LIN總線在汽車(chē)車(chē)燈在線診斷系統(tǒng)中應(yīng)用
在此之前,無(wú)線通訊界的老大是為大家所熟識(shí)的紅外線傳輸。但紅外線有個(gè)致命的缺點(diǎn)就是必須在可視范圍內(nèi),紅外線接口的傳輸技術(shù)才能起作用。這一弊端的存在為藍(lán)牙的發(fā)展提供了新的契機(jī)。
另外,在使用范圍方面,紅外線與藍(lán)牙的區(qū)別還是很明顯的。紅外線技術(shù)一般適合于低成本、跨平臺(tái)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高速數(shù)據(jù)連接,尤其是嵌入式系統(tǒng),如:設(shè)備互聯(lián)、信息網(wǎng)關(guān)等。而藍(lán)牙就不同了,藍(lán)牙技術(shù)是作為一種“電纜替代”的技術(shù)提出來(lái)的,發(fā)展到今天已經(jīng)演化成一種個(gè)人信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。它主要有以下三類(lèi)主要用途:話音/數(shù)據(jù)的接入、外圍設(shè)備互聯(lián)和個(gè)人局域網(wǎng)。
1974年發(fā)明的紅外線帶給我們一種新的連接方式,更重要的是,它帶給我們新的概念,讓我們感到一種無(wú)線的清新。1998年藍(lán)牙技術(shù)脫穎而出,以它強(qiáng)勁的優(yōu)勢(shì)吸引住我,并大有覆蓋紅外線之勢(shì),藍(lán)牙協(xié)議與紅外傳輸協(xié)議有何區(qū)別?
藍(lán)牙
1.概念
藍(lán)牙(BLUETOOTH),是1998年推出的一種新的無(wú)線傳輸方式,實(shí)際上就是取代數(shù)據(jù)電纜的短距離無(wú)線通信技術(shù),通過(guò)低帶寬電波實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn),或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)連接之間的信息交流。這種網(wǎng)絡(luò)模式也被稱(chēng)為私人空間網(wǎng)絡(luò)(PAN,PersonalAreaNetwork),是以多個(gè)微網(wǎng)絡(luò)或精致的藍(lán)牙主控器/附屬器構(gòu)建的迷你網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的,每個(gè)微網(wǎng)絡(luò)由8個(gè)主動(dòng)裝置和255個(gè)附屬裝置構(gòu)成,而多個(gè)微網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)又形成了擴(kuò)大網(wǎng),從而方便、快速地實(shí)現(xiàn)各類(lèi)設(shè)備之間的通信。它是實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)拈_(kāi)放性規(guī)范,是一種低成本、短距離的無(wú)線連接技術(shù)。
2.技術(shù)特點(diǎn):
藍(lán)牙技術(shù)的特點(diǎn)包括:采用跳頻技術(shù),抗信號(hào)衰落;采用快跳頻和短分組技術(shù),減少同頻干擾,保證傳輸?shù)目煽啃?;采用前向糾錯(cuò)編碼技術(shù),減少遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)的隨機(jī)噪聲影響;使用2.4GHz的ISM頻段,無(wú)須申請(qǐng)?jiān)S可證;采用FM調(diào)制方式,降低設(shè)備的復(fù)雜性。該技術(shù)的傳輸速率設(shè)計(jì)為1MHz,以時(shí)分方式進(jìn)行全雙工通信,其基帶協(xié)議是電路交換和分組交換的組合。一個(gè)跳頻頻率發(fā)送一個(gè)同步分組,每個(gè)分組占用一個(gè)時(shí)隙,也可擴(kuò)展到5個(gè)時(shí)隙。藍(lán)牙技術(shù)支持1個(gè)異步數(shù)據(jù)通道或3個(gè)并發(fā)的同步話音通道,或1個(gè)同時(shí)傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音的通道。每一個(gè)話音通道支持64kb/s的同步話音;異步通道支持最大速率為721kb/s、反向應(yīng)答速率為57.6kb/s的非對(duì)稱(chēng)連接,或者是432.6kb/s的對(duì)稱(chēng)連接。
