伦茨科技小知识-蓝牙的通信原理和协议

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蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的无线电空中接口（Radio Air Interface），将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种3C设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。

蓝牙的通信原理和协议

蓝牙技术规定了4种物理接口通用串行总线USBEIA-232，PC卡及通用异步收发器UART接口。1个蓝牙系统一般由射频单元链路控制单元链路管理和单元组成。蓝牙无线射频单元的指标是遵循关国联邦通信委员会（（FCC）有关电平为0dB的ISM频段的标准设计的，蓝牙运行的频段为2.4GHz。系统采用跳频和扩展频谱技术，跳频速率为1600h/s，在建立链接时，提高为3200h/s，这使得蓝牙技术更为可靠。在2.4GHz和2.48GHz之间，采用79个间隔为1MHz的频点实现。蓝牙链路管理单元负责链路的建立、鉴权、链路硬件配置和其他一些协议。蓝牙链路管理单元能够发现远端其他蓝牙链路管理单元并通过链路管理器协议与之通信。蓝牙链路管理单元提供发送和接收数据、设备号请求（查询和报告设备ID最大}s度可达16位）、链路地址查询、建立链接、鉴权、链路模式协商与建立（如数据模式或语音/数据模式）、决定帧的类别及功耗模式设置等服务。

蓝牙（BlueLooLh）通信协议采用层次结构，各种蓝牙设备论在任何地方，都可以通过人上或自动查询来发现其他蓝牙设备，从而构成卞从网络（piconeL）或分散网络（scaLLerneL）实现系统提供的各种功能。蓝牙的软件（协议）单元是一个独立的操作系统，不与任何操作系统捆绑。

（1）核心协议：它是蓝才协议的关键部分。包括基带部分协议Baseband和其他低层链路功能的基带/链路控制协议;用于链路的建立、安全和控制的链路管理器协议LMP;描述卞机控制器接口的HCI协议;支持高层协议复用、帧的组装和拆分的逻辑链路控制和分配协议L2CAP;发现蓝才设备提供服务的SDP协议等;

（2）电缆替代协议RFCOMM：它是一种仿真协议，在蓝牙基带协议上仿真RS-232控制和数据信号，为上层协议提供服务;

（3）电话控制协议TCS：它是而向比特的协议，定义蓝牙设备间建立数据和话音呼叫的控制信令和处理蓝牙TCS设备群的移动管f}进程;AT-Command控制命令集是定义在多用户模式下控制移动电话、调制解调器和用于仿真的命令集;

（4）与IWerne［相关的高层协议：它定义了与IWerne［相关的PPP，UDP，TCP/IP协议及无线应用协议WAP除了上述协议层外，规范还定义了卞机控制器接口（HCI），它为基带控制器、连接控制器、硬件状态和控制寄存器等提供命令接口。

ST17H66蓝牙BLE5.2芯片是伦茨科技最新推出的16脚蓝牙BLE芯片， 具有512KB Flash +（96KB ROM）+64KB SRAM，蓝牙协议栈固化，不再占用Flash空间。64KB的SRAM，分区使用，可以在待机时保存更多用户数据，可以设置大容量缓冲区，支持更加复杂的功能。符合SIG规范的自组网应用。包括多节点的控制，以及2主4从的同时工作。

ST17H66有10 x GPIO，-103dBm @BLE 125Kbps。单端天线输出，可以无匹配电路。支持天线矩阵切换，支持外挂LNA信号放大。

最大的优势是功耗降低。上一代产品蓝牙接收峰值电流>13mA; MCU的功耗~0.5mA/MHz；低功耗模式下平均电流>40uA。新产品的蓝牙接收峰值电流8.6mA，MCU的功耗<90uA/MHz。低功耗模式下平均电流可降低到20uA~30uA。BLE5的广播数据包更加灵活，最多可包含200Byte数据，BLE4只有32Byte。传输速率更快，BLE5可以达到20~30KB/s；BLE4一般在4~5KB/s。

应用场景：

• 对功耗控制要求比较严格的应用，比如高档的防丢器，电子标签等。
• 对数据传输有一定要求的客户，比如用于云台自拍的透传模块，希望蓝牙OTA更加可靠的客户。
• 方便灵活的电子标签应用。如商品标签，资产防盗，生物追踪。
  

（文章部分内容来源于：千家网，转载请注明）

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伦茨科技拥有自主研发数传应用芯片BLE 5.0和高速传输芯片BLE 5.2并具有全球知识产权 ，针对企业用户和个人消费者，提供智能音频类全套量产产品的解决方案，配套全方位APP软件平台定制开发。随着物联网基础设施逐渐布局，伦茨科技已在共享经济、人脸识别，美颜/美妆，直播云台、智慧医疗、个人洗护，人机交互等多个领域独具优势。

最新推出的ST17H66蓝牙BLE5.2芯片，支持蓝牙Mesh，支持一对多，多对多等控制模式，为企业提供“交钥匙”式解决方案，备有全面详细的参考设计，方便客户快速开发产品和面市，第一时间抢占物联网先机。

BLE5.2 ST17H66蓝牙芯片特征