCore/qlist.h>#include <QtCore/qloggingcategory.h>#include <QtCore/qscopedpointer.h>#include <QtCore/qtimer.h>BleDeviceTool::BleDeviceTool(QObject *parent) : QObject(parent){m_controlerPeripheral = QLowEnergyController::createPeripheral(this);character = new QLowEnergyCharacteristicData();character->setUuid(QBluetoothUuid(quint16(0xFF10)));character->setValue(QString("Peripheral chat test\n").toUtf8());//这个character设置为可读可写//character->setProperties(QLowEnergyCharacteristic::PropertyType::Read|QLowEnergyCharacteristic::PropertyType::Write|QLowEnergyCharacteristic::Notify); character->setProperties(QLowEnergyCharacteristic::Notify);QLowEnergyDescriptorData clientConfig;clientConfig.setUuid(QBluetoothUuid::ClientCharacteristicConfiguration);character->addDescriptor(clientConfig);service.setUuid(QBluetoothUuid(quint16(0xFF00)));//设置为这个模式不添加其他的serviceservice.setType(QLowEnergyServiceData::ServiceType::ServiceTypePrimary);service.addCharacteristic(*character);m_service = m_controlerPeripheral->addService(service);//m_service->setProperty()//发送消息的载体sendInfoLoad = m_service->characteristic(QBluetoothUuid(quint16(0xFF10)));connect(m_service,&QLowEnergyService::characteristicChanged,this,[this](const QLowEnergyCharacteristic &c,const QByteArray &value){ //sendInfoLoad = info;qDebug() << "Peripheral characteristicChanged::" <<c.uuid();qDebug() << "Peripheral value length::" << value.length();qDebug() << "Peripheral value length::" << value;//ui->dataShow->insertPlainText("\ncharacteristicChanged->"+QString(value));//QLowEnergyService *s = m_controlerPeripheral->createServiceObject(QBluetoothUuid(quint16(0xFF00)));//QLowEnergyCharacteristic characteristic = s->characteristic(QBluetoothUuid(quint16(0xFF10)));//Q_ASSERT(characteristic.isValid());//s->writeCharacteristic(characteristic,QString(value).toLatin1(),QLowEnergyService::WriteWithoutResponse);//m_service->writeCharacteristic(c,QString("\ncharacteristicChanged Peripheral receiveed: "+QString(value)).toUtf8());//qDebug()<<"properties"<<m_service->error()<<endl;});connect(m_service,&QLowEnergyService::characteristicWritten, this,[this](QLowEnergyCharacteristic c,QByteArray value) {qDebug() << "Peripheral