新一代藍牙低耗能無線技術(shù)

2013-09-04 11:04 來源:電子信息網(wǎng) 作者:洛小辰

2009年12月18日,藍牙技術(shù)聯(lián)盟(BlueTooth Special Interest Group, SIG)宣布推出采用低耗能版本藍牙核心規(guī)格4.0版的升級版藍牙低耗能無線技術(shù),將為具備低成本、低耗能的無線設(shè)備帶來全新的市場!藍牙技術(shù)的新革命運動將掀起一場前所未見、超越想像的嶄新應(yīng)用,通過僅需配有的鈕扣電池的無線感應(yīng)裝置,藍牙技術(shù)可進一步應(yīng)用至醫(yī)療保健、運動與健身、安全及家庭娛樂等全新的市場。

藍牙技術(shù)聯(lián)盟執(zhí)行董事麥弗利博士(Michael Foley, Ph. D.)表示:“隨著今天藍牙低耗能無線技術(shù)的發(fā)布,產(chǎn)品設(shè)計師將開始尋找進入市場的最佳時機!同時,各類新產(chǎn)品的藍牙低耗能技術(shù)認(rèn)證已開始進行,這意味著我們?nèi)〉昧擞忠粋€為藍牙無線技術(shù)開拓新市場的重要里程碑。例如,Continua健康聯(lián)盟已選擇藍牙低耗能技術(shù)作為下一個標(biāo)準(zhǔn)版本的低耗能傳輸技術(shù)?!?

Continua健康聯(lián)盟總裁及董事長主席Rick Cnossen表示:“藍牙低耗能無線技術(shù)的發(fā)布是一個令人興奮的消息, 是對移動醫(yī)療和保健設(shè)備技術(shù)一大邁進。我們選擇藍牙低耗能技術(shù)作為Continua第二版本的設(shè)計指引,不僅能為制造商和消費者帶來令人振奮的新功能,同時亦為Continua 生態(tài)系統(tǒng)帶來新的應(yīng)用案例?!?

諾基亞設(shè)備研發(fā)部總監(jiān)Markku Verkama說道:“諾基亞致力于發(fā)展Wibree無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對此可應(yīng)用于個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之超低功耗無線技術(shù)亦具高度認(rèn)同。我們很高興見到采用新一代藍牙低耗能規(guī)格的技術(shù)被廣泛采用,這將為市場帶來全新的發(fā)展機遇、為產(chǎn)業(yè)帶來更廣闊的創(chuàng)新空間。藍牙低耗能技術(shù)擁有廣泛的制造商資源,加上業(yè)界的鼎力合作,將為移動用戶帶來令人興奮的新體驗。”

藍牙低耗能無線技術(shù),藍牙核心規(guī)格4.0版本的標(biāo)志功能如下:

?超低峰值(Peak)、平均值與待機耗能

?標(biāo)準(zhǔn)鈕扣電池足以使用數(shù)年

?最低成本的無線標(biāo)準(zhǔn)

?多種設(shè)備之間的兼容性

?加強射程

該規(guī)格允許進行雙模、單模兩種應(yīng)用。在雙模應(yīng)用中,藍牙低耗能的功能會整合至現(xiàn)有的傳統(tǒng)藍牙控制器中,共享傳統(tǒng)藍牙技術(shù)既有的射頻和功能,相較于傳統(tǒng)的藍牙技術(shù)增加的成本更小。除此之外,制造商可利用升級版藍牙低耗能技術(shù)的推疊,與目前的藍牙3.0高速版本、或2.1+EDR等傳統(tǒng)藍牙晶片組,增進傳統(tǒng)藍牙裝置的新效能。

另外,低耗能的單模組晶片組則是一個高度集成的裝置,具備輕量式連結(jié)層(Link Layer),能在最低成本的前提下,支援低耗能的待機模式、簡易的裝置還原方案、可靠的點對多點的資料傳輸、安全的加密連結(jié)等;位于上述控制器中的連結(jié)層,適用于網(wǎng)絡(luò)連接傳感器,并確保在無線傳輸中,皆能通過藍牙低耗能傳輸。

技術(shù)細節(jié):

?數(shù)據(jù)傳輸(Data Transfers) – 藍牙低耗能技術(shù)傳輸速度高達1Mbps (8 octet至27 octet)。所有連接均采用先進的嗅探性次額定(sniff-subrating),以實現(xiàn)超低的負載循環(huán)。

?跳頻(Frequency Hopping) – 藍牙低耗能技術(shù)和其他版本的藍牙技術(shù)一樣都在連接中使用適應(yīng)性跳頻,以盡量減少2.4 GHz ISM波段其他技術(shù)的干擾,同時將藍牙低耗能技術(shù)對其他技術(shù)的干擾減至最低。此技術(shù)還允許高效的多路徑優(yōu)勢增加鏈路預(yù)算,從而加大射程。

?主機控制(Host Contrl)- 藍牙低耗能技術(shù)設(shè)計的高智慧控制器,讓主機長時間處于休眠狀態(tài),并只在主機需要運作時由控制器來啟動。因主機較控制器消耗更多的能源,因此這樣的設(shè)計也節(jié)省了最多的能源。

?延遲(Latency) – 藍牙低耗能技術(shù)讓連結(jié)器的啟動與資料傳輸能僅需3毫秒(ms)即可完成;同時能以應(yīng)用程式迅速啟動連接器,并以毫秒的傳輸速度完成經(jīng)認(rèn)可的資料傳遞后,關(guān)閉連結(jié)。

?射程(Range) – 調(diào)制指數(shù)的增加令低耗能無線技術(shù)的射程加大;使用低耗能無線技術(shù)后,射程將可超過100米。

?穩(wěn)定度(Robustness) – 藍牙低功耗技術(shù)使用24位元的循環(huán)重復(fù)檢環(huán)(CRC),能確保所有封包在受干擾時的最大穩(wěn)定度。

?高度安全(Strong Security) – 使用CCM的AES-128完全加密,為數(shù)據(jù)封包提供高度加密性及認(rèn)證度。

?拓撲(Topology) – 藍牙低耗能技術(shù)在每個從裝置及每個封包上,使用32位的存取地址,讓數(shù)十億個裝置能被同時連接。此技術(shù)不但將一對一的連接最佳化,同時也利用星狀拓樸來完成一對多點的連接。在連線和斷線切換迅速的情況下,資料能夠在網(wǎng)狀拓樸之間移動,但不至于為了維持此網(wǎng)絡(luò)而顯得過于復(fù)雜。

藍牙 無線技術(shù)

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