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蓝牙协议体系结构及工作原理

2018年01月12日 09:33 次阅读

  对于蓝牙,小伙伴们都已经熟的不能再熟了,真可谓是已经熟透了呀。尤其是在WiFi还没有这么普遍的几年以前,上网下载东西不是这么地方便,那时候一旦一个小伙伴有了什么音频、视频、文档、图像等的珍惜资源时,大家都是通过蓝牙来进行资源共享的。用专业术语来讲,蓝牙其实是一个开放性的无线通信标准,通过使用隐形的连接线代替电缆来完成“保持联系、不靠电缆、拒绝插头”的目标,虽然目前它的魅力不足WIFI。

  蓝牙简介

  蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是10m之内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz 频带,带宽为1Mb/s。

  “蓝牙”(Bluetooth)原是一位在10世纪统一丹麦的国王,他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用他的名字来命名这种新的技术标准,含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频(FH,Frequency Hopping)和时分多址(TDMA,TIme DivesionMuli—access)等先进技术,在近距离内最廉价地将几台数字化设备(各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统,如数字照相机、数字摄像机等,甚至各种家用电器、自动化设备)呈网状链接起来。蓝牙技术将是网络中各种外围设备接口的统一桥梁,它消除了设备之间的连线,取而代之以无线连接。

  蓝牙协议栈

  蓝牙技术是一种无线数据与数字通信的开放性规范。它以低成本、近距离无线连接为基础,为固定与移动设备建立了一种完整的通信方式和技术。

  蓝牙技术的实质是建立通用无线接口及其控制软件的标准,使移动通信与计算机网络之间能实现无缝连接,由此,为不同厂家生产的便携式设备提供了近距离(10m~100m)范围内的互操作通道。

  协议层次

  蓝牙协议是通信协议的一种,为了把复杂问题简单化,任何通信协议都具有层次性,特点如下:

  从下到上分层,通过层层封装,每一层只需要关心特定的、独立的功能,易于实现和维护;

  在通信实体内部,下层向上层提供服务,上层是下层的用户;

  在通信实体之间,协议仅针对每一层,实体之间的通信,就像每一层之间的通信一样,这样有利于交流、理解、标准化。

  蓝牙协议也不例外,其协议层次如下:

  蓝牙协议体系结构及工作原理

  从OSI(Open System InterconnecTIon)模型的角度看,蓝牙是一个比较简单的协议,它仅仅提供了物理层(Physical Layer)和数据链路层(Data Link Layer )两个OSI层次。但由于蓝牙协议的特殊性、历史演化因素等原因,其协议层次又显的不简单,甚至晦涩难懂(如上面图片所示的Physical Link、Logical Transport等)。

  蓝牙协议分为四个层次:物理层(Physical Layer)、逻辑层(Logical Layer)、L2CAP Layer和应用层(APP Layer)。

  物理层,负责提供数据传输的物理通道(通常称为信道)。通常情况下,一个通信系统中存在几种不同类型的信道,如控制信道、数据信道、语音信道等等。

  逻辑层,在物理层的基础上,提供两个或多个设备之间、和物理无关的逻辑传输通道(也称作逻辑链路)。

  L2CAP层,L2CAP是逻辑链路控制和适配协议(Logical Link Control and AdaptaTIon Protocol)的缩写,负责管理逻辑层提供的逻辑链路。基于该协议,不同ApplicaTIon可共享同一个逻辑链路。类似TCP/IP中端口(port)的概念。

  APP层,理解蓝牙协议中的应用层,基于L2CAP提供的channel,实现各种各样的应用功能。Profile是蓝牙协议的特有概念,为了实现不同平台下的不同设备的互联互通,蓝牙协议不止规定了核心规范(称作Bluetooth core),也为各种不同的应用场景,定义了各种Application规范,这些应用层规范称作蓝牙profile。

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用手柄拿5杀 北通P1手柄入手评测

前言:玩手游需要手柄吗? 玩手游,手柄的优势是啥? 1、玩格斗游戏,更刺激 2、手机、电视、PC通吃...

发表于 2018-03-26 17:12 302次阅读
用手柄拿5杀 北通P1手柄入手评测

米兔智能积木体验 成年人也感兴趣的玩具

前不久,小米旗下针对用户年龄较小的米兔品牌推出了三款幼教的产品,其中最具有吸引力的应该就是米兔智能积...

发表于 2018-03-26 13:53 923次阅读
米兔智能积木体验 成年人也感兴趣的玩具

一款能够听到声音的AR眼镜——Bose AR

“我们将音频放在周围环境中,而不是数字图像,因此你可以专注于周围令人惊叹的世界,而不是一个很小的显示...

发表于 2018-03-23 10:32 663次阅读
一款能够听到声音的AR眼镜——Bose AR

可以点披萨还能遥控电视的智能球鞋

目的只有一个,就是让你以最方便的方式吃到披萨。 还记得去年给大家介绍的必胜客智能球鞋吗?比起普通球鞋...

