蓝牙应用模式分析

蓝牙技术及其发展现状一:蓝牙的标志二:Bluetooth的背景蓝牙这项技术标准，是以公元十世纪统一了丹麦和挪威的丹麦国王Harald Blaatand (Bluetooth) II而命名的，寓意实现通讯与计算机工业的无缝连接。

事实上，它很快从最初的电缆替代延伸为面向个人无线网(WPAN)的应用标准。

蓝牙技术的出现是以因特网为代表的数据通信和移动通信技术高速发展的结果。

专家指出，现代信息社会走过了计算机时代、互联网时代，全球通信网络基础设施已初步形成。

现代信息社会的高级阶段，应当是保证每个人、每件智能设备都能时时刻刻、随时随地、方便地连接在网络上，蓝牙技术正是面向这一目标，它定位在现代通信网络的最后10米，象一种无处不在的、数字化的神经末梢一样，把现有的各种信息化设备在近距离内连接起来。

三:Bluetooth的技术特点简单地说，蓝牙是一种短程宽带无线电技术，是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准。

它使用跳频扩谱（FHSS）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等先进技术，在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。

Bluetooth的主要技术特点：•工作频段：2.4GHz的工科医（ISM）频段，无需申请许可证。

大多数国家使用79个频点，载频为(2402+k)MHz（k=0，1, 2…78），载频间隔1MHz。

采用TDD时分双工方式。

•传输速率：1Mb/s。

•调试方式：BT=0.5的GFSK调制，调制指数为0.28-0.35。

•采用跳频技术：跳频速率为1600跳/秒，在建链时（包括寻呼和查询）提高为3200跳/秒。

蓝牙通过快跳频和短分组技术减少同频干扰，保证传输的可靠性。

•语音调制方式：连续可变斜率增量调制（CVSD，Continuous Variable Slope Delta Modulation），抗衰落性强，即使误码率达到4%，话音质量也可接受。

•支持电路交换和分组交换业务：蓝牙支持实时的同步定向联接（SCO链路）和非实时的异步不定向联接（ACL链路），前者主要传送语音等实时性强的信息，后者以数据包为主。

蓝牙技术原理与测试(中文)蓝牙技术原理与测试摘要关键词蓝牙技术；原理；测试一、蓝牙技术的定义和特点1.1 蓝牙技术的定义蓝牙（Bluetooth）是一种无线通信技术，它可以在短距离内实现不同设备之间的数据交换。

蓝牙技术是由爱立信公司于1994年提出的，后来由多家公司组成的蓝牙特殊兴趣小组（Bluetooth Special Interest Group，简称SIG）共同制定了蓝牙的标准和规范。

1.2 蓝牙技术的特点- 低功耗：蓝牙技术采用了一种称为频率跳变（Frequency Hopping）的通信方式，它可以在不同的频率上进行数据传输，从而减少干扰和功耗。

- 低成本：蓝牙技术使用了一种称为集成电路（Integrated Circuit，简称IC）的芯片，它可以将蓝牙的收发器、控制器和处理器集成在一起，从而降低了成本和体积。

-兼容性：蓝牙技术遵循了一套统一的协议栈和接口标准，它可以与不同厂商和不同类型的设备进行互联和互通。

-安全性：蓝牙技术采用了一种称为加密（Encryption）的技术，它可以对数据进行加密和解密，从而保证数据的安全性和隐私性。

二、蓝牙技术的分类和协议栈2.1 蓝牙技术的分类- 蓝牙经典（BluetoothClassic）：这是最早的一种蓝牙技术，它使用了2.4GHz的工业科学医疗（Industrial, Scientific andMedical，简称ISM）频段，它可以提供最高3Mbps的传输速率和最远10 0米的传输距离。

- 蓝牙高速（Bluetooth HighSpeed）：这是一种基于无线局域网（Wireless Local AreaNetwork，简称WLAN）的蓝牙技术，它使用了5GHz的ISM频段，它可以提供最高24Mbps的传输速率和最远10米的传输距离。

- 蓝牙低功耗（Bluetooth LowEnergy）：这是一种专为低功耗设备设计的蓝牙技术，它使用了2.4GH z的ISM频段，它可以提供最高1Mbps的传输速率和最远50米的传输距离。

