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可穿戴电子中的低功耗蓝牙技术通信网络免费猫

发布时间:2020-02-17 14:13:45 阅读: 来源:攀登架厂家

可穿戴电子中的低功耗蓝牙技术 - 通信/网络 - 电子工程网

由于要将此类设备穿戴在身上,因此除了基本功能以外,还有其它一些因素也决定该设备能否被消费者接受,具体包括:

●支持的通信模式

●平均电池使用寿命

●低成本

●产品的尺寸和重量

以下几节将详细介绍这些因素。

市场上存在多种不同的通信协议,有些是标准协议,例如Bluetooth Classic、ZigBee、WiFi,还有一些是芯片厂商开发的专有协议。Bluetooth Classic、ZigBee、WiFi等标准协议并未将低功耗作为主要设计特性,因此大部分OEM厂商选择使用专有协议。专有协议的使用在很大程度上限制了这些可穿戴产品的灵活性,使其只能与采用相同专有协议的设备进行交互操作。

为了消除这种局限性,蓝牙技术联盟(SIG)推出了低功耗蓝牙(BLE)技术,将其作为功耗最低的短距离无线通信标准。与经典蓝牙一样,BLE也在具有1Mbps带宽的2.4GHz ISM频带下工作。BLE最显著的特性如下:

●低数据速率 - 理想适用于只需要交换状态信息的应用。

●该协议能够在固定时间间隔内突发地传送简短信息,因此在不发送信息时主机处于低功耗模式。

●该协议将建立连接到数据交换所需的时间缩短至几毫秒。

●架构中的每个层都经过了精心优化以降低功耗

o 物理层的调制指数与经典蓝牙相比有所增加,有助于减少发送电流和接收电流。

o 经优化的链路层可实现快速重新连接,以降低功耗。

o 控制器可实现各种关键任务,例如建立连接以及忽略复制数据包,因此能够让主机更长时间地处于低功耗模式。

●采用类似于经典蓝牙的稳健可靠架构,支持自适应跳频,具有32位CRC校验功能。

●仅支持广播模式;不必对设备执行连接操作。

BLE与标准蓝牙无线电不兼容,因为它们是不同的技术。不过,双模蓝牙设备既支持BLE也支持经典蓝牙。采用了蓝牙智能就绪型主机(双模设备)之后,BLE运行时就无需使用收发器,这与专有协议形成了鲜明对比。

以上介绍的BLE协议可以完美地应用于可穿戴设备,原因如下:

●该协议为实现超低功耗进行了精心优化。

●低功耗有助于减小电池尺寸,从而缩减产品成本、尺寸和重量。

●由于智能手机中采用BLE智能就绪型主机,因此便于实现该协议。

●可穿戴设备在很长时间间隔内交换少量的突发信息。

通信协议只是可穿戴设备中的一部分,除了通信接口以外,可穿戴设备还包含多种其它模块,例如传感器、用来处理传感器信号的模拟前端、用来滤除环境噪声的数字信号处理模块、用于记录信息的存储器、用于执行多种系统相关功能的处理器,以及电池充电器等等。

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