低功耗蓝牙简介.
BLE——低功耗蓝牙（BluetoothLowEnergy）
BLE——低功耗蓝⽛（BluetoothLowEnergy）1、简介以下蓝⽛协议特指低功耗蓝⽛协议。
蓝⽛协议是由SIG制定并维护的通信协议，蓝⽛协议栈是蓝⽛协议的具体实现。
各⼚商都根据蓝⽛协议实现了⾃⼰的⼀套函数库——蓝⽛协议栈，所以不同⼚商的蓝⽛协议栈之间存在差别，但都遵循制定的蓝⽛协议。
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。
蓝⽛通讯最初设计初衷是⽅便移动电话（⼿机）与配件之间进⾏低成本、低功耗⽆线通信连接。
通俗地说，蓝⽛最初就是为了替代串⼝，实现⽆线串⼝的功能。
蓝⽛4.1就是⼀个⼤杂烩：BR/EDR沿⽤旧的蓝⽛规范，LE抄袭802.15.4，AMP直接使⽤802.11。
以上操作的⽬的是为了提⾼蓝⽛的兼容性和易⽤性，但是需要在功耗和传输速率之间取得平衡，整体来说，这个设计并不⼗分优雅，只是存在即合理。
标准号：IEEE 802.15.1核⼼：低功耗技术，即Low EnergyRF规格⼯作频段：2.4GHz~2.4835GHz，ISM（Industrial，Scientific and Medical）频段；⼯作频道：40个频道，每个频道2MHz的间隔，3个⼴播信道（37-2402MHz，38-2426MHz，39-2480MHz），37个数据信道，⼴播报⽂还是数据报⽂由信道决定；调制⽅式：GFSK，调制指数为0.5中⼼频率容限：±150kHz功耗功耗限制：-20dBm~10dBm特性可靠性：⾃适应跳频，保证在⽆⼲扰信道上通信；安全性：认证、绑定、配对，配对绑定在⼀些⼿机上可能存在兼容性问题，慎⽤；数据速率：PHY层1Mbps，4.2及以上⽀持PHY2Mbps；传输距离：⼀般认为在30m以内，可靠通信距离最好保持在15m以内，穿墙会⼤幅降低传输距离；蓝⽛5协议中的coded技术可以增加蓝⽛传输距离；BLE优势在于低功耗、低成本、有⼿机作为强⼤的后盾，安全，应⽤⼴泛。
低功耗蓝牙的运行原理
低功耗蓝牙的运行原理1.引言1.1 概述低功耗蓝牙是一种无线通信技术，广泛应用于各种智能设备之间的数据传输。
相比传统蓝牙技术，低功耗蓝牙具有功耗低、建立连接快、传输速率快等特点，因此受到了越来越多的关注和应用。
低功耗蓝牙技术主要用于低功耗设备之间的短距离通信，比如智能手环、智能手表、智能家居设备等。
其主要应用场景包括传感器数据采集、远程控制、智能家居、健康监测等。
通过低功耗蓝牙技术，这些设备可以方便地与智能手机或其他支持低功耗蓝牙的设备进行通信和数据交换。
低功耗蓝牙技术的工作原理主要基于一种称为"广播"和"扫描"的机制。
设备在低功耗的广播模式下发送信号，其他设备在扫描模式下接收这些信号。
当扫描到设备的广播信号时，扫描设备可以发送连接请求，建立起两者之间的通信连接。
在通信过程中，低功耗蓝牙设备会自动切换到不同的工作模式，以适应不同的应用场景和功耗需求。
比如，在设备之间进行数据传输时，低功耗蓝牙可以切换到高速模式，以提高数据传输速率。
而在设备之间保持连接但不需要传输数据时，可以切换到低功耗模式，以节省能量。
未来，随着物联网和智能设备的不断发展，低功耗蓝牙技术将得到更广泛的应用。
预计在智能家居、健康监测、智能交通等领域，低功耗蓝牙技术将发挥更大的作用。
同时，随着技术的不断创新和提升，低功耗蓝牙的性能和稳定性也将得到进一步提升，为无线通信领域带来更多的便利和可能性。
总之，低功耗蓝牙的未来发展充满着无限的潜力和机遇。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对低功耗蓝牙的运行原理进行详细阐述：1. 简介：首先，我们将介绍低功耗蓝牙的基本概念和特点。
