兩大藍牙功能增強無線通信的可靠性
發布時間：2020-11-24 來源：Dave Hollander 藍牙技術聯盟高級市場總監 責任編輯：lina
【導讀】有許多藍牙技術可用於降低幹擾。在本文中，我們將探討藍牙技術如何運用自適應跳頻（AdaptiveFrequencyHopping，AFH）和小而快的數據包兩大功能克服潛在的幹擾因素，進而實現可靠的無線數據通信。
幹(gan)擾(rao)是(shi)任(ren)何(he)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)可(ke)靠(kao)數(shu)據(ju)通(tong)信(xin)的(de)最(zui)大(da)挑(tiao)戰(zhan)之(zhi)一(yi)。與(yu)有(you)線(xian)數(shu)據(ju)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)不(bu)同(tong)的(de)是(shi)，無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)必(bi)須(xu)共(gong)享(xiang)傳(chuan)輸(shu)介(jie)質(zhi)，多(duo)個(ge)設(she)備(bei)可(ke)能(neng)會(hui)嚐(chang)試(shi)在(zai)同(tong)一(yi)無(wu)線(xian)頻(pin)譜(pu)、同一通用區域和在完全相同的時間內進行通信。當發生這種情況時，數據包之間會發生空中衝突（in-air collisions），這可能會使接收設備無法讀取數據包，造成丟包。
這一挑戰在全球ISM頻pin段duan等deng非fei許xu可ke頻pin段duan尤you為wei嚴yan重zhong。在zai此ci類lei頻pin段duan中zhong，一yi種zhong通tong信xin技ji術shu需xu要yao適shi應ying來lai自zi使shi用yong相xiang同tong通tong信xin技ji術shu的de其qi他ta設she備bei以yi及ji在zai同tong一yi頻pin段duan內nei使shi用yong其qi他ta通tong信xin技ji術shu的de設she備bei所suo產chan生sheng的de潛qian在zai幹gan擾rao。
例如藍牙技術和Wi-Fi與使用IEEE 802.15.4標準的技術都在2.4 GHz ISM頻段運行。因此，如果兩個藍牙設備之間傳輸的數據包，與另一個在範圍內的其他藍牙、Wi-Fi或802.15.4設備之間傳輸，且傳輸時間和頻段完全相同的數據包發生衝突，數據包就有可能損壞或丟失。其他使用2.4 GHz頻段的設備（包括燈光、微波爐、嬰兒監視器和車庫門開啟器等）也會在環境中造成不必要的電磁噪聲。
有許多藍牙技術可用於降低幹擾。在本文中，我們將探討藍牙技術如何運用自適應跳頻（Adaptive Frequency Hopping，AFH）和小而快的數據包兩大功能克服潛在的幹擾因素，進而實現可靠的無線數據通信。
小而快的數據包
如果想要避免衝突，最好選擇小而快的數據包。例如與其他低功耗無線meshwangluojishuxiangbi，lanyashujubaodedaxiaotongchangzhiyouyiban，dansudushiqitajishudesibei。xiaoerkuaideshujubaokeyigenggaoxiaodiyunyongpinpu，bingdadajiangdifashengchongtudegailv。
正如Silvair首席技術官、藍牙mesh網絡工作組主席Szymon Slupik所說：秘訣很簡單，數據包越小，衝突就越少，任何無線係統的可靠性都與頻譜效率有關。Slupik認為，藍牙mesh網絡數據包的尺寸是藍牙mesh網絡成為“第一個滿足物聯網時代巨大期望的無線標準”的最大原因之一。
並不隻有Slupik對藍牙數據包的優秀特性讚賞有加。藍牙技術聯盟開發者關係經理Martin Woolley也提到了藍牙mesh網絡數據包在高密度設備網絡可擴展性和容量方麵的優勢：“數據包所需的無線電空中傳輸時間越少，發生衝突的概率就越低。藍牙mesh網絡的小尺寸數據包和低功耗藍牙無線電的高符號速率減少了數據包所需的空中傳輸時間，使得藍牙mesh網絡在這一方麵具備出色的性能。”
但藍牙數據包的優點並不僅僅在於尺寸和速度。它們還十分善於避免衝突。
自適應跳頻
擴頻技術可以提高無線技術在繁忙無線電環境中的彈性。在繁忙的無線電環境中，更容易發生衝突和幹擾。自適應跳頻（Adaptive Frequency Hopping，AFH）是藍牙技術為避免幹擾而運用的一項獨特擴頻技術。