characteristicWritten::";//m_service->writeCharacteristic(c,QString("\ncharacteristicWritten Peripheral receiveed: "+QString(value)).toUtf8());});connect(m_service,&QLowEnergyService::characteristicRead, this,[this](QLowEnergyCharacteristic c,QByteArray value) {//sendInfoLoad = c;qDebug() << "Peripheral characteristicRead::" <<c.uuid();});connect(m_controlerPeripheral,&QLowEnergyController::stateChanged,this,[this](){//sendInfoLoad = m_controlerPeripheral->qDebug()<<"QLowEnergyController::stateChanged------------------------------------"<<endl;//ui->dataShow->insertPlainText(QString("QLowEnergyController::stateChanged"));//on_pushButton_clicked();});connect(m_controlerPeripheral,&QLowEnergyController::connectionUpdated,this,[this](){//sendInfoLoad = m_controlerPeripheral->qDebug()<<"QLowEnergyController::connectionUpdated------------------------------------"<<endl;//ui->dataShow->insertPlainText(QString("QLowEnergyController::connectionUpdated"));//on_pushButton_clicked();});// connect(m_controlerPeripheral,&QLowEnergyController::,this,[this](){////sendInfoLoad = m_controlerPeripheral->// qDebug()<<"QLowEnergyController::connectionUpdated------------------------------------"<<endl;// ui->dataShow->insertPlainText(QString("QLowEnergyController::connectionUpdated"));////on_pushButton_clicked();// });connect(m_controlerPeripheral,&QLowEnergyController::disconnected,this,[this](){//sendInfoLoad = m_controlerPeripheral->qDebug()<<"QLowEnergyController::disconnected------------------------------------"<<endl;emit sigStatueChanged("Controller::disconnected");//ui->dataShow->insertPlainText(QString("\nQLowEnergyController::disconnected"));//on_pushButton_clicked();});connect(m_controlerPeripheral,&QLowEnergyController::connected,this,[this](){//sendInfoLoad = m_controlerPeripheral->qDebug()<<"QLowEnergyController::connected------------------------------------"<<endl;emit