學號：16020188037? ? ? 姓名：崔岸婧
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【嵌牛導讀】：藍牙5的定義墓毒、功能和在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
【嵌牛鼻子】：藍牙5获茬、物聯(lián)網(wǎng)
【嵌牛提問】：什么是藍牙5只嚣？藍牙5能夠在物聯(lián)網(wǎng)的哪些領(lǐng)域中使用？
【嵌牛正文】：
藍牙5是什么?
如果你擁有一輛汽車或一部智能手機叙身，你很可能會在生活中至少使用過一次藍牙。藍牙無處不在：揚聲器猬腰、無線耳機际起、汽車、可穿戴設(shè)備雁乡、醫(yī)療設(shè)備第喳、甚至鞋子!
藍牙5是什么?
藍牙設(shè)備有兩種：一種稱為經(jīng)典藍牙(用于無線揚聲器、汽車信息娛樂系統(tǒng)和耳機)踱稍，另一種被稱為低功耗藍牙(BLE)曲饱。
BLE在功耗至關(guān)重要的應(yīng)用(例如電池供電設(shè)備)以及少量數(shù)據(jù)不經(jīng)常傳輸(例如傳感器應(yīng)用)中更為突出。
這兩種藍牙設(shè)備互不兼容(即使它們品牌相同甚至規(guī)格文檔相同)珠月，經(jīng)典藍牙設(shè)備無法直接與低功耗藍牙設(shè)備通信扩淀。不過市場上還有一種雙模藍牙設(shè)備，即同時支持低功耗藍牙和經(jīng)典藍牙桥温。
由于許多物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)涉及小型設(shè)備和傳感器引矩，因此在物聯(lián)網(wǎng)中，低功耗藍牙(BLE)已成為兩者中較為常見的協(xié)議(相對于經(jīng)典藍牙)。 2016年12月旺韭，藍牙標準背后的管理機構(gòu)藍牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)發(fā)布了藍牙5.0版氛谜。 此版本中引入的大部分增強功能和特性集中在低功耗藍牙上。
藍牙5.0有哪些新功能?
那么区端，與以前的版本相比值漫，藍牙5.0有什么新功能?
三個主要功能：
1、兩倍速度
2织盼、四倍范圍
3杨何、八倍廣告消息容量
讓我們仔細研究其中每一個，看看可以利用它們哪些潛在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用沥邻。
兩倍速度
在較早版本藍牙(4.2和更早版本)中危虱，低功耗藍牙(BLE)的數(shù)據(jù)速率設(shè)置為固定1Mbps。在藍牙5.0中唐全，引入了一種數(shù)據(jù)速率為2Mbps的新模式埃跷。這種新的數(shù)據(jù)速率還提供了一些額外好處：
▲由于在較短時間內(nèi)傳輸相同數(shù)量數(shù)據(jù)，因此降低了功耗邮利。
▲由于減少了無線電接通時間弥雹，改善了無線共存。
使用2Mbps模式一個缺點是它具有減小傳輸范圍的潛在可能延届，因為較高的速度導致接收端無線電靈敏度降低剪勿。但是，對于為了得到更高數(shù)據(jù)傳輸速度而犧牲一點范圍的應(yīng)用方庭，有些應(yīng)用場景是可以接受的厕吉。
與其他低功耗無線協(xié)議(例如ZigBee、Z-Wave二鳄、Thread)相比赴涵，BLE提供更高的數(shù)據(jù)速率，即使在原始的1 Mbps數(shù)據(jù)速率下也是如此订讼。隨著新高速模式(2 Mbps)的加入，更多潛在的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用變得更加可行扇苞。例子包括視頻流欺殿、音頻流和突發(fā)大數(shù)據(jù)傳輸，例如圖像鳖敷。
