【導讀】有許多藍牙技術(shù)可用于降低干擾。在本文中，我們將探討藍牙技術(shù)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干擾因素，進(jìn)而實(shí)現可靠的無(wú)線(xiàn)數據通信。
干擾是任何無(wú)線(xiàn)技術(shù)實(shí)現可靠數據通信的最大挑戰之一。與有線(xiàn)數據通信技術(shù)不同的是，無(wú)線(xiàn)技術(shù)必須共享傳輸介質(zhì)，多個(gè)設備可能會(huì )嘗試在同一無(wú)線(xiàn)頻譜、同一通用區域和在完全相同的時(shí)間內進(jìn)行通信。當發(fā)生這種情況時(shí)，數據包之間會(huì )發(fā)生空中沖突（in-air collisions），這可能會(huì )使接收設備無(wú)法讀取數據包，造成丟包。
這一挑戰在全球ISM頻段等非許可頻段尤為嚴重。在此類(lèi)頻段中，一種通信技術(shù)需要適應來(lái)自使用相同通信技術(shù)的其他設備以及在同一頻段內使用其他通信技術(shù)的設備所產(chǎn)生的潛在干擾。
例如藍牙技術(shù)和Wi-Fi與使用IEEE 802.15.4標準的技術(shù)都在2.4 GHz ISM頻段運行。因此，如果兩個(gè)藍牙設備之間傳輸的數據包，與另一個(gè)在范圍內的其他藍牙、Wi-Fi或802.15.4設備之間傳輸，且傳輸時(shí)間和頻段完全相同的數據包發(fā)生沖突，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(chē)庫門(mén)開(kāi)啟器等）也會(huì )在環(huán)境中造成不必要的電磁噪聲。
有許多藍牙技術(shù)可用于降低干擾。在本文中，我們將探討藍牙技術(shù)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干擾因素，進(jìn)而實(shí)現可靠的無(wú)線(xiàn)數據通信。
小而快的數據包
如果想要避免沖突，最好選擇小而快的數據包。例如與其他低功耗無(wú)線(xiàn)mesh網(wǎng)絡(luò )技術(shù)相比，藍牙數據包的大小通常只有一半，但速度是其他技術(shù)的四倍。小而快的數據包可以更高效地運用頻譜，并大大降低發(fā)生沖突的概率。
正如Silvair首席技術(shù)官、藍牙mesh網(wǎng)絡(luò )工作組主席Szymon Slupik所說(shuō)：秘訣很簡(jiǎn)單，數據包越小，沖突就越少，任何無(wú)線(xiàn)系統的可靠性都與頻譜效率有關(guān)。Slupik認為，藍牙mesh網(wǎng)絡(luò )數據包的尺寸是藍牙mesh網(wǎng)絡(luò )成為“第一個(gè)滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代巨大期望的無(wú)線(xiàn)標準”的最大原因之一。
并不只有Slupik對藍牙數據包的優(yōu)秀特性贊賞有加。藍牙技術(shù)聯(lián)盟開(kāi)發(fā)者關(guān)系經(jīng)理Martin Woolley也提到了藍牙mesh網(wǎng)絡(luò )數據包在高密度設備網(wǎng)絡(luò )可擴展性和容量方面的優(yōu)勢：“數據包所需的無(wú)線(xiàn)電空中傳輸時(shí)間越少，發(fā)生沖突的概率就越低。藍牙mesh網(wǎng)絡(luò )的小尺寸數據包和低功耗藍牙無(wú)線(xiàn)電的高符號速率減少了數據包所需的空中傳輸時(shí)間，使得藍牙mesh網(wǎng)絡(luò )在這一方面具備出色的性能。”
但藍牙數據包的優(yōu)點(diǎn)并不僅僅在于尺寸和速度。它們還十分善于避免沖突。
自適應跳頻
擴頻技術(shù)可以提高無(wú)線(xiàn)技術(shù)在繁忙無(wú)線(xiàn)電環(huán)境中的彈性。在繁忙的無(wú)線(xiàn)電環(huán)境中，更容易發(fā)生沖突和干擾。自適應跳頻（Adaptive Frequency Hopping，AFH）是藍牙技術(shù)為避免干擾而運用的一項獨特擴頻技術(shù)。
為了解自適應跳頻的工作原理，我們先來(lái)說(shuō)明藍牙技術(shù)如何劃分2.4GHz ISM頻段。首先，和許多無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議一樣，藍牙技術(shù)使用多個(gè)無(wú)線(xiàn)電通道。低功耗藍牙（Bluetooth LE）將2.4GHz ISM無(wú)線(xiàn)電頻段分為40個(gè)通道，而藍牙BR/EDR則將其分為80個(gè)通道。
藍牙技術(shù)還可以在傳輸通道之間跳轉，進(jìn)一步降低與其他范圍內傳輸的沖突概率。跳頻釋放了更多無(wú)線(xiàn)電信息容量，使通信變得更加可靠。跳頻或許同樣存在于其他技術(shù)之中，但以下功能肯定是藍牙技術(shù)所獨有的。
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(kāi)活躍、繁忙、擁擠的通道。嘈雜和繁忙的通道會(huì )被標記出來(lái)且并不被使用。隨著(zhù)環(huán)境中其他無(wú)線(xiàn)通信設備的增加和刪除，可靠的通道和繁忙的通道可能會(huì )逐漸改變。自適應跳頻使藍牙技術(shù)能夠動(dòng)態(tài)追蹤運行狀況最好的通道并找到最可靠的路徑。
藍牙技術(shù)，生來(lái)可靠
綜上所述，藍牙技術(shù)能夠在最具挑戰性的環(huán)境下實(shí)現高度可靠的通信。這兩種方法讓我們初步了解到藍牙為幫助開(kāi)發(fā)人員解決干擾問(wèn)題所提供的技術(shù)和功能，藍牙技術(shù)從設計上就注定是可靠的。
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關(guān)于藍牙技術(shù)聯(lián)盟
藍牙技術(shù)聯(lián)盟（Bluetooth SIG）成立于1998年，為一非營(yíng)利行業(yè)協(xié)會(huì )，負責發(fā)展Bluetooth®藍牙技術(shù)。目前，藍牙技術(shù)聯(lián)盟擁有超過(guò)35,000家企業(yè)成員，致力于促進(jìn)成員間合作，創(chuàng )建更新、更強大的標準。此外亦持續推動(dòng)藍牙技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)世界級的產(chǎn)品認證計劃推進(jìn)全球互通性，并通過(guò)提高藍牙技術(shù)的認知度、理解和采用，進(jìn)一步推廣其品牌。更多詳情，請訪(fǎng)問(wèn)：bluetooth.com。
關(guān)于藍牙技術(shù)
藍牙（Bluetooth®）為一項全球通用的無(wú)線(xiàn)標準，為我們帶來(lái)了簡(jiǎn)便、安全的連接，其技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品年出貨量已達近50億。藍牙技術(shù)社區自1998年成立以來(lái)不斷對藍牙功能進(jìn)行擴展，推動(dòng)創(chuàng )新，開(kāi)創(chuàng )新市場(chǎng)，并重新定義全球通信。如今，藍牙已成為諸多解決方案領(lǐng)域開(kāi)發(fā)者的首選無(wú)線(xiàn)技術(shù)，包括音頻傳輸、數據傳輸、位置服務(wù)和大型設備網(wǎng)絡(luò )。
(來(lái)源：Dave Hollander 藍牙技術(shù)聯(lián)盟高級市場(chǎng)總監)
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