sigStatueChanged("Controller::connected");//ui->dataShow->insertPlainText(QString("\nQLowEnergyController::connected___"));//on_pushButton_clicked();});//尝试开启⼴播advertisingData.setDiscoverability(QLowEnergyAdvertisingData::DiscoverabilityGeneral);advertisingData.setIncludePowerLevel(true);advertisingData.setLocalName("BLEPeriphralServer");advertisingData.setServices(QList<QBluetoothUuid>() << QBluetoothUuid::HeartRate);m_controlerPeripheral->startAdvertising(QLowEnergyAdvertisingParameters(), advertisingData,advertisingData);/////////////////////////////////////////////////////////////////}void BleDeviceTool::send(QString &msg){qDebug()<<"interface,,,,,send:"+msg<<endl;int packSize = 100;int lenStr = msg.length();if(lenStr<=packSize){qDebug()<<"interface,,,,,send package =: "<<0<<"--------------------->"<<msg<<endl;//QLowEnergyService *s = m_controlerPeripheral->createServiceObject(QBluetoothUuid(quint16(0xFF00))); QLowEnergyCharacteristic characteristic = m_service->characteristic(QBluetoothUuid(quint16(0xFF10)));Q_ASSERT(characteristic.isValid());m_service->writeCharacteristic(characteristic,msg.toLatin1());}else{//计算共有多少包数据int packageCount = lenStr%packSize==0?lenStr/packSize:lenStr/packSize+1;for(int i=0;i<packageCount;i++){QString temstr = msg.mid(i*packSize,i==(packageCount-1)?(lenStr-i*packSize):packSize);qDebug()<<"interface,,,,,send package : "<<i<<"--------------------->"<<temstr<<endl;//QLowEnergyService *s = m_controlerPeripheral->createServiceObject(QBluetoothUuid(quint16(0xFF00))); QLowEnergyCharacteristic characteristic = m_service->characteristic(QBluetoothUuid(quint16(0xFF10))); Q_ASSERT(characteristic.isValid());m_service->writeCharacteristic(characteristic,temstr.toLatin1());}}}注意点: character->setProperties(QLowEnergyCharacteristic::Notify);。
低功耗蓝牙(BLE)学习记录RW_BLE_CORE记录传输信道BLE的传输信道在2.4G频段有40个channel。
包括2种物理信道:广播信道和数据信道。
数据帧中设置Access Address用于标识该信道,防止信道碰撞。
Channel MAP如下:数据帧通信蓝牙帧结构如下:Preamble:根据Access Address而定,假如AA的LSB(最右bit)bit为1,则前导便是10101010b,反之则为01010101b。
Access Address:广播帧的AA为:0x8E89BED6。
其他情况可以是一个32bit的随机数。
AA需满足以下条件·不超过连续6个1或者0。
·与广播帧的AA不同bit超过1个。
·不能4byte相同。
·0 1跳变不能超过24次·MSB 6bit 0 1跳变超过2次。
以下逐个介绍PDU。
一、Advertising Channel PDU蓝牙广播帧帧结构其中Header的帧格式如下:其中,a、广播帧类型(PDU Type)分为以下几类:• ADV_IND: connectableundirected advertising event• ADV_DIRECT_IND: connectable directed advertising event• ADV_NONCONN_IND: non-connectable undirected advertising event• ADV_SCAN_IND: scannable undirected advertising eventb、Length:3~37bytes广播帧分为很多种,其区别就是payload所代表的意义不同,以下分别对几种广播帧作分别阐释:1、ADV_INDADV_IND的payload格式如下:在广播帧帧头中的TxAdd位是广播地址的标示位:TxAdd==0:AdvA地址为公用地址;TxAdd==1:AdvA地址为随机地址。