信驰达蓝牙4.0模块常见问题及解答一、蓝牙4.0模块基础理论问题：1、什么是蓝牙4.0，蓝牙4.0较之前版本蓝牙的区别。

蓝牙4.0 共3种工作模式，普通蓝牙模式，高速蓝牙模式和低速蓝牙模式，而以前的版本只支持普通蓝牙模式，其他模式不和普通蓝牙模式兼容；2、蓝牙4.0 是BLE么？蓝牙4.0包含BLE, BLE是蓝牙4.0中的单模模式。

3、低功耗蓝牙和普通蓝牙有什么区别？最主要的区别是数据包有限制，因此功耗也更低。

4、目前是否所有手机都能支持低功耗蓝牙？不是，需要支持蓝牙4.0技术的手机，如苹果、三星、HTC等。

5、低功耗蓝牙4.0是否能够向下兼容之前版本的蓝牙，为什么？低功耗蓝牙不向下兼容，低功耗由于需要降低功耗，使用的通讯机制已经和普通蓝牙不同，所以无法通讯。

6、BLE蓝牙速率多少？物理层速率1M，实际转发速率是每次连接事件传20字节。

7、低功耗蓝牙模块的传输距离有多远？在0dB的情况下，标称100英尺，约60米。

8、BLE模块的传输速率是多大？能传的数据量有多大？转发速率最快4K/S,可稳定工作在2.8K/S。

能传的数据量有多大，取决于你传多久。

9、BLE模块的抗干扰能力怎么样？穿墙能力如何？使用调频通讯方式，37个通讯频点，3个广播频点。

可有效避免一些频点干扰。

不建议穿墙使用，如果是空心木质墙体可以试试。

10、BLE模块是否为双工模块？是的，全双工。

11、BLE模块默认连接间隔是多少？可以调节吗？V1.X是100ms,V2.0是20ms,V2.0可以调。

12、BEL模块串口数据包的大小可以是多少？200字节以内，包含200字节。

13、BLE模块的工作电流怎么计算的？标准的纽扣电池能用多久？持续的工作电流对时间积分，再求平均值。

一秒一次连接，不计其它功耗，一年以上。

14.产品使用通过的BQB认证模块，还需要过其他蓝牙认证吗？只是要过产品的其他认证，比如FCC,CE，蓝牙部分无需再过认证。

15、过BQB认证的模块加屏蔽罩与否对模块性能有什么影响，稳定性的一致性该如何解释？加屏蔽可以屏蔽外部信号对模块自身电路的干扰，也可以防止模块自身回路对射频的干扰。

