第一章 关于低功耗蓝牙

       本系列文章是本人在阅读由谭晖编著的《低功耗蓝牙技术快速入门》后想记录的一些知识点,若有读者想进一步了解有关nrf51822这个芯片的具体资料,可以去阅读《低功耗蓝牙技术快速入门》这本书。

1、蓝牙协议

1.1、关于蓝牙3.0(2009年)

       蓝牙3.0的核心技术是Generic Alternate MAC/PHY(AMP),这是一种交替射频技术,他允许蓝牙协议栈针对任何一个任务动态地选择正确的射频。AMP修改了标准蓝牙核心架构,以便在L2CAP层下使用多重交替广播,同时使用标准蓝牙射频实现复原和连接以及匹配。

       通俗讲,允许消费类设备使用已有的蓝牙技术,同时通过使用第二种无线技术实现更快的吞吐量。蓝牙模块仅仅是用来创建两台设备之间配对,数据本身世通过WiFi射频来完成的。如果两部手机种有一部没有内建WiFi模块的话,蓝牙传输的速度就会降到蓝牙2.0的速率。

1.2、关于蓝牙4.0(2010年)

       蓝牙4.0包括传统蓝牙技术、高速蓝牙技术和低功耗蓝牙技术。

1.3、关于蓝牙4.1(2013年)

       四大改进:(1)更好的支持LTE(4G核心技术)。(2)进一步减少设备间重连时间。(3)对数据传输速度进行了优化。(4)支持IP6v标准,满足物联网的要求。

1.4、关于蓝牙4.2(2014)

       最大改进:支持6LowPAN,即基于IP6v协议的低功耗无线个人局域网技术。6LowPAN是首个融入IP协议的无线通信标准,这一技术允许多个蓝牙设备基于IP通过一个终端接入互联网或局域网。

       其实大多数设备不适合高带宽、高功耗的WiFi接入方式,更适合用蓝牙。蓝牙4.2使得同一个房间只需有一两个蓝牙到局域网接入端,就可以让房间内所有的蓝牙4.2设备接入家庭局域网络而无需手机或PC的参与。大量设备改用蓝牙同时会降低路由器在WiFi端的并行传输压力。

       一大优势:无需现有设备更新硬件,只需固件升级即可支持,即大量现有的蓝牙设备都可能通过简单的软件更新获得新的网络连接能力。

2、其他短距离无线通信技术

2.1、ANT

       ANT无线网络是由Dynastream、Nordic等公司发起并推动的低功耗无线网络标准。

       优势:1)极低的功耗。2)ANT无线网络已经将相关的无线网络协议、抗干扰协议、超低功耗电源管理等封装在芯片内部,只需要根据应用需要对各节点进行网络配置即可完成网络的构建及应用。3)网络部署极为灵活,可以是点对点、星形、树形乃至网状网络。

2.2、ZigBee协议

       ZigBee射频收发“芯片”实际上只是一个符合物理层标准的芯片,它只负责调制解调无线通讯信号,必须结合单片机才能完成对数据的收发和协议的实现。而即使是单芯片方案也只是把射频部分和单片机部分继承在一起,并没有包含ZigBee协议在里面。这两种情况都需要用户根据单片机的结构和寄存器的设置并参照物理层部分的IEEE 802.15.4协议和网络层部分的ZigBee协议去开发所有软件部分。

2.3、近场通信(NFC)

       NFC由非接触式射频识别(RFID)即互联互通技术整合演变而来,在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能,能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。与RFID不同的是,NFC具有双向连接和识别的特点,工作于13.56MHz范围,作用距离10cm左右。NFC芯片装在手机上,手机就可以实现小额电子支付和读取其他NFC设备或标签的信息。

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