这部分内容将帮助读者了解低功耗蓝牙的背景和应用场景，以及它相对于传统蓝牙的一些独特之处。
2. 工作原理：接下来，我们将深入剖析低功耗蓝牙的工作原理。
我们将介绍与低功耗蓝牙相关的各个关键技术和模块，例如广播、连接、睡眠模式、数据传输等。
ble方案
ble方案BLE方案1. 简介BLE（Bluetooth Low Energy）是一种低功耗蓝牙技术，旨在提供短距离通信功能，并使能低功耗连接，适用于便携设备和物联网应用。
BLE方案通过简化蓝牙协议栈和减少功耗，实现了较长的电池寿命和更低的成本。
2. BLE技术特点2.1 低功耗BLE采用周期睡眠和广播机制，使得设备在大部分时间处于睡眠状态，只有当有数据传输需求时才唤醒设备。
这种低功耗策略大大延长了设备的电池寿命。
2.2 短距离通信BLE的通信距离通常在几十米以内，相比传统蓝牙技术（Classic Bluetooth）的几百米，BLE在传输距离上更适用于短距离通信场景。
2.3 快速连接BLE在设备之间建立连接的速度比传统蓝牙更快，通常可以在几毫秒的时间内完成连接过程，这使得在实时性要求较高的应用中更加可靠。
3. BLE协议栈BLE协议栈分为物理层（PHY）、链路层（LL）、主机控制器接口（HCI）以及应用层（GAP、GATT等）等不同层级，协议栈的主要功能如下：3.1 物理层（PHY）物理层是实现无线通信的硬件和传输机制，用于传输数据和控制信息。
3.2 链路层（LL）链路层负责处理BLE封包的发送和接收，包括封包的组装、拆解和差错校验等功能。
3.3 主机控制器接口（HCI）HCI是主机与控制器之间的接口，负责控制和管理BLE通信过程。
3.4 应用层（GAP、GATT等）应用层提供了BLE的一些基本功能，例如设备发现、连接管理、数据传输和配置等。
4. BLE应用场景4.1 个人健康监测BLE技术广泛应用于个人健康监测领域，如智能手环、智能手表等。
这些设备可以实时监测用户的心率、步数、睡眠质量等健康指标，并将数据通过BLE传输到手机或云端进行分析和记录。
4.2 室内定位与导航BLE技术可以实现室内定位和导航功能，通过在建筑物内部部署BLE信标，手机或其他设备可以通过接收信标的信号来确定自身位置，并提供导航服务。
低功耗蓝牙技术的研究及其在智慧医疗中的应用
低功耗蓝牙技术的研究及其在智慧医疗中的应用随着物联网的迅速发展，蓝牙技术也得到了广泛的应用，其中低功耗蓝牙技术更是备受关注。
低功耗蓝牙技术是指低功耗、短距离、高带宽的蓝牙技术，在医疗领域具有不可替代的地位。
本文将介绍低功耗蓝牙技术的研究以及其在智慧医疗中的应用。
一、低功耗蓝牙技术的研究1.低功耗蓝牙技术的基本原理低功耗蓝牙技术是以低功耗为主要特点的蓝牙技术版本，相比标准蓝牙而言，其功耗降低了约90%左右，通信距离不超过30米。
低功耗蓝牙技术采用了广泛的措施来实现功耗的降低，例如采用时分多址技术，定时睡眠技术等。
这种技术的突出优点就是低功耗和短距离传输。
2.低功耗蓝牙技术的应用领域目前，低功耗蓝牙技术已经在智慧家居、智能穿戴以及智慧医疗等领域得到了广泛应用。
其中，智慧医疗作为一个快速发展的领域，正在成为低功耗蓝牙技术的又一个重要应用。
二、低功耗蓝牙技术在智慧医疗中的应用1.健康监测低功耗蓝牙技术在医疗领域中的应用主要体现在健康监测上。
随着医疗健康信息化的不断推广，越来越多的人开始使用智能手环、智能手表等设备来监测自己的健康状况。
这些设备中往往都包含有低功耗蓝牙技术，借助它的短距离高速传输，可以很方便地将各种健康信息上传到云端，供医生进行分析和诊疗。
2.远程医疗低功耗蓝牙技术的另一个应用就是远程医疗，提高医疗服务的可及性和效率。
在传统的医疗中，人们需要到医院进行全面的检查，而远程医疗则将医学信息技术融入到医疗体系中，使得人们能够在家中就能进行一些监测和诊疗，同时也减轻了医生的工作压力。