3.協(xié)議:
(1)建立連接
在微微網(wǎng)建立之前,所有設(shè)備都處于就緒狀態(tài)。在該狀態(tài)下,未連接的設(shè)備每隔1.28s監(jiān)聽(tīng)一次消息,設(shè)備一旦被喚醒,就在預(yù)先設(shè)定的32個(gè)跳頻頻率上監(jiān)聽(tīng)信息。跳頻數(shù)目因地區(qū)而異,但32個(gè)跳頻頻率為絕大多數(shù)國(guó)家所采用。連接進(jìn)程由主設(shè)備初始化。如果一個(gè)設(shè)備的地址已知,就采用頁(yè)信息(Page message)建立連接;如果地址未知,就采用緊隨頁(yè)信息的查詢信息(Inquiry message)建立連接。在微微網(wǎng)中,無(wú)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備轉(zhuǎn)入節(jié)能工作狀態(tài)。主設(shè)備可將從設(shè)備設(shè)置為保持方式,此時(shí),只有內(nèi)部定時(shí)器工作;從設(shè)備也可以要求轉(zhuǎn)入保持方式。設(shè)備由保持方式轉(zhuǎn)出后,可以立即恢復(fù)數(shù)據(jù)傳輸。連接幾個(gè)微微網(wǎng)或管理低功耗器件時(shí),常使用保持方式。監(jiān)聽(tīng)方式和休眠方式是另外兩種低功耗工作方式。藍(lán)牙基帶技術(shù)支持兩種連接方式:面向連接(SCO)方式,主要用于語(yǔ)音傳輸;無(wú)連接(ACL)方式,主要用于分組數(shù)據(jù)傳輸。
(2)差錯(cuò)控制
基帶控制器采用3種檢錯(cuò)糾錯(cuò)方式:1/3前向糾錯(cuò)編碼(FEC);2/3前向糾錯(cuò)編碼;自動(dòng)請(qǐng)求重傳(ARQ)。
(3)認(rèn)證與加密
認(rèn)證與加密服務(wù)由物理層提供。認(rèn)證采用口令-應(yīng)答方式,在連接過(guò)程中,可能需要一次或兩次認(rèn)證,或者無(wú)需認(rèn)證。認(rèn)證對(duì)任何一個(gè)藍(lán)牙系統(tǒng)都是重要的組成部分,它允許用戶自行添加可信任的藍(lán)牙設(shè)備,例如,只有用戶自己的筆記本電腦才可以通過(guò)用戶自己的手機(jī)進(jìn)行通信。藍(lán)牙安全機(jī)制的目的在于提供適當(dāng)級(jí)別的保護(hù),如果用戶有更高級(jí)別的保密要求,可以使用有效的傳輸層和應(yīng)用層安全機(jī)制。
(4)軟件結(jié)構(gòu)
藍(lán)牙設(shè)備應(yīng)具有互操作性,對(duì)于某些設(shè)備,從無(wú)線電兼容模塊和空中接口,直到應(yīng)用層協(xié)議和對(duì)象交換格式,都要實(shí)現(xiàn)互操作性;對(duì)另外一些設(shè)備(如頭戴式設(shè)備等)的要求則寬松得多。藍(lán)牙計(jì)劃的目標(biāo)就是要確保任何帶有藍(lán)牙標(biāo)記的設(shè)備都能進(jìn)行互換性操作。軟件的互操作性始于鏈路級(jí)協(xié)議的多路傳輸、設(shè)備和服務(wù)的發(fā)現(xiàn),以及分組的分段和重組。藍(lán)牙設(shè)備必須能夠彼此識(shí)別,并通過(guò)安裝合適的軟件識(shí)別出彼此支持的高層功能?;ゲ僮餍砸蟛捎孟嗤膽?yīng)用層協(xié)議棧。不同類(lèi)型的藍(lán)牙設(shè)備對(duì)兼容性有不同的要求,用戶不能奢望頭戴式設(shè)備內(nèi)含有地址簿。藍(lán)牙的兼容性是指它具有無(wú)線電兼容性,有語(yǔ)音收發(fā)能力及發(fā)現(xiàn)其它藍(lán)牙設(shè)備的能力,更多的功能則要由手機(jī)、手持設(shè)備及筆記本電腦來(lái)完成。