Os módulos Bluetooth tornaram -se componentes indispensáveis nos setores de IoT, casa inteligente e de automação industrial. Para compradores globais que adquirem esses módulos, é crucial entender sua operação técnica, requisitos de conformidade e cenários de aplicação para selecionar o produto certo e garantir o sucesso do projeto.
O processo de trabalho de umMódulo Bluetoothenvolve principalmente os seguintes aspectos:
Trabalhe na camada de hardware
- Módulo de RF:
Opera na banda ISM de 2,4 GHz e suporta modos de modulação GFSK/π/4 DQPSK/8DPSK. A extremidade transmissora converte sinais digitais em ondas de rádio, e a extremidade receptora restaura as ondas de rádio de volta aos sinais digitais, alcançando a transmissão sem fio de sinais.
- Controlador de banda base:
Adote o modo Duplex Division Time (TDD) para enviar e receber dados alternadamente. Ele também possui uma função de salto de frequência adaptativa, alternando aleatoriamente entre 79 canais para evitar interferências e melhorar a estabilidade e a capacidade de comunicação anti-interferência.
- Sistemas de antena:
Os tipos comuns incluem antenas a bordo de PCB e antenas de cerâmica, etc. A eficiência da antena tem um impacto significativo na distância de transmissão dos módulos Bluetooth. Geralmente, uma eficiência da antena superior a 50% pode atingir uma distância de transmissão de cerca de 10 metros.
Trabalho de pilha de protocolo
Subsistema do controlador
- Camada física (Phy):
É responsável pela geração e análise dos sinais de ondas eletromagnéticas, semelhantes a um transmissor de código MORSE. Ele converte sinais digitais em sinais de onda eletromagnética para transmissão e restaura os sinais de ondas eletromagnéticas recebidas de volta aos sinais digitais.
- Camada de link (LL):
É responsável por funções como descoberta de dispositivos, gerenciamento de conexões e encapsulamento de pacotes de dados, assim como um centro de classificação para pacotes expressos, processamento e transmissão de dados.
- Interface de controle do host (HCI):
Como uma ponte de comunicação entre hardware e software, é semelhante à interface USB de um computador, permitindo a comunicação entre o módulo Bluetooth e o dispositivo host.
Subsistema de host
- Camada L2CAP:
Ele executa principalmente o sharding e a reorganização de dados, com um suporte máximo de 65.535 bytes. Ele também suporta multiplexação por protocolo e pode suportar simultaneamente vários canais de serviço, assim como desmontar grandes móveis em peças para transporte e remontá -los no destino.
- ATT/GATT:
O protocolo de atributo define a estrutura de armazenamento de dados, como as regras de armazenamento e leitura-gravação para dados específicos, como valores de frequência cardíaca, e identifica diferentes dados e serviços por meio de UUIDs específicos.
Modo de trabalho e processo
Modo de trabalho de dispositivo mestre:
Ele pode procurar outros dispositivos e estabelecer conexões ativamente e pode se conectar e se comunicar com um ou mais dispositivos escravos. O dispositivo mestre digitalizará regularmente as informações de transmissão enviadas pelos dispositivos circundantes no modo de transmissão e selecionará os dispositivos escravos a serem conectados para emparelhamento e conexão. Após a conclusão do emparelhamento, o mestre e o escravo podem enviar e receber dados.
Modo de trabalho do dispositivo escravo:
Os dispositivos escravos desconectados entram primeiro no estado de transmissão, esperando para serem pesquisados pelo host. Quando o host digitaliza o dispositivo escravo e estabelece uma conexão, ele pode enviar e receber dados com o dispositivo host. O dispositivo escravo não pode estabelecer uma conexão ativamente e só pode aguardar a conexão do host.
Modo de trabalho integrado de escravo mestre:
O módulo Bluetooth pode atuar como o dispositivo mestre e o dispositivo escravo simultaneamente, alternando entre as duas funções. Ao trabalhar no modo escravo, aguarde que outros dispositivos mestres se conectem. Mude para o modo principal quando necessário e inicie as conexões com outros dispositivos.
O modo de trabalho da emissora:
O módulo Bluetooth envia regularmente e continuamente os pacotes de dados de transmissão de um certo comprimento para a área circundante, e esses dados podem ser pesquisados pelo scanner. O módulo pode transmitir continuamente em um modo de baixa potência e é aplicado em cenários que exigem consumo de energia extremamente baixo, volume de dados pequeno e transmissão unidirecional.
Modo de trabalho do observador:
Nesse modo, o módulo está em um estado desconectado e pode receber dados um para muitos. O dispositivo ouve apenas e lê os dados de transmissão no ar, não pode iniciar uma conexão e só pode digitalizar continuamente a máquina escrava. É frequentemente usado em concentradores de aquisição de dados e outras ocasiões.
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