四倍范圍
藍牙5.0還引入了一種遠程模式脖苏，該模式利用一種稱為前向糾錯(FEC)的糾錯技術(shù)。FEC允許接收器從噪聲和干擾引起的錯誤中恢復數(shù)據(jù)定踱。因此棍潘，當發(fā)生錯誤時，接收器可以利用數(shù)據(jù)中的冗余來恢復最初發(fā)送的數(shù)據(jù)，而不是要求重發(fā)數(shù)據(jù)亦歉。
此遠程模式稱為編碼PHY模式恤浪。使用這種新模式的明顯好處是增加了傳輸范圍，缺點是由此帶來平均功耗增加和傳輸速率降低(125 kbps或500kbps肴楷，這取決于所使用的編碼方案)水由。
在遠程模式下進行測試時，已記錄可以遠至800米的視距范圍赛蔫。這使得在諸如需要與數(shù)百米之外設(shè)備通信的應(yīng)用使用BLE成為可能砂客。例如遠程遙控設(shè)備，家庭自動化和工業(yè)應(yīng)用呵恢。
藍牙5.0將把通信距離提高至原來的四倍鞠值。這意味著BLE技術(shù)終于可用在智能家居里面了，用戶可以通過BLE來控制家里的智能產(chǎn)品渗钉，從智能燈泡到智能鎖彤恶，現(xiàn)在一家之中的智能設(shè)備都可以用BLE來連接。相比耗電量巨大的WiFi技術(shù)晌姚，BLE用于智能家居產(chǎn)品的優(yōu)勢非常明顯粤剧。
八倍廣告消息容量
在低功耗藍牙(BLE)中，設(shè)備可以運行三種主要狀態(tài)挥唠，它是廣告抵恋、掃描或連接。要連接兩個低功耗藍牙設(shè)備宝磨，一個設(shè)備必須廣告弧关，另一個設(shè)備必須掃描，然后啟動連接唤锉。廣告本質(zhì)上涉及廣告分組世囊，這允許另一個掃描設(shè)備發(fā)現(xiàn)它們，經(jīng)過廣告分組允許后窿祥，則掃描設(shè)備可以決定啟動連接株憾。
在早期版本的藍牙中，廣告數(shù)據(jù)有效載荷大小上限為31個字節(jié)晒衩。 在藍牙5.0中嗤瞎，引入了一種新的廣告模式：擴展廣告。擴展廣告允許每個數(shù)據(jù)包發(fā)送最多255個字節(jié)的有效負載數(shù)據(jù)听系，而不是原始的31個字節(jié)限制贝奇。
廣告在所有低功耗設(shè)備中均可使用，但是利用這種狀態(tài)的一個突出應(yīng)用是信標技術(shù)靠胜。信標設(shè)備保持廣告狀態(tài)掉瞳，并簡單地廣告數(shù)據(jù)以供其他人瀏覽和讀取數(shù)據(jù)毕源。隨著藍牙5廣告數(shù)據(jù)容量的增加，信標現(xiàn)在可以傳輸更多的數(shù)據(jù)陕习，解鎖更多新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和用途霎褐。
結(jié)論
正如我們所看到的，藍牙5.0引入了一些可應(yīng)用于廣泛潛在的物聯(lián)網(wǎng)功能衡查。但是瘩欺，有幾個幾個關(guān)鍵要點需要注意：
▲根據(jù)藍牙官方規(guī)范，新的遠程和高速模式只是可選功能拌牲，因此俱饿，聲稱支持藍牙5的芯片組或設(shè)備可能不支持這兩種新模式。
▲為了能夠利用這些新功能塌忽，兩個彼此通信的BLE設(shè)備需要支持藍牙5并支持感興趣的功能拍埠。例如，為了能夠利用遠程模式在傳感器設(shè)備和智能手機之間長距離傳輸傳感器數(shù)據(jù)土居，傳感器設(shè)備和智能手機都需要支持藍牙5和遠程模式枣购。
▲智能手機仍然很難支持藍牙5及其新特性。即使新硬件支持擦耀，它的API也需要允許移動開發(fā)人員使用這些功能棉圈。
不過，盡管如此眷蜓，藍牙5 引入潛在的新物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分瘾，無論是在移動端還是嵌入式端，都不可避免會被廣泛采用!
