北邮社《物联网技术实训项目教程-基于蓝牙4.0》教学课件-NO1.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 模块二 蓝牙无线通信技术基础 任务实施 根据知识链接和查阅的相关资料，对几种常用短距离无线通信技术的特点进行总结和比较，如表1-2所示。 Thank you ！ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 模块一 认识物联网与蓝牙技术 蓝牙技术联盟预计近几年推出的新技术还将为日益增长的各种物联网应用带来一系列的益处。例如，Bluetooth Smart的射程范围最多将扩大4倍，从而进一步提升其在智能家居和基础设施领域的应用水平，为整个室内空间或户外的不同使用情境提供传输距离更长、连接品质更稳定的无线连接。此外，蓝牙传输速率也将在不增加功耗的情况下提升至当前的 2倍，可为关键性应用（医疗设备）实现更快速的数据传输，以提高反应速度并降低时间延迟。Mesh联网功能能让蓝牙网络的覆盖范围得以遍及整栋建筑或整户住宅，使得范围内的蓝牙设备彼此互联，开启智能家居和工业自动化的更多应用可能。 模块一 认识物联网与蓝牙技术 任务实施 综合知识链接和相关资料可知，在未来的发展中，蓝牙4.0低功耗技术将不断在智能手机、消费类电子产品、个人计算机、汽车、医疗与健康、运动与健身、智能家居等行业大展身手。 图1-7 蓝牙4.0典型应用案例 模块二 蓝牙无线通信技术基础 任务一 认识无线通信技术 任务描述 本任务要求根据蓝牙4.0无线通信技术的频段特点，绘制蓝牙4.0的信道分布图。 模块二 蓝牙无线通信技术基础 知识链接 无线通信的概念 1. 无线通信（wireless communication）是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。近些年，在信息通信领域中，发展最快、应用最广的是无线通信技术，它出现在几乎所有电子设计领域。根据工作频段或传输手段,无线通信可以分为中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信等。 模块二 蓝牙无线通信技术基础 ISM开放频段 2. 为了能够区分不同的信号，通常以信号的频率来做标识，因此，频率是无线通信技术中非常重要的资源。为了防止不同的应用之间相互干扰，需要对无线通信系统的信道进行管理。世界各国都有相关的无线电管理部门来负责管理本国的无线频率资源，建设和使用无线通信的网络都需要经过这些部门的审批，并购买一定范围频率资源的使用权才可以开始运营。 ISM频段主要是开放给工业（industrial）、科学（scientific）和医学（medical）三个主要机构使用的，无须授权许可，可以免费使用的频段。只需要遵守一定的发射功率（一般低于 1 W），同时不对其他频段造成干扰即可。 模块二 蓝牙无线通信技术基础 图1-8 ISM频段信道的分布图 模块二 蓝牙无线通信技术基础 ISM频段在各国的规定并不统一。在美国，美国联邦通信委员会（FCC）管理无线电频谱的分配。可用的免许可证频段包括27 MHz、260~470 MHz、902~928 MHz和最常用的2.4 GHz频段。其中，260~470 MHz频段对数据传送的类型有所限制，而其他频段没有这样的限制。欧洲所分配的ISM频率主要为433 MHz、868 MHz和2.4 GHz。中国目前可以使用的ISM频率主要是433 MHz和2.4 GHz，中国无线电管理部门规定2.4 GHz频段作为无线局域网、无线接入系统、蓝牙系统、点对点或点对多点扩频通信系统等各类无线电台（站）的共用频段。 模块二 蓝牙无线通信技术基础 可见，在IEEE 802.15.4协议中共包括了27个信道，其中，在896 MHz频段只有一个信道；在915 MHz频段共有10个信道；在2.4 GHz频段共有16个信道。各信道的传输速率也随着频段的提高而显著加快。 模块二 蓝牙无线通信技术基础 除了ISM频段外，在中国整个频段低于135 kHz，在北美、南美和日本频段低于 400 kHz，也都是可以免费使用的频段。各国对无线频谱资源的管理，不仅规定了相关的ISM开放频段，同时也规定了在这些频段上所使用的发射功率。在实际使用这些频率时，需要查阅各国无线频谱管理机构的不同具体技术要求。 模块二 蓝牙无线通信技术基础 蓝牙无线通信 3. 蓝牙的频段为2 400～2 483.5 MHz（包括防护频带）。这是全球范围内无须取得执照（但并非无管制的）的工业、科学和医疗（ISM）用波段的2.4 GH