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  Bluetooth Low Energy (BLE)

是藍牙組織新推出的一種公開的標準。它和舊版的藍牙通訊協議有很大的不同。

舊版的藍牙通訊協是指BT2.1 或 BT3.0 (BT2.1+EDR)。過去的藍牙技術,通訊速率較高, 可以傳送語音或音樂。但是比較耗電。舊版藍牙設備又稱傳統藍牙(Classic Bluetooth), 其待機時間最多數百小時。而且一百斷線, 再恢復連線的時間較長, 不適合經常性地斷線, 然後快速恢復連線。這個限制使得傳統藍牙不適用於使用電池但無法經常充電的設備。

為了因應這項限制, 藍牙組織推出了BT 4.0, 也就是把傳統的藍牙協議, 再加上BLE技術。

BLE技術的應用目標是要達到低成本,低耗電。目前BLE技術做出來的產品,使用CR2032鈕扣電池, 一般可以達到一年以上的工作時間, 不用更換電池。

 

BLE工作的方式

BLE設備分為中心(Central)和週邊(Peripheral)兩種。其實不只兩種, 但是主要就是中心和周邊兩種。其餘的本文先不討論。

一般而言,周邊設備會產生(或擁有)資料,在平時它會不斷地發出廣播封包(broadcast),向周遭環境通告自已的存在。

而中心設備則是不斷地掃瞄(scan)周遭環境,看看是否有可供連結的BLE週邊設備。

一旦中心設備取得某一個周邊設備的廣播資訊(主要是其藍牙位址, BD Address)之後,它就可以要求和周邊設備進行連結。連結之後,就可以互相傳送資料,進行正常的工作了。

請參閱下圖。

BLE Basic Operation

Advertisement間隔時間是一項重要的參數。當BLE設備很密集地廣播時,它在廣播期間的耗電量就會增加。但是若BLE設備很久才廣播一次,那麼它的反應性就會變差。因為要中心設備要花較久才能發現它的存在。

中心設備的掃瞄間隔和掃瞄窗口也是可調的。這兩個參數的調整也會影響耗電量與反應時間。反應時間快慢當然也就影響了使用者體驗的好壞。

 

藍牙設備的角色

藍牙設備又可分client和server。client負責主動要求連結,而server則回應client的連結要求。所以一個client-Central會負責建立連結, 連結到一個被動的Server-Peripheral。而一個client-Peripheral也會建立連結,而且只能向Server-Central要求建立連結。兩個client之間不能建立連結,兩個Server之間亦然。

重點如果使用client-Central + Server-Peripheral的方式來工作,一個Central可以同時和多個週邊設備連結。而周邊設備只能和一個Central連結。如果要central和多個周邊連結,Central必須把周邊的位址記住, 存放在flash之中。而此時一個Central最多可以只能記7個BD Address,所以只能和7個Peripheral連結。

但是在某些應用情境下,7個周邊設備太少了。

在這種一個central對應超過7個周邊設備的情境下,要使用Server-Central + Client-Peripheral架構來工作。在此架構下,Client-Peripheral對某特定之Server-Central發出廣播封包。Central收到後, 會建立連結。

 

 

 

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    btle88 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()