蓝牙耳机的音频传输方式蓝牙耳机作为一种无线音频设备，能够与手机、平板电脑、电脑等蓝牙设备进行无线连接，实现音频的传输和收听。

在蓝牙耳机中，音频传输方式起着至关重要的作用，它决定了音质的好坏以及连接的稳定性。

本文将就蓝牙耳机的音频传输方式进行详细介绍。

一、蓝牙音频分析与编码方式蓝牙耳机的音频传输主要通过蓝牙技术来实现，而蓝牙技术又有多种音频分析与编码方式。

在蓝牙规范中，常见的音频传输方式包括SBC，AAC，aptX等。

1. SBC (Sub-Band Coding)SBC是一种基本的音频编码方式，通过将音频信号分为多个子频带，对每个子频带进行编码。

由于SBC编码率较低，音质相对较差，但兼容性较好，广泛应用于蓝牙耳机中。

2. AAC (Advanced Audio Coding)AAC是一种高级音频编码方式，它具有更高的编码效率和更好的音质表现。

相比于SBC，AAC编码能够提供更为清晰、富有细节的音频体验。

但是，AAC编码方式要求蓝牙耳机和连接设备都支持AAC，以获得最佳的音频传输效果。

3. aptXaptX是一种由CSR公司开发的音频编码方式，它能够提供更高质量的音频传输。

aptX编码方式在保证高音质的同时，还能够降低音频传输的时延，提升连接的稳定性。

然而，aptX编码要求耳机和发送设备都支持aptX才能发挥其优势。

二、蓝牙耳机的音频传输协议蓝牙耳机的音频传输不仅与编码方式相关，还与传输协议密切相关。

目前，蓝牙耳机主要采用的音频传输协议有A2DP和AAC。

1. A2DP (Advanced Audio Distribution Profile)A2DP是一种蓝牙音频分发协议，它定义了蓝牙设备间音频数据的传输方式。

A2DP协议可以实现高质量音频的传输，并支持双通道立体声。

大多数蓝牙耳机都采用A2DP协议进行音频传输。

2. AAC (Advanced Audio Coding)除了作为编码方式，AAC也可作为传输协议在蓝牙耳机中应用。

HC系列蓝牙产品用户使用指导说明书一、概述HC系类蓝牙产品包括蓝牙串口模块和蓝牙适配器两大类别，列表如下：1、蓝牙串口模块：工业级：HC-03，HC-04(HC-04-M,HC-04-S)民用级：HC-05，HC-06(HC-06-M,HC-06-S)HC-05-D,HC-06-D（是带底板的模块，主要是用户用于测试和评估）2、蓝牙适配器：HC-M4HC-M6本文主要介绍蓝牙串口模块。

蓝牙串口模块用于把串口转换为蓝牙，这种模块工作的时候分为主机和从机，其中偶数命名的型号出厂时就确定了是从机或者是主机，并无法更改。

奇数命名的型号可以用户自己通过AT 指令修改模块为主机或者从机。

HC-04 具体分为：主机：HC-04-M , M=master从机：HC-04-S , S = slaver订购时默认为从机，如果需要主机，则订购时说明，或者直接订购HC-0X-M同样，HC-06也是一样的命名原则。

因为HC-03，HC-05可以用户自由地设定主机或者从机，所以主机或从机只有在出厂时预设参数有意义，用户购买时可以要求出厂参数预设为主或者从。

蓝牙串口模块最主要的功能是取代串口线，使用举例如下：A, 两个单片机，分别接一个蓝牙主机和一个从机，则主机和从机配对之后，相当于一根串口线，包含了RXD,TXD 两组信号，两个单片机之间可以通过蓝牙串口模块串口通信。

B，单片机接上蓝牙模块的从机，可以和电脑的蓝牙适配器，智能手机的蓝牙适配器配对通信，从而单片机和电脑、手机之间虚拟了一根串口线，可以进行串口通信。

C，市面上大多数的蓝牙设备都是使用蓝牙从机的，比如蓝牙打印机，蓝牙GPS，大部分就是从机模式的，我们可以使用主机模块和它配对通信。

串口模块的使用，是不需要驱动的，只要是串口就可以接入，配对完毕即可通信，模块与模块的通信需要至少2个条件：1、必须是主机与从机之间2、必须密码一致但这两个条件并不是充分条件，还有一些条件是根据不同的型号来确定的，详细资料请参考后面的各种型号的关于配对的章节。

三种近距离技术ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi介绍目前常用的无线网络标准最流行的3个是ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi。

1 ZigBee1．1 ZigBee简介Zigbee是IEEE 802．15．4协议的代名词，这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。

其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。

主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。

1．2 ZigBee技术优势及不足ZigBee技术优势主要包括以下几个方面：低功耗两节五号电池支持长达六个月到两年左右的使用时间，然而Bluetooth仅能工作数周，WiFi只可工作数小时。

低成本ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本，且免收专利费。

可靠采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个ZigBee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。

网络容量大ZigBee具有大规模的组网能力，每个网络达60 000个节点。

安全保密ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件，并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。

工作频段灵活使用频段为2．4 GHz，868 MHz及915 MHz，均为免执照频段。

同时ZigBee也存在着一些不足：传输范围小在不使用功率放大器的前提下，ZigBee节点的有效传输范围一般为10～75 m，仅能覆盖普通的家庭和办公场所。

数据传输速率低在2．4 GHz的频段也只有250 Kb/s，而且这只是链路上的速率，除掉帧头开销、信道竞争、应答和重传，真正能被应用所利用的速率可能不足100 Kb/s，并且这余下的速率也可能要被邻近多个节点和同一个节点的多个应用所瓜分。