发表于 2018-03-23 09:36 306次阅读
可以点披萨还能遥控电视的智能球鞋

你家的智能锁到底安不安全主要看这3个要点

智能锁其实就是升级版的电子锁,目前市售智能锁绝大部分都是基于电子锁进行改进的,核心依然是机械锁,只是...

发表于 2018-03-20 22:42 145次阅读
你家的智能锁到底安不安全主要看这3个要点

蓝牙为何人见人爱,蓝牙可穿戴设备就是未来

根据ABI Research,2018年出货的手机、平板和笔记本电脑中,100%的产品设备都将采用蓝...

发表于 2018-03-20 16:29 1086次阅读
蓝牙为何人见人爱,蓝牙可穿戴设备就是未来

基于低功耗蓝牙的iBeacon定位技术已经悄悄融...

“通过基于低功耗蓝牙的iBeacon定位技术以及内容广播功能,旅客只要进入车站范围,通过微信“摇一摇...

发表于 2018-03-17 10:57 928次阅读
基于低功耗蓝牙的iBeacon定位技术已经悄悄融...

Nordic低功耗蓝牙支持多种新功能

Nordic的nRF52832 SoC同时支持中央和外设低功耗蓝牙不同角色,允许多达8人使用智能手机...

发表于 2018-03-17 10:26 857次阅读
Nordic低功耗蓝牙支持多种新功能

Nordic低功耗蓝牙无线解决方案支持手机游戏设...

2018年3月15日 – Nordic Semiconductor 宣布与广东一家基于增强现实(AR...

发表于 2018-03-16 15:35 1937次阅读
Nordic低功耗蓝牙无线解决方案支持手机游戏设...

GCT半导体获取CEVA低能耗蓝牙IP授权许可 ...

CEVA副总裁兼连接业务部门总经理Aviv Malinovitch表示:“我们很高兴宣布GCT获取我...

发表于 2018-03-15 14:08 260次阅读
GCT半导体获取CEVA低能耗蓝牙IP授权许可 ...

蓝牙和MSP430音频信宿设计

TI 的蓝牙 + MSP430 音频散热器参考设计可供客户用于创建各种低端、低功耗音频解决方案的应用...

发表于 2018-03-15 13:38 556次阅读
蓝牙和MSP430音频信宿设计

基于蓝牙的Beacon技术纯干货 量身定做自己的...

我们暂时还没有现成采用AltBeacon形式的Beacon,但手上有不少蓝牙开发板。蓝牙开发板是具有...

发表于 2018-03-15 12:29 227次阅读
基于蓝牙的Beacon技术纯干货 量身定做自己的...

蓝牙mesh网络将成为最成功的低功耗物联网标准

无线电是一种共享型媒介,而冲突就是其需要解决的主要问题之一。这很简单:更短小的数据包就会意味着更少的...

发表于 2018-03-14 09:25 916次阅读
蓝牙mesh网络将成为最成功的低功耗物联网标准

蓝牙耳机门槛的下降颜值高性能好的蓝牙耳机推荐

提到蓝牙耳机,随着技术门槛的下降,和大量廉价元器件的普及,其早已褪去了早前神秘而商务的面纱,更为消费...

发表于 2018-03-13 11:40 1180次阅读
蓝牙耳机门槛的下降颜值高性能好的蓝牙耳机推荐

无线蓝牙模块CC2540使用心得

CC2540作为一个超低消耗功率的真正系统单晶片已经得到普遍运用。本文开始介绍了CC2540的定义与...

发表于 2018-03-09 15:05 616次阅读
无线蓝牙模块CC2540使用心得

基于CC2541蓝牙模块与单片机的串口通信

本文开始对CC2541的定义和特性参数进行了阐述,其次介绍了CC2541器件的用途,最后阐述了基于单...

发表于 2018-03-09 14:00 1734次阅读
基于CC2541蓝牙模块与单片机的串口通信

罗德与施瓦茨提供业界领先的蓝牙低功耗信令测试方案

很多蓝牙低功耗产品的生产商发现根据标准来测试模块和传感器具有挑战性。这些产品通常没有控制接口,这对于...

发表于 2018-03-05 19:00 611次阅读
罗德与施瓦茨提供业界领先的蓝牙低功耗信令测试方案

CEVA通过RISC-V扩展蓝牙和Wi-Fi I...

CEVA,全球领先的智能和互联设备的信号处理IP授权许可厂商宣布通过其市场领先的RivieraWav...

发表于 2018-03-01 16:58 4312次阅读
CEVA通过RISC-V扩展蓝牙和Wi-Fi I...

Dialog:蓝牙低功耗半导体技术将保持强劲需求

通过智能低功耗架构采用蓝牙低功耗标准,DA14585能够以非常高效的方式发送数据,从而确保TPMS系...

发表于 2018-02-28 19:10 1375次阅读
Dialog:蓝牙低功耗半导体技术将保持强劲需求