為了解自適應跳頻的工作原理，我們先來說明藍牙技術如何劃分2.4GHz ISM頻段。首先，和許多無線通信協議一樣，藍牙技術使用多個無線電通道。低功耗藍牙（Bluetooth LE）將2.4GHz ISM無線電頻段分為40個通道，而藍牙BR/EDR則將其分為80個通道。
藍lan牙ya技ji術shu還hai可ke以yi在zai傳chuan輸shu通tong道dao之zhi間jian跳tiao轉zhuan，進jin一yi步bu降jiang低di與yu其qi他ta範fan圍wei內nei傳chuan輸shu的de衝chong突tu概gai率lv。跳tiao頻pin釋shi放fang了le更geng多duo無wu線xian電dian信xin息xi容rong量liang，使shi通tong信xin變bian得de更geng加jia可ke靠kao。跳tiao頻pin或huo許xu同tong樣yang存cun在zai於yu其qi他ta技ji術shu之zhi中zhong，但dan以yi下xia功gong能neng肯ken定ding是shi藍lan牙ya技ji術shu所suo獨du有you的de。
自適應跳頻（Adaptive Frequency Hopping，AFH）提高了跳頻的智能化，使藍牙數據包能夠根據情況避開活躍、繁忙、擁yong擠ji的de通tong道dao。嘈cao雜za和he繁fan忙mang的de通tong道dao會hui被bei標biao記ji出chu來lai且qie並bing不bu被bei使shi用yong。隨sui著zhe環huan境jing中zhong其qi他ta無wu線xian通tong信xin設she備bei的de增zeng加jia和he刪shan除chu，可ke靠kao的de通tong道dao和he繁fan忙mang的de通tong道dao可ke能neng會hui逐zhu漸jian改gai變bian。自zi適shi應ying跳tiao頻pin使shi藍lan牙ya技ji術shu能neng夠gou動dong態tai追zhui蹤zong運yun行xing狀zhuang況kuang最zui好hao的de通tong道dao並bing找zhao到dao最zui可ke靠kao的de路lu徑jing。
藍牙技術，生來可靠
zongshangsuoshu，lanyajishunenggouzaizuijutiaozhanxingdehuanjingxiashixiangaodukekaodetongxin。zheliangzhongfangfarangwomenchubulejiedaolanyaweibangzhukaifarenyuanjiejueganraowentisuotigongdejishuhegongneng，lanyajishucongshejishangjiuzhudingshikekaode。
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關於藍牙技術聯盟
藍牙技術聯盟（Bluetooth SIG）成立於1998年，為一非營利行業協會，負責發展Bluetooth®藍牙技術。目前，藍牙技術聯盟擁有超過35,000家企業成員，致力於促進成員間合作，創建更新、更強大的標準。此外亦持續推動藍牙技術的發展，開發世界級的產品認證計劃推進全球互通性，並通過提高藍牙技術的認知度、理解和采用，進一步推廣其品牌。更多詳情，請訪問：bluetooth.com。
關於藍牙技術
藍牙（Bluetooth®）為一項全球通用的無線標準，為我們帶來了簡便、安全的連接，其技術相關產品年出貨量已達近50億。藍牙技術社區自1998年nian成cheng立li以yi來lai不bu斷duan對dui藍lan牙ya功gong能neng進jin行xing擴kuo展zhan，推tui動dong創chuang新xin，開kai創chuang新xin市shi場chang，並bing重zhong新xin定ding義yi全quan球qiu通tong信xin。如ru今jin，藍lan牙ya已yi成cheng為wei諸zhu多duo解jie決jue方fang案an領ling域yu開kai發fa者zhe的de首shou選xuan無wu線xian技ji術shu，包bao括kuo音yin頻pin傳chuan輸shu、數據傳輸、位置服務和大型設備網絡。
(來源：Dave Hollander 藍牙技術聯盟高級市場總監)
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