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一文搞懂蓝牙模块各种工作模式(二)
2023-07-23 13:32:05 】 浏览:116
Tags:文搞懂 蓝牙模

        广播数据包有两种:广播包(Advertising Data)和响应包(Scan Response),其中广播包是每个设备必须广播的,而响应包是可选的,每个包长度都是固定字节N,数据包的长度N随着蓝牙协议的标准提高而扩容,例如蓝牙5.0的数据包从蓝牙4.2的31字节升级成为255字节,数据包中分为有效数据和无效数据两部分。每个广播包的长度必须是N个字节,如果不到N个字节 ,则剩下的全用0填充补全,这部分的数据是无效的。

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5、观察者工作模式

         观察者模式,该模式下模块为非连接,相对广播者模式的一对多发送广播,观察者可以一对多接收数据。在该模式中,设备可以仅监听和读取空中的广播数据。和主机唯一的区别是不能发起连接,只能持续扫描从机。

        观察者工作模式可应用于数据采集集中器的应用场合,如传感器集中器采集等功能;另一个典型的例子是蓝牙网关,蓝牙模块处于观察者模式,无广播,它可以扫描周围的广播设备,但不能要求与广播设备连接。

6、iBeacon工作模式   

        iBeacon 是苹果公司2013年9月推出的一项室内低耗能蓝牙技术。其工作方式是:iBeacon是一个低功耗的蓝牙信标,使用的是BLE技术,工作在广播模式,利用的是BLE中名为“通告帧”(Advertising)的广播帧。通告帧是定期发送的帧,只要是支持BLE的设备就可以接收到。广播的发射功率可以调整,不停的广播蓝牙设备的mac地址、UUID等固定字节的字符串等信息,接收到该字符串应用软件会根据该字符串采取一些措施。

        iBeacon是基于2010年发布的蓝牙4.0技术规范的基础上发展而来的微定位技术。它是建立在低功耗蓝牙协议基础上的一种广播协议,同时它也是拥有这个协议的一款低功耗蓝牙设备(从机),但是它不能和任何低功耗蓝牙主机进行连接,通常是放在室内的某个固定位置,借此向周围进行连续性广播,所有广播数据在特定规则下进行排列。

        与WIFI定位相比,iBeacon定位具有低成本和高安全性,其应用场景多种多样。常见的应用是精确营销,比如博物馆、展厅的信息推送或者购物中心服务商向顾客发送折扣卷及进店积分等。如果把它放在室内固定的位置,可以作为一个定位器,手机打开蓝牙连接之后通过APP就可以获取其位置,同时会推送一些设置好的信息到我们手机上。

        微信摇一摇也加入了iBeacon功能,例如住酒店,用户在酒店大堂摇一摇,就可以获取房间信息。很简单,你的手机加入装了一个支持iBeacon的APP或者你用微信摇一摇周边,刚好你又在这个iBeacon设备旁边,手机就会收到一段蓝牙信号,然后手机带着这个信号,去服务器问,这个信号是啥意思,服务器看到这个信号,又看到是你的手机带着这个信号过来的,那就给你发信息。

        蓝牙iBeacon是一种非常新颖的交互方式,它是一种低功耗协议,也是一种低功耗蓝牙设备。在智能领域有非常广泛的前景

7、Mesh组网工作模式

        蓝牙Mesh组网技术在2017年得到SIG批准,这是一种独立的网络技术,兼容4及5系列蓝牙协议。它把蓝牙设备作为信号中继站,利用低功耗蓝牙广播的方式进行信息收发,蓝牙Mesh技术拓展了蓝牙的通讯关系,打破了以往蓝牙设备只能够主从一对一、广播一对多通信的限制,使网络内的蓝牙设备可以实现“多对多”的设备通信,这将大大增加蓝牙的通讯距离和应用场景,填补了蓝牙在大规模组网,大面积覆盖应用领域的空白。

        Mesh网络也称为"多跳网络",或者“网状网络”。Mesh网络的每一个节点都可以作为AP和路由器,通信时,当某个节点损坏或者堵塞时,可以自动绕过该节点,重新选择路径达到目的地,可以让网络更高效可靠。

        工作在Mesh组网模式的BLE蓝牙模块可以简单的将多个模块加入到网络中来,一个加入到蓝牙Mesh网络中的设备称为节点利用星型网络和中继技术,每个网络可以连接理论最大65536个节点,每个节点都可以发送、接收、转发消息。消息可以在Mesh网络中被转发从而到达更远的距离。网络和网络还可以互连,最终可将无数蓝牙模块通过手机、平板电脑或 PC 进行互联或直接操控。并且不需要网关,即使某一个设备出现故障也会跳过并选择最近的设备进行传输。整个联网过程只需要设备上电并设置通信密码就可以自动组网,真正实现简单互联。

        由于目前几乎所有的智能手机都具备蓝牙功能,所以可以使用手机对蓝牙Mesh设备进行直接控制。蓝牙Mesh是一种可以像ZigBee一样实现大规模组网,同时又不必依赖网关,可以使用手机进行直接控制的方案。

        总而言之,蓝牙Mesh组网有着广阔的发展前景,这种技术可组节点成百上千,无需网关可以直接与智能终端通信,满足物联网的连接需求,这是任何其它短距离无线技术都不具备的条件,在智能家居、智能建筑等众多领域具有应用优势,蓝牙Mesh技术将成为物联网短距离规模组网的最优方案。

总结

        可以看出,不同类型的蓝牙模块根据使用场景的不同,可以有不同的工作模式,并不仅仅是简单的点对点通信,随着蓝牙协议标准的升级,蓝牙技术也跟着不断提高,工作模式的不同使得蓝牙模块可以扮演不同的角色,适配不同的技术应用,发挥其所需要的功能,最后通过一张思维导图来对本文进行概述性总结。

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