低功耗蓝牙技术在此方面的应用主要是通过远程传输数据实现，医生可以很方便地获取患者的实时数据，依据数据做出诊疗决策，这对于密集型医疗资源援助非常有帮助。
3.医疗设备管理低功耗蓝牙技术还可以应用于医疗设备管理。
现代医疗设备越来越复杂，追求高效、精确和简单的维护和管理成为医院设备科室的主要任务，而低功耗蓝牙技术可以在这方面提供有力的支持。
低功耗蓝牙介绍
低功耗蓝牙介绍什么是低功耗蓝牙？蓝牙分为传统蓝牙和低功耗蓝牙。
蓝牙4.0及更高版本被称为蓝牙低功耗，其中蓝牙4.0标准包括传统的蓝牙模块部分和蓝牙低功耗模块部分，这是双模式标准。
在被蓝牙技术联盟采用之前，它是诺基亚设计的一种短距离无线通信技术，它的最初目标是提供最低功耗的无线标准，并且专门针对低成本，低带宽，低功耗而设计，并针对复杂性进行了优化。
低功耗蓝牙是在传统蓝牙的基础上开发的，但它与传统模块不同。
最大的特点是降低了成本和功耗。
可以快速搜索并快速连接。
它保持连接并以超低功耗传输数据。
低功耗蓝牙是专门针对基于物联网（IoT）设备构建的功能和应用程序设计的蓝牙版本。
蓝牙BLE允许短期远程无线电连接并延长电池寿命。
目前，蓝牙低功耗技术已被广泛使用，仅需纽扣电池即可长时间运行。
低功耗蓝牙特点1.最低功耗从外观设计到使用，一切都以最低的功耗进行设计。
为了减少功耗，低功耗蓝牙设备会将其大部分时间都花费在睡眠模式下。
当活动发生时，设备将自动唤醒并向网关，PC或智能手机发送一条短信。
最大/峰值功耗不超过15mA，平均功耗约为1μA。
使用过程中的功耗降低到传统蓝牙的十分之一。
在较少使用的应用中，纽扣电池可以保持稳定运行5至10年。
2.高效益为了与传统蓝牙技术兼容并实现小型电池供电设备的成本效益，有两种芯片组可供选择：具有蓝牙低功耗技术的双模技术和传统蓝牙功能。
3.稳定性，安全性和可靠性低功耗蓝牙技术使用与传统蓝牙技术相同的自适应跳频（AFH）技术，从而确保低功耗蓝牙可以在住宅，工业和医疗应用的“嘈杂”RF环境中保持稳定的传输。
4.无线共存蓝牙传输具有出色的稳定性和可靠性。
不仅是蓝牙技术，无线局域网，IEEE802.15.4/无线个人局域网和许多专有无线电都使用2.4GHz医疗（ISM）频段，这可以最大程度地降低其他无线电技术的干扰。
5.连接范围低功耗蓝牙技术的调制方式与传统蓝牙技术略有不同。
使用10mW分贝（蓝牙低功耗最大功率）的无线芯片组，这种不同的调制方式可实现长达300米的连接范围。
[BLE]低功耗蓝牙介绍
![[BLE]低功耗蓝牙介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/9100ce6026284b73f242336c1eb91a37f1113216.png)
[BLE]低功耗蓝牙介绍一、BLE的协议栈框架BLE协议栈包括两个部分，主机(Host)和控制器(Controller)。
二者通过HCI(Host Controller Interface)标准接口相互通信。
常用的单芯片单模BLE芯片有TI的CC254X、CC26xx，nordic的NRF51288，dailog的DA14580等等，双芯片的双模BT有TI的CC2564。
NRF52832吊炸天啊~~~~~协议栈整体结构图如下：主机是一个逻辑实体，定义包括应用层以下，HCI以上的配置文件(Profile)、通用访问协议(GAP)、通用属性协议(GATT)、属性协议(ATT)、安全管理协议(SMP)、逻辑链路控制适配层(L2CAP)、HCI驱动各层。
控制器也是一个逻辑实体，定义HCI层以下的HCI固件、链路层(LL)，物理层(PHY)各层。
