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低功耗蓝牙™

低功耗蓝牙,轻松长续航,随时随地自由连接。

蓝牙在2.4GHz的非授权工业、科学和医疗(ISM)频段运行,具有两种技术形式:基础速率/增强数据速率(BR/EDR)和低功耗(LE)蓝牙。与BR/EDR相比,低功耗蓝牙通过降低能耗和简化协议,适用于需要低功耗、低复杂性和低成本的设备,支持这些设备长时间运行。LE支持多种拓扑结构,其便捷连接和灵活广播的能力进一步增强了应用的广泛性和实用性。

应用场景

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低功耗音频指支持已连接的设备之间一对一音频流,以及未连接的设备之间一对多音频流的场景。

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数据传输指支持设备之间无线交换数据的场景。

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设备网络指支持多对多通信和创建大规模设备网络的场景,比如Mesh。

低功耗音频流
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低功耗音频指支持已连接的设备之间一对一音频流,以及未连接的设备之间一对多音频流的场景。

数据传输
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数据传输指支持设备之间无线交换数据的场景。

设备网络
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设备网络指支持多对多通信和创建大规模设备网络的场景,比如Mesh。

基本工作原理

低功耗蓝牙核心系统架构

低功耗蓝牙核心系统由LE Host和LE Controller组成。HCI 定义了Host和Controller之间双向通信的功能接口。
SM定义了管理配对、认证和加密的程序。
ATT定义了ATT服务器和ATT客户端之间用于发现、读取和写入属性的协议。 
GATT定义了服务、特征、属性的层次结构和使用ATT的更高层级的程序。 
GAP定义了与广播、扫描和连接相关的通用程序。此外,GAP定义了不同的安全级别和模式,以及用户接口标准等。GAP有四种角色:广播者、观察者、外围设备和中心设备。一个设备可以支持多个LE GAP角色。

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广播

当设备处于广告状态时,可以支持一对多通信。设备发送的广告可以被范围内处于扫描状态的多个设备接收。发送可连接广告的设备可以被连接。

连接

当设备处于连接状态时,可以支持一对一通信。每个外围设备通过单独的LE连接与中心设备进行双向通信。

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周期性广播同步传输

周期性广播(PA)使用确定性时序发送广播进行单向通信。低功耗蓝牙定义了设备可用于与PA同步的程序。
带回复的周期性广播(PAwR)支持双向通信。PAwR扫描仪可以向PAwR广告设备发送回复。
周期性广播同步传输(PAST)降低了同步操作成本。PAST允许受限设备作为PAST接收者,通过一对一的LE连接从PAST发送者获取同步细节。PAST发送者有两种形式:另一台执行同步程序的设备或PA广告设备。

方向查找

方向查找使设备能够确定另一个设备的方向。方向查找有两种方法:到达角(AoA)和出发角(AoD)。 
由天线阵列组成的设备可以使用AoA方法,通过接收启用方向查找的包来确定另一个设备的到达角度。 
由天线阵列组成的设备可以使用AoD方法,通过发送启用方向查找的包,使其出发角度能被另一个设备检测。 
方向查找支持面向连接和无连接的场景。

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连接的等时数据流

连接的等时数据流(CIS)支持两个已连接的设备之间进行双向、一对一的等时通信。中心设备与外围设备建立LE连接, 然后中心设备与外围设备创建CIS。一旦CIS建立,中心设备与外围设备可以在CIS上发送和接收等时数据。

广播等时数据流

广播等时数据流(BIS)支持无连接的设备之间进行单向、一对多的等时通信。BIS接收器与 BIS广播者发送的PA同步,然后BIS接收器使用来自PA的BIS信息与BIS广播者同步。一旦建立BIS同步,BIS接收器可以从BIS上接收等时数据。

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规格参数

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低功耗蓝牙功能
  • 低功耗2M
  • 低功耗编码
  • 扩展广播
  • 周期性广播
  • 周期性广播同步传输
  • 方向查找
  • 等时通道
  • 低功耗功率控制
  • 带回复的周期性广播
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低功耗蓝牙通信拓扑结构
  • 一对一通信
  • 一对多通信
  • Mesh
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低功耗蓝牙数据传输
  • 面向异步连接
  • 面向等时连接
  • 异步无连接
  • 同步无连接
  • 等时无连接

产品应用

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推荐硬件

型号
RTL87x2C
RTL87x2D
RTL87x2E
RTL87x2G
RTL87x2H
RTL87x3D
RTL87x3E
RTL87x3EP

Bluetooth LE

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Qualification

符合Bluetooth Core 5.4

符合Bluetooth Core 5.4

符合Bluetooth Core 5.4

符合Bluetooth Core 5.4

符合Bluetooth Core 5.4

符合Bluetooth Core 5.3

符合Bluetooth Core 5.3

符合Bluetooth Core 5.3

LE 2M

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LE Coded

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Extended Advertising

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Periodic Advertising

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Periodic Advertising Sync Transfer

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Direction Finding

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Isochronous Channels

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LE Power Control

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Periodic Advertising with Responses

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Reference Document

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功能支持

功能支持

功能支持

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