2020年10月29日 | 蓝牙技术如何使无线通信可靠

2020-10-29 来源：EEWORLD

任何无线技术在提供可靠数据通信方面最大的挑战之一就是干扰。

与有线数据通信技术不同，无线技术必须共享传输介质。例如，蓝牙技术在与Wi-Fi相同的2.4GHz ISM频段中工作，并且采用了IEEE 802.15.4标准的技术。因此，如果在两个蓝牙设备之间传输的数据包与在同一时间和频率信道上传输的数据包与其他范围内蓝牙、Wi-Fi或802.15.4设备完全相同的数据包发生碰撞，则可能会损坏或丢失。

蓝牙技术如何克服干扰

蓝牙技术采用了几种技术来降低碰撞的概率和抵消不可避免的数据包丢失。

蓝牙数据包很难命中

当试图避免碰撞时，最好是传输数据小而快。例如，与其他低功耗无线mesh网络技术相比，蓝牙数据包的大小通常只有原来的一半，速度快了四倍。拥有小而快的数据包可以更有效地利用频谱，并显著降低碰撞的概率。

蓝牙数据包避免冲突

找到一条清晰的道路是成功的一半。蓝牙技术利用了一种称为自适应跳频（AFH）的跳频扩频（FHSS）。和所有的FHSS技术一样，蓝牙技术将频段划分为更小的信道（例如，在蓝牙低能量的情况下为40个信道），并在传输数据包时在这些信道之间快速跳转。为了进一步减少干扰的机会，蓝牙调整了它的跳频序列。在发送数据包时，动态跟踪并避免噪声和繁忙的信道。

蓝牙设备可以发送确认

尽管尽了最大努力将其最小化，包丢失还是会发生的。蓝牙技术用来补偿数据包丢失的一种技术是发送确认，允许接收设备确认从发送方成功接收数据。确认是一种可用于蓝牙点对点（包确认）和网状网络（消息确认）连接的技术。

蓝牙设备可以发送多个副本

依靠承认并不总是可行的。例如，想象一下，如果一个控制100个灯的单个灯开关每次发送开/关消息时都必须等待并跟踪100个确认。为了解决这种情况，蓝牙mesh网络还包括一个重传功能，可以自动连续快速地发送一条消息的多个副本。mesh消息的自动、快速重传极大地提高了成功接收的概率，即使在最嘈杂的环境中也是如此。

蓝牙

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