[BLE]低功耗蓝牙介绍一、BLE的协议栈框架BLE协议栈包括两个部分,主机(Host)和控制器(Controller)。
二者通过HCI(Host Controller Interface)标准接口相互通信。
常用的单芯片单模BLE芯片有TI的CC254X、CC26xx,nordic的NRF51288,dailog的DA14580等等,双芯片的双模BT有TI的CC2564。
NRF52832吊炸天啊~~~~~协议栈整体结构图如下:主机是一个逻辑实体,定义包括应用层以下,HCI以上的配置文件(Profile)、通用访问协议(GAP)、通用属性协议(GATT)、属性协议(ATT)、安全管理协议(SMP)、逻辑链路控制适配层(L2CAP)、HCI驱动各层。
控制器也是一个逻辑实体,定义HCI层以下的HCI固件、链路层(LL),物理层(PHY)各层。
三、协议栈各层介绍1、物理层规范(PHY)射频方面,BLE工作在免费的2.4GHz ISM(Industrial Scientific Medical)频段,其频带是2400 -2483.5MHz,BLE的调制方式是高斯频移键控(GFSK),BT=0.5,而标准蓝牙技术是0.35,0.5的指数接近高斯最小频移键控(GMSK)方案,可以降低无线设备的功耗要求(这方面的原因比较复杂)。
更低调制指数还有两个好处,即提高覆盖范围和增强鲁棒性;二进制“1”和“0”分表表示正频偏和负频偏,在使用频谱仪(N9020A)测试频偏时需要提前知道其背离频率;发射功率范围在-20dBm~+10dBm之间(天线增益为0dBi情况下);误比特率为0.1%的情况下,接收灵敏度小于-70dBm;通信距离可到达100m;传输速率为1Mbps;数据包间对中心频率的偏移应当小于±150kHz,其中包括了初始的频率补偿和频率漂移;在一个数据包内,频率偏移应当小于150kHz,最大的频率偏移率不能超过400Hz/us,一般要求在±20PPM以内即可。
低功耗蓝牙方案引言低功耗蓝牙 (Low Energy Bluetooth, LE Bluetooth) 是一种专门设计用于低功耗设备之间短距离通信的无线技术。
它广泛应用于物联网设备、传感器和健康监测等领域。
本文将介绍低功耗蓝牙方案的基本原理、优势和应用。
基本原理低功耗蓝牙方案在物理层使用2.4 GHz无线频段进行通信,通过频分多路复用(Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS) 技术来减少与其他设备的干扰。
它采用短包和连接间隔延长的方式来降低功耗。
在链路层,低功耗蓝牙使用专门的协议来控制通信,如广播、扫描和连接等。
优势低功耗蓝牙方案相对于传统蓝牙方案有以下优势:1.低功耗:低功耗蓝牙方案专门针对低功耗设备进行优化,其功耗比传统蓝牙方案降低了很多。
这使得低功耗蓝牙在节能和延长设备电池寿命方面具有巨大优势。
2.短距离通信:低功耗蓝牙通信范围通常在几十米左右,适用于设备之间短距离通信的场景。
3.快速建立连接:低功耗蓝牙能够快速建立连接和断开连接,适用于一些对实时性要求较高的应用场景。
4.简化连接流程:低功耗蓝牙方案使用了简化的连接流程,减少了连接时间和连接过程中的功耗,提高了用户体验。
5.广播和扫描功能:低功耗蓝牙方案支持广播和扫描功能,这对于设备发现和信息交换非常有用。
应用低功耗蓝牙方案在众多领域有着广泛的应用,包括但不限于以下方面:1.健康监测:低功耗蓝牙方案被广泛应用于医疗设备、健康监测设备等领域。
它能够实时监测患者的生理数据,并将数据传输到移动设备或云端进行分析。
2.物联网设备:低功耗蓝牙方案是物联网设备中常用的通信技术之一。
它能够实现设备之间的互联互通,实现智能家居、智能城市等应用。
3.传感器网络:低功耗蓝牙方案可以将多个传感器组织成网络,实时采集环境数据,并将数据传输给中心节点进行处理和分析。
4.智能穿戴设备:低功耗蓝牙方案被广泛应用于智能手表、智能眼镜等穿戴设备中。
低功耗蓝牙同步原理一、低功耗蓝牙简介低功耗蓝牙(Low Energy Bluetooth,LE Bluetooth)是一种低功耗、短距离无线通信技术,旨在为物联网设备提供无线连接能力。
与传统蓝牙相比,低功耗蓝牙在功耗、传输速率和通信距离等方面进行了优化,以满足物联网设备对低功耗和长时间运行的需求。
二、低功耗蓝牙同步的意义低功耗蓝牙同步是指通过低功耗蓝牙技术实现不同设备之间的数据同步。
在物联网应用中,设备之间的数据同步是非常重要的,它可以实现设备之间的互联互通,提升用户体验和设备的智能化程度。
同时,低功耗蓝牙同步还可以减少设备之间的能耗,延长设备的使用寿命。
三、低功耗蓝牙同步原理低功耗蓝牙同步的实现主要依靠以下几个关键技术:1. 广播(Advertising)低功耗蓝牙设备可以通过广播的方式发送自己的存在和服务信息,其他设备可以通过扫描来发现并建立连接。