三、协议栈各层介绍1、物理层规范（PHY）射频方面，BLE工作在免费的2.4GHz ISM(Industrial Scientific Medical)频段，其频带是2400 -2483.5MHz，BLE的调制方式是高斯频移键控(GFSK)，BT=0.5，而标准蓝牙技术是0.35，0.5的指数接近高斯最小频移键控(GMSK)方案，可以降低无线设备的功耗要求(这方面的原因比较复杂)。
更低调制指数还有两个好处，即提高覆盖范围和增强鲁棒性；二进制“1”和“0”分表表示正频偏和负频偏，在使用频谱仪（N9020A）测试频偏时需要提前知道其背离频率；发射功率范围在-20dBm~+10dBm之间（天线增益为0dBi情况下）；误比特率为0.1%的情况下，接收灵敏度小于-70dBm；通信距离可到达100m；传输速率为1Mbps；数据包间对中心频率的偏移应当小于±150kHz，其中包括了初始的频率补偿和频率漂移；在一个数据包内，频率偏移应当小于150kHz，最大的频率偏移率不能超过400Hz/us，一般要求在±20PPM以内即可。
低功耗蓝牙方案
低功耗蓝牙方案引言低功耗蓝牙 (Low Energy Bluetooth, LE Bluetooth) 是一种专门设计用于低功耗设备之间短距离通信的无线技术。
它广泛应用于物联网设备、传感器和健康监测等领域。
本文将介绍低功耗蓝牙方案的基本原理、优势和应用。
基本原理低功耗蓝牙方案在物理层使用2.4 GHz无线频段进行通信，通过频分多路复用(Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS) 技术来减少与其他设备的干扰。
它采用短包和连接间隔延长的方式来降低功耗。
在链路层，低功耗蓝牙使用专门的协议来控制通信，如广播、扫描和连接等。
优势低功耗蓝牙方案相对于传统蓝牙方案有以下优势：1.低功耗：低功耗蓝牙方案专门针对低功耗设备进行优化，其功耗比传统蓝牙方案降低了很多。
这使得低功耗蓝牙在节能和延长设备电池寿命方面具有巨大优势。
2.短距离通信：低功耗蓝牙通信范围通常在几十米左右，适用于设备之间短距离通信的场景。
3.快速建立连接：低功耗蓝牙能够快速建立连接和断开连接，适用于一些对实时性要求较高的应用场景。
4.简化连接流程：低功耗蓝牙方案使用了简化的连接流程，减少了连接时间和连接过程中的功耗，提高了用户体验。
5.广播和扫描功能：低功耗蓝牙方案支持广播和扫描功能，这对于设备发现和信息交换非常有用。
应用低功耗蓝牙方案在众多领域有着广泛的应用，包括但不限于以下方面：1.健康监测：低功耗蓝牙方案被广泛应用于医疗设备、健康监测设备等领域。
它能够实时监测患者的生理数据，并将数据传输到移动设备或云端进行分析。
2.物联网设备：低功耗蓝牙方案是物联网设备中常用的通信技术之一。
它能够实现设备之间的互联互通，实现智能家居、智能城市等应用。
3.传感器网络：低功耗蓝牙方案可以将多个传感器组织成网络，实时采集环境数据，并将数据传输给中心节点进行处理和分析。
4.智能穿戴设备：低功耗蓝牙方案被广泛应用于智能手表、智能眼镜等穿戴设备中。
低功耗蓝牙(BLE)的三大优势以及它和经典蓝牙的区别
低功耗蓝牙（BLE）的三大优势以及它和经典蓝牙的区别2013年后，低功耗蓝牙技术得到大力推广，低功耗蓝牙模块得到普遍应用，各种各样的蓝牙智能产品如蓝牙智能灯、蓝牙智能门锁、蓝牙手环等纷至沓来，蓝牙模块与手机蓝牙技术的发展壮大互相促进，相得益彰。
低功耗（BLE）蓝牙模块和经典蓝牙模块有什么区别呢？一、经典蓝牙和低功耗（BLE）蓝牙模块的区别1、经典蓝牙模块(BT) 泛指支持蓝牙协议在4.0以下的模块，一般用于数据量比较大的传输，如：语音、音乐等较高数据量传输。
经典蓝牙模块可再细分为：传统蓝牙模块和高速蓝牙模块。
传统蓝牙模块在2004年推出，主要代表是支持蓝牙2.1协议的模块，在智能手机爆发的时期得到广泛支持。
