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BLE無線透傳模塊方案詳解

來源: 作者: 發布日期:2016-09-30 18:03:10 加入收藏 關注:
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 科技的進步推動著物聯網的推進,使得無線技術連接方式也呈割據趨勢,其三大無線技術wifi ZigBeeBLE 是比較常見的連接方式,現在著重來介紹BLE無線技術。

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什么是BLE

 

        Bluetooth Low Energy技術(簡稱BLE)即藍牙低能耗技術是低成本、短距離、可互操作的魯棒性無線技術,屬于一種個人近場無線網絡技術,專為可穿戴設備、智能硬件、智能家居等設計。

 

        BLE工作在免許可的2.4GHz ISM射頻頻段。它從一開始就設計為超低功耗(ULP)無線技術。它利用許多智能手段最大限度地降低功耗。藍牙低能耗技術采用可變連接時間間隔,這個間隔根據具體應用可以設置為幾毫秒到幾秒不等。

 

        另外,因為BLE技術采用非常快速的連接方式,因此平時可以處于“非連接”狀態(節省能源),此時鏈路兩端相互間只是知曉對方,只有在必要時才開啟鏈路,然后在盡可能短的時間內關閉鏈路。

 

        BLE技術的工作模式非常適合用于從微型無線傳感器(每半秒交換一次數據)或使用完全異步通信的遙控器等其它外設傳送數據。這些設備發送的數據量非常少(通常幾個字節),而且發送次數也很少(例如每秒幾次到每分鐘一次,甚至更少)。

 

 

 

BLE的核心概念

 

 GATT/ATT

GATTGeneric Attribute Profile)是收發數據片段的一般規范。所有BLE都在這個規范上,定義具體的profile(一種在指定的應用程序中定義設備如何工作的規范);

 

ATT(Attribute Profile)GATT的基礎,針對BLE優化使用更少的字節數據.Attribute屬性有一個UUIDAttribute 被格式化為ServicesCharacteristics傳輸。

Service

一個service包含多個characteristic

Characteristic

一個characteristic有一個值和0或多個descriptor

Descriptor

descriptor定義的屬性是描述characteristic的值。

 

        簡單說就是一個BLE設備包含多個Profil,一個Profile包含多個Service,一個Service包含多個Characteristic,一個Characteristic包含一個Value和多個Descriptor。一個Descriptor有一個Value。比如一個心率監測設備,可以有一個監測心率的Profile,還有一個監測自身電量的Profile.監測心率的Profile包含一個當前心率的service,還有一個平均心率的service。當前心率的Servcie有一個characteristic,它有一個表示心率的值和對這個值描述的descriptor

 

BLE的優勢分析

 

優勢:與手機和PAD等移動終端具有天然的連接優勢;

應用:移動終端的低功耗的周邊設備,可以稱為有源外設,如穿戴設備、健康看護等。

 

 

        BLE技術是一種超級功耗的無線技術,它“完成”一次連接(即掃描其它設備、建立鏈路、發送數據、認證和適當地結束)只需3ms,而標準藍牙技術完成相同的連接周期需要數百毫秒,這也是BLE技術為什么會越來越受歡迎的原因。

 

        了解到這里相信大家都對BLE有個整體的了解,那么現階段BLE有哪些成熟的方案呢?廢話LE那么多,此刻還是直接切入我們今天的主題——BLE無線透傳模塊方案吧!

 

 

ZM2481PA05藍牙模塊介紹

 

       ZM2481PA05是一款嵌入式的無線通信藍牙4.0模塊,支持藍牙4.0BLE協議,具有低功耗、小尺寸、信號強,快讀啟動、高可靠性,高性價比等特性。本模塊集成了MCU、無線射頻收發器、藍牙BLE4.0協議棧和應用程序,用戶只需要對模塊提供3.3V供電即可獨立運行。 ZM2481PA05藍牙模塊提供了各種標準接口方便用戶使用,包括GPIO/UART等,同事提供了AT指令,便于用戶操作和集成到最終產品中。

 

            ZM2481PA05模塊便是我今天要講BLE無線透傳方案的主要模塊。 ZLG9021P0-1-TC模塊主要工作在橋接模式(透傳模式)下, MCU可以通過模塊的通用串口和移動設備進行雙向通訊;我們也可以通過特定的串口AT指令,對某些通訊參數進行修改

        

          移動設備可以通過APP 對模塊進行寫操作,寫入的數據將通過串口發送給我們的MCU;同樣,模塊收到來自MCU串口的數據包后,將自動轉發給移動設備。我們在使用此模塊時,只需設計好MCU端和手機APP端代碼即可。

 

        由于藍牙4.0應用對功耗有特殊需求的特點,ZM2481PA05評估板將模塊電源單獨設計并將外圍通過短接帽與模塊連接,方便我們測試模塊功耗和外圍功能擴展。同時,評估板上集成溫度傳感器、加速度傳感器以及預留陀螺儀傳感器,并支持電池供電,方便進行智能設備的開發評估。

 

        哇哦,聽起來很不錯的樣子,要不還是先來看看ZM2481PA05實物長什么樣把,具體如圖所示。

 

 阿里圖源文件---模塊2.jpg

 

        為了更好的實現智能化,未來藍牙芯片將和傳感器進行深度融合,最有可能的是廠商會提供SIP封裝形式的藍牙芯片組。未來藍牙與傳感器結合可以把采集的數據直接送到云端進行處理,這樣每個裝有藍牙模塊的設備都成為智能設備,這樣的應用在家庭、辦公場所可以有很大發揮的潛力。

       更多BLE藍牙透傳模塊資料請點擊“ZM2481PA05”看看吧!

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