广播可以实现设备之间的快速发现和连接,同时也可以减少设备的能耗。
2. 连接与数据传输低功耗蓝牙设备之间的连接是通过主从架构实现的,一个设备作为主设备(Master),另一个设备作为从设备(Slave)。
主设备负责发起连接请求和控制数据传输,从设备负责响应连接请求并传输数据。
在连接建立后,设备之间可以通过GATT(通用属性配置文件)协议进行数据传输。
3. GATT协议GATT协议是低功耗蓝牙设备之间进行数据传输的核心协议。
它定义了一组服务(Service)和特征(Characteristic),通过这些服务和特征可以实现设备之间的数据交换。
每个服务包含一个或多个特征,特征可以包含读、写、通知等操作。
设备可以通过读取和写入特征的值来实现数据的同步和共享。
四、低功耗蓝牙同步的应用场景低功耗蓝牙同步广泛应用于物联网领域的各种设备中,包括智能手环、智能手表、智能家居设备等。
以下是一些常见的应用场景:1. 健康监测智能手环和智能手表可以通过低功耗蓝牙同步与手机或电脑进行数据同步,实现健康数据的记录和分析。
低功耗蓝牙BLE协议低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)协议是一种专为低功率设备所设计的无线通信协议,它主要用于物联网(IoT)设备、传感器、可穿戴设备等。
相对于传统的蓝牙协议,BLE协议具有更低的功耗、更小的尺寸和较短的传输距离。
BLE协议的设计目的是为了在不消耗太多电量的前提下进行短距离数据传输。
它具有以下特点:1.低功耗:BLE协议采用了一系列策略来降低功耗。
例如,它使用了更快速、更短暂的连接方式来降低设备的活跃时间。
此外,BLE协议还提供了一个睡眠模式,使设备在不传输数据时可以降低能耗。
2.小尺寸:BLE协议为小型设备设计,使其可以适应体积有限的设备。
这使得BLE可以应用于可穿戴设备、传感器、健身设备等。
3.较短的传输距离:相对于传统蓝牙协议,BLE协议的传输距离较短。
这也是为了适应低功耗设备的需求,以避免不必要的能耗。
BLE协议的通信过程主要包括了广播、扫描和连接三个阶段。
1.广播:在广播阶段,低功耗设备周期性地发送广播信号。
广播信号包含了设备的唯一标识符和一些元数据信息。
这样其他设备就可以接收到广播信号,从而得知设备的存在。
2.扫描:在扫描阶段,设备可以主动或者被动地扫描广播信号。
当设备接收到广播信号后,它可以决定是否要和发送广播信号的设备建立连接。
3.连接:当设备决定要连接到其中一设备时,它会发送一个连接请求。
发送连接请求的设备称为中心设备,接收连接请求的设备称为外设设备。
一旦连接建立,中心设备和外设设备就可以进行数据的传输。
BLE协议使用了一种称为GATT(Generic Attribute Profile)的框架来定义数据传输。
GATT定义了一个层次结构,包含了服务和特征。
服务是设备提供的一组相关功能,特征是服务中的一个可读或可写的数据项。
总之,低功耗蓝牙BLE协议通过降低功耗、减小尺寸和提供较短的传输距离,为低功耗设备提供了一种高效的无线通信解决方案。
低功耗蓝牙协议介绍低功耗蓝牙协议(Low Energy Bluetooth,LE Bluetooth)是一种专门为了在低功耗环境下进行无线通信而设计的蓝牙协议。
它有助于实现设备之间的低功耗通信,使得蓝牙技术更加灵活和适用于更广泛的应用领域。
本文将详细介绍低功耗蓝牙协议的原理、特点以及在实际应用中的具体使用。
原理低功耗蓝牙协议基于蓝牙4.0标准,它的设计目标是在设备之间进行短距离通信时尽可能地降低功耗。
为了实现低功耗通信,低功耗蓝牙协议采用了以下几种技术:1.频率跳变:低功耗蓝牙设备采用频率跳变的方式来减少对某一频段的依赖,从而避免频谱拥堵问题,并提高通信的稳定性和可靠性。
2.快速连接和数据传输:低功耗蓝牙协议实现了快速连接和数据传输的能力,使得设备在进行通信时能够以更快的速度完成连接和数据传输的过程,从而减少了通信的时间和功耗。
3.低功耗睡眠模式:低功耗蓝牙设备在没有进行通信时,可以进入低功耗睡眠模式,以降低功耗。
当设备需要进行通信时,可以通过唤醒信号快速从睡眠模式中恢复。
4.广播模式:低功耗蓝牙设备可以以广播的方式发送自己的信息,其他设备可以监听这些广播信息并进行相应的操作。
这种方式可以减少设备之间的交互次数,从而降低功耗。
特点低功耗蓝牙协议相比传统蓝牙协议具有以下几个特点:1.低功耗:低功耗蓝牙协议在设计上考虑了尽可能降低设备功耗的问题,通过采用频率跳变、低功耗睡眠模式等技术,成功地将蓝牙技术应用于低功耗环境中。
2.快速连接:低功耗蓝牙协议支持快速连接和数据传输,使得设备能够在短时间内完成连接和数据传输的过程,从而提高了通信的效率。
3.简单性:低功耗蓝牙协议相对于传统蓝牙协议来说更加简单,在实际应用中更易于实现和使用。
4.兼容性:低功耗蓝牙协议与传统蓝牙协议是兼容的,可以实现低功耗蓝牙设备与传统蓝牙设备之间的互联互通。
5.低成本:由于低功耗蓝牙协议相对较为简单,所以设计和制造低功耗蓝牙设备的成本也较低。