藍芽4 0,低功耗的秘密

2021-06-17 00:06:25 字數 1322 閱讀 3942

低功耗藍芽

為何如此省電?根據sig官方發布會的資料,它和經典藍芽技術相比,主要的改變集中體現在待機功耗的減少、高速連線的實現和峰值功率的降低三個方面。

待機功耗的下降

傳統藍芽裝置的待機耗電量大一直是為人所詬病的缺陷之一,這與傳統藍芽技術動輒採用16~32個頻道進行廣播不無關係,而低功耗藍芽僅使用了3個廣播通道,且每次廣播時射頻的開啟時間也由傳統的22.5ms減少到0.6~1.2ms,這兩個協議規範上的改變顯然大大降低了因為廣播資料導致的待機功耗;此外低功耗藍芽設計了用深度睡眠狀態來替換傳統藍芽的空閒狀態,在深度睡眠狀態下,主機長時間處於超低的負載迴圈(dutycycle)狀態,只在需要運作時由控制器來啟動,因主機較控制器消耗更多的能源,因此這樣的設計也節省了最多的能源;在深度睡眠狀態下,協議也針對此通訊模式進行了優化,資料傳送間隔時間也增加到0.5~4s,

感測器類應用程式傳送的資料量較平常要少很多,而且所有連線均採用先進的嗅探性次額定(sn i f f-subrating)功能模式,因此此時的射頻能耗幾乎可以忽略不計,綜合以上因素,低功耗藍芽的待機功耗較傳統藍芽大大減少。

高速連線的實現

要明白這一過程,我們必須先介紹一下藍芽裝置和主機裝置的連線步驟。

第一步:通過掃瞄,試圖發現新裝置

第二步:確認發現的裝置沒有而已軟體,也沒有處於鎖定狀況

第四步:收到並解讀待配對裝置傳送過來的資料

第五步:建立並儲存連線

按照傳統的藍芽協議的規範,若某一藍芽裝置正在進行廣播,則它不會響應當前正在進行的裝置掃瞄,而低功耗藍芽協議規範允許正在進行廣播的裝置連線到正在掃瞄的裝置上,這就有效避免了重複掃瞄,而通過對連線機制的改善,低功耗藍芽下的裝置連線建立過程已可控制在3ms內完成,同時能以應用程式迅速啟動鏈結器,並以數毫秒的傳輸速度完成經認可的資料傳遞後並立即關閉鏈結,而傳統藍芽協議下即使只是建立鏈路層連線都需要花費100ms,建立l2cap(邏輯鏈路控制與適應協議)層的連線建立時間則更長。

藍芽低功耗協議還對拓撲結構進行了優化,通過在每個從裝置及每個資料報上使用32位的訪問位址,能夠讓數十億個裝置能被同時連線。此技術不但將傳統藍芽一對一的鏈結優化,同時也利用星狀拓撲來完成一對多點的鏈結。在連線和斷線切換迅速的應用場景下,資料能夠在網狀拓撲之間移動,但不至於為了維持此網路而顯得過於複雜,這也有效減輕了連線複雜性,減少了連線建立時間。

降低峰值功率

低功耗藍芽對資料報長度進行了更加嚴格的定義,支援超短(8~27byte)資料封包,並使用了隨機射頻引數和增加了gsfk調製索引,這些措施最大限度地減少了資料收發的複雜性;此外低功耗藍芽還通過增加調製指數,並採用24位的crc(迴圈冗餘檢查)確保封包在受干擾時具有更大的穩定度,低功耗藍芽的射程增加至100m以上,以上措施結合藍芽傳統的跳頻原理,有效降低了峰值功率。

低功耗藍芽簡述

低功耗藍芽 ble 在功耗問題上大大區別於其舊版本 bt 1.0,基本位元速率,1mbps bt 2.0,增強位元速率,3mbps bt 3.0,交替射頻,24mbps bt 4.0,相容低功耗模式,ble 物理層1mbps 經典藍芽 bt 4.2 有意義的低功耗設計通常會應用在電池供電的場合,低功...

低功耗藍芽的基礎

本文譯至 翻譯說明 因為該 主要是關於裝置上應用開發的,這個不是很感興趣,所以僅僅翻譯了最開始的這部分。您好,我是共同開發部的開發負責人伊藤。我們公司的共同開發部門和其他許多公司一樣,在ios,安卓,windows手機和windows 8等多種平台上開發出各種各樣的應用程式。bluetooth lo...

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2 高成本效益與相容性 為了相容傳統藍芽技術並實現小型電池供電裝置的成本效益,有兩種晶元組可供選擇 具備低功耗藍芽技術與傳統藍芽功能的雙模技術。以低成本與低功耗為主的專為小型電池供電裝置優化的純低功耗藍芽技術 3 穩定性 安全性與可靠性 低功耗藍芽技術使用與傳統藍芽技術相同的自適應跳頻 afh 技術...