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企业的SOLOGEN L0GO 蓝牙技术与应用 目录 Contents 蓝牙在我们 身边 蓝牙是 什么 蓝牙的 发展 蓝牙的 特征 蓝牙技术 蓝牙协议 栈 总结 1 2 3 4 5 6 7 03 04 05 06 07 13 16 Page 一、蓝牙在我们身边 蓝牙技术已应用于人们生活的方方面面，无线耳机、手机、笔记本、汽车产品 智能家居，以及目前流行的共享单车，蓝牙扫码开锁，都能看到蓝牙技术的影子。 二、蓝牙是什么 提高 重视程度 是一种开放性的、短距离无线通信技术标准 是一种无线基础设施网络，也是自组网的一种 通过通信模块，使各类设备通过蓝牙，连接起来 能够实现灵活、安全、低成本、小功耗的语音和数据通信 三、蓝牙的发展 1994 1998 History 1994年，瑞典Ericsson公司提出蓝牙技术发展计划，其目的是解决移动电话周边设备的连接问题。 1998年，若干个大公司倡导成立了蓝牙技术特别兴趣小组（SIG），开始系统性研究不需电缆连接各终端的技术。 1999年，公布第一版蓝牙技术规范. 1999 2010 2010年7月7日发布蓝牙4.0标准。 2009 2009年4月21日发布蓝牙3.0标准。 2004年推出蓝牙2.0标准。 2004 四、蓝牙的特征 工作频段：频率为2.402—2.480GHz，全世界通用，无需申请频段使用，具有良好的兼容性，有利于推广使用 特征 工作方式：采用时分双工/跳频方式（TDD/FH）,将信道划分成多个连续的时隙，每时隙625μs，一般每时隙一跳，不同的伪随机跳频序列确定了ISM频段中RF频道的不同排列顺序。 发射功率：分为三类，第一类设备最大发射功率100mW，最大距离100m；第二类设备最大发射功率2.5mW；第三类发射功率仅为1mW。根据耗电量的大小分为侦听模式，保持模式和休眠模式。 五、蓝牙技术 蓝牙网的基本网络拓扑是皮网，每个皮网由一个主节点M(Master)和最多7个激活的从节S（Slave）组成。主节点可与任意从节点直接通信，从节点间必须通过主节点中继转发。S1必须通过M才能与S2通信。这就构成了一个最简单、最大两跳的自组织多跳网。 两个以上皮网组成散射网。S1与S2通过M与S/M多跳，实现通信。 皮网1 皮网2 皮网1 五、蓝牙技术 蓝牙采用跳频方式(FH),把频带（2.402—2.480GHz）分成若干个跳频信道，以蓝牙3.0为例，其包含（0—78）共79个信道，相邻频点间隔1MHz。在一次连接中，无线电收发器按一定规律的码序列（即伪随机码）不断地从一个信道“跳”到另一个信道，只有收发双方是按这个规律进行通信的，而其他的干扰（微波炉、WLAN等）不可能按同样的规律进行干扰；跳频的瞬时带宽是很窄的，但通过扩展频谱技术使这个窄带宽成百倍地扩展成宽频带，使干扰可能的影响变成很小。与其它工作在相同频段的系统相比，蓝牙跳频更快（每秒钟频率改变1600次，每个频率持续625μｓ)，数据包更短，这使蓝牙比其它系统都更稳定。 2.402 2.480 freq slave master time 五、蓝牙技术 主节点和从节点的通信采用轮询方式，每个时隙（625μs）交替进行发射和接收，实现了时分双工，每个时隙传送一个数据分组，在正常连接模式下，主单元在偶数时隙启动，从单元在基数时隙启动。 625 ms t t 主节点M 从节点S f(2k) f(2k+1) f(2k+2) 信道X 信道Y 信道Z 待机 蓝牙有三种主要状态：待机状态，连接状态和节能状态。从待机状态向连接状态转变的过程中，有7个子状态：寻呼、寻呼扫描、查询、查询扫描、主响应、从响应、查询响应。 查询 待机 寻呼 主响应 连接 待机 查询扫描 待机 寻呼扫描 从响应 连接 查询响应 主设备 从设备 ID FHS ID ID FHS ID FHS 第一步：主设备进入查询状态，周围的从设备将查询扫描状态打开，从设备会随时接收来自主设备发出的查询信号。查询信号是含有查询访问码的ID包 第二步：从设备收到主设备的查询信号后，进入查询响应状态，返回FHS包告知主设备有关自己的地址、内部时序、以及多长时间后进入寻呼扫描状态等数据。 第三步：主设备从FSH包得到从设备的地址等数据后，接着进入寻呼状态与特定的从设备建立连接。 第四步：这时从设备已经处于寻呼扫描状态，不断地在接收信号设备访问码，当从设备收到呼叫信号后进入从响应状态，返回ID包作为响应。 第五步：主设备收到此ID的响应后也进入主响应状态，再发送给从设备一个FHS包，有主设备的时序、地址、连接成员地址等信息。 第六步：从设备收到FHS包上的信息，返回一个ID包作为响应主设