理解蓝牙
蓝牙分为两个互不兼容的版本:经典蓝牙和低功耗蓝牙。前者又称为BR/EDR,后者又称为BLE,BLE又分为Smart和Smart Ready,前者是单向,后者是双向。
蓝牙使用2.4G~2.483.5G之间的频段,其中2.400~2.402G(2M)、2.480~2.483.5G(3.5M)为保护频段,2.402~2.480为实际使用的频段。
在经典蓝牙中,2.402~2.480这79M频段依次划分为79个信道,编号0~78(这与WIFI 2.4G的1~13编号方式不同),BLE中,则是每2M划分一个频段,共40个信道(实际上用了2.402~2.481G),编号0~39.
经典蓝牙
经典蓝牙中,BR是基本速率,为1Mbps,使用GFSK调制,EDR为2或3Mbps,分别采用π/4-DPSK和8DPSK调制。
通信上采用主从制,基本网络称为piconet,最多1主7从,扩展网络称为scatternet,实际为一个设备的双重身份,在一个网络里为从在另一个里面为主。一个piconet中,主设备定义时钟,1个tick(滴答)为312.5us,2个tick为一个slot(槽),2个slot为一个slot pair(槽对),一个包长为1,3,5个槽,主设备双号槽发送、单号槽接收(双发单收),从设备相反。
除了极少用到的广播外,主从同一时间为一对一通讯,主设备对多通讯为按RR(Round-robin)规则时分复用快速切换。从设备需要时时监听所有接收槽,所以从设备负担要比主设备重一些。一个从设备也可以同时监听多个主设备。
2.4G信号虽然没有可见的线缆,然而传输需要电磁波衍射路径的通畅。辐射功率1~4级,从100mW到0.5mW,增益从20DBm到-3DBm,典型距离从100米到0.5米。
由于class 1级一般用于工业,而一般消费蓝牙设备都是电池供电,采用的是class 2标准。
然而在蓝牙3、4、5这几个版本中,最大速度增加到25、50Mbps,最大距离增加到10~240米。
最终覆盖受到传播条件、覆盖物、产品样品多样性、天线配置、电池电量等的影响。实际空旷环境中,两个class 1设备可以通讯超过1km。
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