泰凌蓝牙SoC系列芯片:经典蓝牙技术的优选解决方案

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经典蓝牙技术的历史可追溯到上世纪90年代,是一种成熟开放的短距离无线通信技术。其基于蓝牙技术联盟定制的全球性规范,目前已经发展到最新的蓝牙5.4版本。本文将对经典蓝牙技术做一个基本介绍。

1 经典蓝牙的历史

1994年,经典蓝牙技术由瑞典Ericsson(爱立信)公司提出,蓝牙1.0(Bluetooth Core Specification 1.0简称,下同)于1998年发布。早期的蓝牙V1.2版本传输效率较低,速率只有1Mbps,但使用了自适应调频技术(AFH: Adaptive frequency-hopping spread spectrum)。V2.0+EDR版本,即高数据速率版本,结合GFSK调制与PSK调制(π/4-DQPSK 和 8DPSK)方式更新了物理层,传输速率最高达3Mbps。蓝牙V2.1+EDR,提出了相对安全简易配对机制(SSP: Secure Simple Pairing),极大改善了蓝牙配对过程的用户体验。直到蓝牙4.0标准的发布,分化出BLE即Bluetooth Low Energy(低功耗蓝牙)。同时经典蓝牙部分优化了低功耗物理层和链路层、AES加密、Attribute Protocol (ATT)、Generic Attribute Profile (GATT) 、Security Manager(SM)等众多模块。

在蓝牙5.X版本的更新中,使得经典蓝牙的传输速率与距离均有所改善,连接速度更快,同时扩展了数据长度。值得一提的,LE Audio技术在蓝牙5.2版本推出。同时,经典蓝牙技术可支持连接状态下的立体声,增强了蓝牙音频性能,包括缩小延迟,通过LC3编解码增强音质等。直至目前已更新为蓝牙5.4版本,该版本继承了以往所有版本的优势,目前已发展为当前最稳定、安全和全面的经典蓝牙技术。

2 经典蓝牙的特性

2.1 经典蓝牙的特性

  1. 使用固定频段、易连接、抗干扰性、安全性和稳定性;蓝牙使用2.4G频段,配对安全,操作简易,同时具有较高的安全性和稳定性使其在无线技术领域占有不可替代的地位。

  2. 低成本、低功耗和低辐射;单价较低,可应用于低成本设备;蓝牙通信通常使用较低的功率,适用于低功耗设备,如耳机、智能手表等。

  3. 可发送音乐语音数据等。A2DP的诞生,也让蓝牙耳机支持更多音频格式,让大众能够听到更高品质的音乐。同时SCO/ESCO的存在让实时传输的语音电话也得以高品质传输。

  4. 网络特性。分散式的网络结构,首先是支持点对点的通信,随着发展,也开始革新支持点对多点,或者是多点对多点的通讯。

  5. 广泛应用性:蓝牙技术已广泛应用于无线音频、数据传输、物联网等领域。兼容性好,推广布局成本相对较低。

2.2 经典蓝牙的限制

经典蓝牙的限制主要还是在传输距离和传输速率上,距离有限,速率较于wifi也相对逊色。信号干扰方面:由于2.4GHz频段蓝牙通信与Wi-Fi、微波炉等设备共用频段,再特定环境抗干扰能力有限。同时,经典蓝牙技术通常限制连接的设备数量,不适合大规模设备之间的通信。

选择使用经典蓝牙还是Wi-Fi或BLE等无线射频技术应该根据具体的应用需求、设备兼容性、功耗要求、传输速率和连接数量等因素进行评估和决策。在实际应用中,也有一些情况下可以同时使用蓝牙和Wi-Fi等不同射频技术共存的方式来满足不同的需求。

3 经典蓝牙的应用前景

当前经典蓝牙应用在音频传输、数据传输、网络组建等等多个场景。在包括移动电话、PDA、无线耳机、电脑、汽车相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用该技术,可以有效地简化移动通信终端设备之间的通信,同时能成功简化设备与Internet之间的通信,从而使数据传输变得更加迅速高效,为无线通信领域拓宽道路。

在HID设备方面,如键盘、鼠标、自拍杆、遥控器等复合设备在当下均广泛使用了经典蓝牙技术。使其在原有有线的基础上,减少了成本的同时提高了人机交互的稳定性、拓展性和便捷性,在功能、效率方面有了巨大改善;在音频传输方面,经典蓝牙技术让耳机、扬声器等设备免去连接线的影响,永远改变了使用音频媒体的方式。随着无线耳机特别是真无线耳机TWS的推出以及音箱需求的不断上升,使蓝牙音频传输成为目前最大的蓝牙技术解决方案领域。同时,经典蓝牙可赋能穿戴设备,健身追踪器和智能手表,具有监测步数、锻炼、活动、睡眠甚至通信电话等功能。同时,经典蓝牙丰富了设备网络解决方案,在车联网、智能钥匙等新能源汽车领域也开始展现其影响力,为物联网新领域奠定了一方基石。

4 泰凌微电子SoC芯片在经典蓝牙领域的应用

在当前的泰凌产品中,TLSR951x和TLSR952x两个系列SoC芯片均支持经典蓝牙技术,该SoC芯片在经典蓝牙范畴内的功能和性能均达到较为优秀的行业水准,为开发者提供了更多选择。基于以上两个系列芯片,泰凌目前同时拥有较为完善的经典蓝牙设备开发方案,包括无线耳机、TWS耳机、智能手表、办公设备、汽车钥匙等等。泰凌的SoC芯片在支持经典蓝牙技术的同时,也支持与BLE、私有2.4G等多种技术共存和切换,在此基础上拓展出更为灵活的产品级方案,为众多开发者和合作伙伴提供了高效、丰富的平台。

责编: 爱集微
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