高速蓝牙模块在2009年推出，速率提高到约24Mbps，是传统蓝牙模块的八倍，可以轻松用于录像机至高清电视、PC至PMP、UMPC至打印机之间的资料传输。
2、低功耗蓝牙模块(BLE) 指支持蓝牙协议4.0或更高的模块，也称为BLE模块，最大的特点是成本和功耗的降低，应用于实时性要求比较高的产品中，比如：智能家居类(蓝牙锁、蓝牙灯)、传感设备的数据发送(血压计、温度传感器)、消费类电子(电子烟、遥控玩具)等。
二、低功耗蓝牙模块的3大优势为什么那么多智能产品选用蓝牙技术呢？低功耗蓝牙有什么优势呢？1、BLE蓝牙模块功耗更低、供电时间长因为低功耗蓝牙技术已经发展到日常平均功耗可以做到10mA以下了，如此低功耗蓝牙应用在智能产品中，用体积很小的电池供电就能坚持工作一两年甚至更久，相对其它无线技术和经典蓝牙的功耗，这正是智能产品愿意且中意的通信技术。
E104-BT53低功耗蓝牙模块2、低功耗蓝牙模块连接速度快低功耗蓝牙技术采用非常快速的连接方式，连接时间间隔可变，这个间隔根据具体应用可以设置为几毫秒到几秒不等，几乎瞬间就能与智能手机相连，极大缩短等待的时间。
3、低功耗蓝牙模块使用免执照频段因为低功耗蓝牙技术是一种免费的电磁频段，低功耗蓝牙运行的2.4GHz的频段，正是完全免费的一个电磁频段，其它例如WiFi、电磁炉等都是使用的2.4GHz的频段，就是因为这个频段不用向无线电管理部门交专门的授权费用。
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它为ATT层提供子程序服务框 架。所有的用到的配置数据和 服务称为characteristics。所有 在两个设备的连接都是通过 GATT子程序。所以应用程序 是与GATT层直接交换信息。
BLE协议栈
ATT层：向其连接设备展 示本设备的属性。在ATT 层，展示属性的设备叫做 服务端，被展示属性的称 为客户端。
什么是BLE
• BLE指的是低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy )的缩写. • BLE是蓝牙4.0的一个子集, 关于蓝牙4.0描 述如下:
BLE特点
• • • • • 省电, 较传统蓝牙省电90% 成本低 快速启动、瞬间连接
• 调制方式(GFSK) • 频段 • 37个数据通道, 3个广播频道37,38,39
•GAP层直接提供应用程 序和配置文件以及发现设 备和连接相关服务的接口。 •L2CAP 层，将下面的数 据打包提供给更高的层。 •HCI层提供了主机和控制 端的接口。
LL层控制射频的设备的 状态,5种状态 PHY层是适应1Mbps跳 频无线操作
谢 谢!
BLE物理规范
• 跳频 • 功耗测试
BLE协议规范
• 6种状态: 待机, 广播, 扫描, 发起连接, 主机, 从机
BLE协议规范
• 角色
协议栈名词说明
1、profile 可以理解为一种规范，一个标准的通信 协议，它存在于从机中。蓝牙组织规定了一些标 准的profile 2、service 服务，在ble从机中，通过有多个服务， 例如电量信息服务、系统信息服务等 3、characteristic 特征值，ble主从机的通信均是通 过characteristic来实现 4、UUID 统一识别码，我们刚才提到的service和 characteristic，都需要一个唯一的uuid来标识
低功耗蓝牙简介及入门
开始前的一些说明
• 这个介绍只是针对那些非专业人员, 对嵌入 式开发不了解但是对软件开发有一定基础 的人员. 对于产品的开发有一定概念即可.
什么是蓝牙
• 蓝牙只是个通讯技术的名字, 来源于瑞典国 王Harald Blatand的故事. • 与其并列的近距离通讯技术还有WiFi, ZigBee, ANT+, NFC等.