【5A版】蓝牙技术基础知识简介.ppt

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1、蓝牙技术简介上讲回顾掌握传感器的作用及定义掌握传感器的工作原理掌握无线传感器网络的定义及应用了解无线传感器网络的关键技术23本讲提纲无线网络协议对比蓝牙技术的简介蓝牙的通信连接过程蓝牙网络的应用4无线传感器网络的定义服务器用户WSN（WirelessSensorNetwork）：一种新型的无基础设施网络，它综合了传感器技术、嵌入式处理技术、现代网络以及无线通信技术等，能够通过各个传感器节点进行实时监测、感知和采集各种现场信息。它的节点是传感器这种特殊的嵌入式设备，它们静态地随机分布于某一区域。监测区域传感器节点有线或无线网络有线或无线网络ZigBe

2、e等网关无线传感器网络特性无线传感器网络特性Sensornode:缓存小CPU计算速度慢无线通信传输电池耗电可能具备定位功能Sinknode传感器网络的控制中心，能够收集sensornode的所有数据。101001,00010,000101001,00010,000100,000速率kbpsGSM802.11a/gGPRSEDGE20002003-42005Bluetooth3GHiperLAN/2Bluetooth2.0距离（米）802.11bZigBeeWiMediaBluetooth1.5常用的无线技术2.4GHzISM频段ISM频段：Ind

3、ustryScienceandMedicalBand（工业、科学、医学）常用的短距离无线技术比较8蓝牙概述9什么是蓝牙技术蓝牙技术采用高速跳频扩展技术FHSS（FrequencyHoppingSpreadSpectrum）,跳频速率为每秒1600次，每次传送一个封包，封包大小从126bit-2871bit皆可，而且其封包内容可以是包含数据或语音等不同的资料。资料封包可借助自动重送（ARQ）机制来加以保护，而声音封包因采用CVSD（连续可调变斜面三角器波形编码）方式编码而可以不在重送以增加效率。其设备采用的是GFSK调制技术，其最高传输速率为1Mbp

4、s，实际数据有效速率为721Kbps，话音采用连续可变斜率调制CVSD（ContinuousVariableSlopeDeltaModulation连续可变斜率调制）编码方式，CVSD方式抗干扰能力很强，即使在误码率达到4%时仍然有可以接受的话音质量。10蓝牙技术的特点蓝牙是一种短距离无线通信的技术规范，它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线电缆连接，其特点如下：蓝牙技术的特点很好的抗干扰能力和安全性可建立临时对等连接全球范围适用同时传输语音数据近距离通信功耗低体积小蓝牙技术特点蓝牙工作在2.4GHz的ISM频段，全球大多

5、数国家ISM频段的范围是2.4-2.4835GHz。蓝牙采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道以及异步数据与同步语音同时传输的信道。主设备是组网连接主动发起连接请求的蓝牙设备，几个蓝牙设备连接成一个皮网（Piconet）时，其中只有一个主设备，其余的均为从设备。蓝牙采用了跳频（FrequencyHopping）方式来扩展频谱，抵抗来自这些设备的干扰。提供了认证和加密功能，以保证链路级的安全。蓝牙设备在通信连（Connection）状态下，有四种工作模式：激活（Active）模式，呼吸（Sniff）模式保持（Hold）模式，休眠（

6、Park）模式，Active模式是正常的工作状态，另外三种模式是为了节能所规定的低功耗模式。蓝牙技术通信距离为10m,可根据需要扩展至100m，以满足不同设备的需要。蓝牙系统的组成蓝牙系统之天线单元系统组成描述了链路控制器，实现了基带协议和其他的底层连接规程-媒体接入控制(MAC)-差错控制-认证与加密链路管理器（LM）软件实现链路的建立认证及链路配置等-通过连接管理协议（LMP）建立通信联系。-LM利用链路控制器（LC）提供的服务实现上述功能。天线发射功率符合FCC关于ISM波段的要求。-发射功率：100mW-跳频速率：1600跳/秒蓝牙规范是为

7、个人区域内的无线通信制定的协议，它包括两部分：核心（Core）部分和协议子集（Profile）部分。协议栈仍采用分层结构，分别完成数据流的过滤和传输,跳频和数据帧传输,连接的建立和释放,链路的控制,数据的拆装等功能。蓝牙系统的技术特点工作在2.45GHz频段射频特性收发机配置符合IEEE802标准48位地址数据频率为1Mb／s使用扩频和跳频技术，噪音环境也能工作工作范围约10m，可加至100m蓝牙标准的发展V1.1(1991年)V1.2V2.1(2004年)V2.2V3.0(2009年)V4.0(2010年)16蓝牙4.0V1.1(1998年)为最

8、早期版本，传输率约在748~810kb/s，因是早期设计，容易受到同频率的产品干扰下影响通讯质量V2.1(2004年)改善