蓝牙协议分析（BT1.1-5.0）本文通过以下大纲，扩展讲解蓝牙协议规范。

蓝牙协议分析详解大纲（BT 1.1~5.0）一、蓝牙的概述(一)蓝牙版本信息(二)典型蓝牙与BLE蓝牙对比(三)蓝牙的技术特点(四)Bluetooth的系统构成二、蓝牙协议规范(一)传输协议、中介协议、应用协议(二)蓝牙协议栈三、硬件接口四、蓝牙协议规范（射频、基带链路控制、链路管理）五、蓝牙协议规范（HCI、L2CAP、SDP、RFOCMM）一、蓝牙的概述(一)蓝牙版本信息蓝牙版本主要有1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0/5.01. 1.1版本传输率约在748~810kb/s，因是早期设计，容易受到同频率之产品所干扰下影响通讯质量。

2. 1.2版本同样是只有748~810kb/s 的传输率，但在加上了(改善Software)抗干扰跳频功能。

3. 2.0+EDR版本是1.2的改良提升版，传输率约在1.8M/s~2.1M/s，开始支持双工模式——即一面作语音通讯，同时亦可以传输档案/高质素图片，2.0 版本当然也支持Stereo 运作。

应用最为广泛的是Bluetooth2.0+EDR标准，该标准在2004年已经推出，支持Bluetooth 2.0+EDR标准的产品也于2006年大量出现。

虽然Bluetooth2.0+EDR标准在技术上作了大量的改进，但从1.X标准延续下来的配置流程复杂和设备功耗较大的问题依然存在。

4. 2.1版本更佳的省电效果：蓝牙2.1版加入了SniffSubrating的功能，透过设定在2个装置之间互相确认讯号的发送间隔来达到节省功耗的目的。

5. 3.0+HS版本2009年4月21日，蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式颁布了新一代标准规范”Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed”(蓝牙核心规范3.0版)，蓝牙3.0的核心是”GenericAlternate MAC/PHY”(AMP)，这是一种全新的交替射频技术，允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确射频。

TI单模式蓝牙（BLE）片上系统CC2540低能耗的内情一、概括1、BLE蓝牙协议栈构造附图6BLE蓝牙协议栈构造图分为两部分：控制器和主机。

对于从前的蓝牙，这两部分是分开的。

全部profile （临时称为剧本吧，用来定义设施或组件的角色）和应用都建构在GAP或GATT之上。

下边由构造图的基层组件开始介绍。

·P HY层，工作车间，1Mbps自适应跳频GFSK（高斯频移键控），运转在免证的·LL 层为RF控制器，控制室，控制设施处于准备（standby）、广播、监听/扫描（scan）、初始化、连结，这五种状态中一种。

五种状态切换描绘为：未连结时，设施广播信息（向四周邻居讲“我来了”），此外一个设施向来监听或按需扫描（看看有没有邻居邻居家常里短可聊，打招呼“哈，你来啦”），两个设施连结初始化（搬几把椅子到院子），设施连结上了（开聊）。

倡始聊天的设施为主设施，接受聊天的设施为从设施，同一次聊天只好有一个建议领袖，即主设施和从设施不可以切换。

HCI层，为接口层，通讯部，向上为主机供给软件应用程序接口（API），对外为外面硬件控制接口，能够经过串口、SPI、USB来实现设施控制。

L2CAP层，物流部，行李打包盒拆封处，供给数据封装服务SM层，捍卫处，供给配对和密匙散发，实现安全连结和数据交换ATT层，库房，负责数据检索GATT层，出纳/库房前台，出纳负责办理向上与应用打交道，而库房前台负责向下把检索任务子进度交给ATT库房去做，其重点工作是把为检索工作供给适合的profile 构造，而profile 由检索重点词（characteristics ）构成。

GAP层，秘书处，对上司，供给给用程序接口，对下级，管理各级职能部门，特别是指示LL层控制室五种状态切换，指导捍卫处做好机要工作。

TI的这款CC2540器件能够单芯片实现BLE蓝牙协议栈构造图的全部组件，包含应用程序。

2、任务调动---OSAL操作系统抽象层正如一个企业为了实现扩大产能和产品多样化，成立了多个办公室和工厂相同，蓝牙为了实现同多个设施相连，或实现多功能，也实现了功能扩大，这就产生了调动问题。