3个关于蓝牙传输距离和可靠性的误解与事实

多年来,蓝牙技术一直在提高全球各地数百万人的生活品质,它已成为人们保持连接所不可或缺的组成部分。蓝牙在全球的普及引发了一些关于该技术能做什么和不能做什么的误解。事实上,蓝牙技术远远超出了个人设备的范畴,它为资产关注、室内导航到联网照明控制和工业创新等各种基础解决方案提供支持。本文将探讨关于蓝牙技术的几个最常见的误解以及这些误解背后的事实。

人们普遍认为蓝牙技术只适合短距离应用,这在很大程度上是因为这项技术最初的使用范例。由于音频广播和可穿戴设备等大家熟知的应用只需要满足较短距离的设计要求,因此开发者选择为这些技术和硬件做到的最大距离是10至30米。

蓝牙设备之间的有效可靠距离可以超过一公里,甚至可以帮助实现对视距外(BVR)无人机的稳定远程控制。虽然无线电频谱和发射功率、天线增益、路径损耗等因素会影响蓝牙技术的有效距离,但距离的可变性证明了这项技术的多功能性。与其他无线技术不同的是,由于蓝牙可以实现的可靠距离很广,因此为开发者创建满足其应用的精确需求提供了巨大灵活性。

干扰是任何无线技术提供可靠资料通信时所遇到的最大挑战之一。与有线资料通信技术不同,无线技术必须共享传输介质,多个设备可能会尝试于相同时和区域内在同一无线频谱上进行通信。当发生这种情况时,资料封包之间会发生空中冲突,这可能会使接收设备无法读取资料封包,造成实际上的丢包。如果两个设备之间传输的资料封包与另一个在范围内的其他设备之间,以完全相同的时间和频率传输的资料封包发生冲突,资料封包就有可能损坏或丢失。

蓝牙技术采用多种技术来降低冲突的可能性和抵消不可避免的资料封包丢失。蓝牙技术克服潜在干扰因素并实现可靠无线资料通信的两个方法,是使用自我调整跳频(adaptive frequency hopping)和小而快的数据封包。

任何无线系统的可靠性都与频谱效率有关:较短的资料封包所发生的冲突次数更少。蓝牙资料封包通常只有一半大小,但速度却要快四倍。使用小而快的资料封包可以更高效地运用频谱,并显著降低发生冲突的概率。

扩频技术(Spread spectrum techniques)可以提高在繁忙无线电环境中的韧性。在繁忙的无线电环境中,更容易发生冲突和干扰。自我调整跳频是一项独特的扩频技术,使蓝牙资料封包能够根据情况避开活跃、拥挤的信道。嘈杂和繁忙的信道会被标记出来并不被使用。随着环境中其他无线通信设备的增加和删除可靠的信道和繁忙的信道可能会逐渐改变。自我调整跳频使蓝牙技术能够动态关注运行状况最好的信道并找到最可靠的路径。

人们普遍对蓝牙技术的商业和工业潜力存在误解。在过去的20多年里,蓝牙技术创造并培育了数百个新的全球市场,其中最盛行的两个市场是音频广播和短距离资料传输。虽然蓝牙技术以推动音频耳机和健身定位器的连接能力而闻名,但这只是其全部潜力的冰山一角。

全球各地的开发人员使用蓝牙技术在具有挑战性的环境中实现可靠的远程离无线连接。这些连接是工业资产关注、大规模传感器网络和联网照明控制等新一代用例的基础。

最近,美国创新照明解决方案提供商Energy Management Collaborative(EMC)与Silvair和McWong International合作,部署了全球最大的蓝牙mesh网络照明控制设备——在一座超过43,600平方米、高17层的办公大楼,一共安装了3685个蓝牙mesh网络照明控制器。

Silvair首席技术官和联合创始人Szymon Slupik表示:“小型、快速、高效的无线电资料封包为蓝牙mesh网络奠定了基础。”澳洲创新孵化技术解决方案提供商SmartShepherd与桂花网合作,利用桂花网的蓝牙网关和物联网接入控制器实现对牲畜的即时关注监测。通过与Laird Connectivity合作,POM Tracer接触关注系统利用蓝牙技术创建一种易于使用的产品,使企业和组织的员工能够安全复工,缓解未来因新冠疫情而停工的风险。

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