蓝牙技术是一种短距离通信的无线电技术,在我们的生活中应用广泛。除了早期的蓝牙耳机,蓝牙鼠标,蓝牙键盘等。蓝牙技术在物联网领域已经司空见惯。不仅如此,蓝牙技术在车联网领域也非常普遍。比如汽车胎压检测,就是通过安装在轮胎气门嘴上的压力和温度传感器,将胎压信号通过蓝牙技术传输到胎压监测控制器,从而显示和报警车辆的胎压。
*蓝牙技术的特点*
1)蓝牙使用全球通用的2.4G ISM频段。这个频段可以不经许可在全球使用;
2)蓝牙设备的微模块化;
3)蓝牙设备之间的数据传输不需要复杂的设置;
4)数据传输速率高,传输距离远;
5)具有良好的抗干扰能力。
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*蓝牙系统的组成*
蓝牙系统由蓝牙模块、蓝牙协议、系统应用和无线电波组成。由于波长极短,天线、控制器、编码器和收发器都可以集成到一个微型模块中,简称蓝牙模块,如下图所示:
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基带控制器:是蓝牙模块的关键模块,主要功能是在CPU控制器中实时处理数据流,如数据分组、加密、解密、验证、纠错等。
程序存储器:用于存储蓝牙技术的协议软件;
存储器:用于存储待处理的数据;
射频收发器:负责接收或发送高频通信无线电波;
收发器和串口:蓝牙模块与主机控制器连接的两种接口方式,可根据连接方式选择;
测试模块:除测试功能外,还提供相关认证和规范,是可选模块。
*蓝牙数据传输和数据安全*
蓝牙模块将数据分成短而灵活的数据包,每个数据包发送后会改变发送和接收的频率,这就是所谓的跳频技术(AFH)。
跳频技术是蓝牙保证信号安全、避免干扰的核心技术之一。其工作原理是将2.4GHz ISM频段分为40个通道,每个通道之间的间距为2MHz。在每次连接中,无线电收发机按照一定的代码序列不断地从一个信道跳到另一个信道,然后以随机的方式改变发送和接收的频率。
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蓝牙技术也非常重视传输数据的保护,比如数据处理、防窃听等。低功耗蓝牙使用128位密钥和128位数据块来编织代码。同时蓝牙技术的有效范围比较短,数据处理操作只能在这个范围内进行,间接提高了数据的安全性。
*蓝牙技术的发展*
蓝牙模块的应用越来越广泛,从蓝牙2.0,3.0,4.0,4.2到现在的蓝牙5,可以说发展很快。总的来说,蓝牙模块的技术越来越完善,体积越来越小,功耗越来越低(有的蓝牙模块用一个3V纽扣电池或者一对AAA电池就可以工作好几年)。同时传输速度越来越快,距离越来越远,安全性和抗干扰性越来越强。
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*蓝牙在汽车领域的应用*
随着蓝牙技术的发展,蓝牙将越来越多的应用在车辆上。比如胎压监测传感器接收到的数据可以通过蓝牙传输到相关设备;未来蓝牙技术还可以实现车辆故障的无线自动诊断。而且结合互联网技术,可以实现车辆、道路、人的网络化管理,简称车联网蓝牙技术。
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