三防平板无线通信接口技术(蓝牙无线通信技术)
时间:2024-07-11 作者:乐凡信息 浏览:155

三防平板瑞典的爱立信公司首先构想以无线电波来连接计算机与电话等各种周边装置,建立一套室内的短距离无线通信的开放标准,并以中世纪丹麦国王Harold的外号“蓝牙”(Bluetooth)来命名。1998年爱立信、诺基亚、英特尔、东芝和 IBM 公司共同发表声明组成一个特别利益集团小组(Special Interest Group,SIG),共同推动蓝牙技术的发展。

三防平板蓝牙协议是一个新的无线连接全球标准,建立在低成本、短距离的无线射频连接上。蓝牙协议所使用的频带是全球通用的,如果配备蓝牙协议的两个设备之间的距离在10 m以内,则可以建立连接。由于蓝牙协议使用基于无线射频的连接,不需要实际连接就能通信。例如,掌上电脑可以向隔壁房间的打印机发送数据;微波炉也可以向智能手机发送一个信息,告诉用户饭已准备好。目前,蓝牙协议已成为众多的移动电话、PC、掌上电脑,以及其他种类繁多的电子设备的通信标准。三防平板蓝牙无线通信技术主要有如下特点。

(1)适用设备多。蓝牙技术最大的优点是使众多电子设备和计算机设备不需要电缆就能进行连接通信。例如,三防平板将蓝牙技术引入移动电话和笔记本电脑中,就可以去掉连接电缆而通过无线射频进行通信。例如,打印机、平板电脑、PC、传真机、键盘、游戏手柄及手机等其他的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。

(2)工作频段全球通用。工作在2.4 GHz的ISM(Industry Science Medicine)频段,该频段用户不必经过任何组织机构允许,就可以在世界范围内自由使用。这样可以消除国界的障碍,有效地避免无线通信领域的频段申请问题。

(3)使用方便。蓝牙技术规范中采用了一种“Plonk and Play”的概念,该技术类似于计算机系统的“即插即用”。在使用蓝牙时,用户不必再学习如何安装和设置,嵌入蓝牙技术的设备一旦搜寻到另一个蓝牙设备,在允许的情况下可以立刻建立联系,利用相关的控制软件即可传输数据,无须用户干预。

(4)安全加密、抗干扰能力强。ISM频带是对所有无线电系统都开放的频带,因此使用其中的某个频带都会遇到不可预测的干扰源,如某些家电、无绳电话、微波炉等。为了避免干扰,蓝牙技术特别设计了快速确认和跳频方案,每隔一段时间就从一个频率跳到另一个频率,不断搜寻干扰比较小的信道。在无线电环境非常嘈杂的情况下,蓝牙技术的优势极为明显。蓝牙标准的有效传输距离为10 m,通过增加放大器可将传输距离增加到100 m。

(5)兼容性好。由于蓝牙技术独立于操作系统,所以在各种操作系统中均有良好的兼容特性。目前,主流的各种操作系统,以及各个发行版本的Linux操作系统等都提供了对蓝牙技术的完整支持。

(6)尺寸小、功耗低。所有的技术和软件集成在芯片内部,从而可以集成到各种小型的设备中,如蜂窝电话、平板电脑、数码相机及各种家用电器,与集成的设备相比可忽略其功耗和成本。目前,三防平板大部分厂商已经将蓝牙技术与Wi-Fi技术整合到同一个芯片的内部,进一步减小了系统的体积和功耗,已经在笔记本电脑和手机中得到了广泛的应用。

(7)多路方向链接。蓝牙无线收发器的连接距离可达10 m,不限制在直线范围内。甚至,设备不在同一房间内也能相互连接,而且可以连接多个设备(最多可达7个),这就可以把用户身边的设备连接起来,形成一个个域网,在个人数字设备之间实现数据的传输。

(8)蓝牙芯片是蓝牙系统的关键技术。1999年年底,朗讯公司宣布了它的第一个蓝牙集成芯片W7020,该产品由一个单芯片无线发送子系统、一个基带控制器和蓝牙协议软件组成,蓝牙系统模块如图6-34所示。



图1 蓝牙系统模块

随着三防平板手机、笔记本电脑等移动通信设备的迅速发展,蓝牙设备和蓝牙通信技术的版本也不断地得到迅猛的发展。蓝牙通信技术已经经历了六个主要版本,分别是V1.1、V1.2、V2.0、V2.1、V3.0和V4.0版。2010年4月颁布的蓝牙V4.0标准在电池续航时间、节能和设备种类等多方面做出了改进,使得蓝牙通信成为一种拥有低成本、跨厂商互操作性、低延迟性(3 ms)、超长距离(100 m以上)、AES-128加密等诸多优良特性的无线通信方式。另外三防平板蓝牙V4.0依旧向下兼容,包含经典蓝牙技术规范和最高速率为24 Mbps的蓝牙高速技术规范。

三防平板蓝牙网络的基本单元是微微网,微微网由主设备单元和从设备单元构成。蓝牙组网技术属于无线连接的自组网技术,它免去了通常网络连接所需要的电缆插拔和软/硬件系统同步配置操作,给用户带来了极大的方便。

在蓝牙网络中,所有的设备都是对等的,每个设备通过自身唯一的48位地址来标识,可以通过程序或用户的干预将其中某个设备指定为主设备,主设备可以连接多个从设备形成一个微微网。同时,蓝牙设备间的数据传输也支持点对点通信方式。硬币大小的基于USB的蓝牙收发器和蓝牙耳机如图6-35所示。



图2 基于USB的蓝牙收发器和蓝牙耳机

三防平板蓝牙V4.0将三种规格集于一体,包括传统蓝牙技术、高速技术和低耗能技术,使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久。

蓝牙技术联盟于2016年推出了最新一代蓝牙技术“Bluetooth 5”,其目标锁定在智能家居、物联网(IoT)、音讯等三大应用,大幅提升了传输距离、速率及广播信息负载量,可以在更远的传输距离提供稳定、可靠的物联网连接,适合整户家庭、整栋建筑,以及户外的各种使用情境,可实现的互连互通的物联网世界。