Bluetooth-Kommunikationsprotokoll – Der ultimative Protokollleitfaden für Lernende

Über das Bluetooth-Kommunikationsprotokoll stellt im Allgemeinen eine Bluetooth-Netzwerktechnologie eine drahtlose Kommunikation zwischen Mobilgeräten über eine kurze Reichweite bereit, die ein PAN (Personal Area Network) bildet.

Die drahtlose Technologie, z. B. Bluetooth 4.0, Bluetooth 2.0 und Bluetooth Low Energy/Bluetooth Smart, ermöglicht die Verbindung zwischen Peripheriegeräten und zentralen Geräten. Häufig entsteht die Kommunikationsreichweite aufgrund verschiedener Profile und Kernprotokolle. Im heutigen Artikel besprechen wir die verschiedenen Protokolle, Profile und wie sich Bluetooth von anderen Kommunikationsprotokollen unterscheidet.

Protokolle in der Bluetooth-Protokollarchitektur

Eine Bluetooth-Protokollarchitektur hat je nach Aspekt und Zweck von Bluetooth vier Schichten. Wir haben die grundlegenden Modi besprochen, die vom Master-Gerät aus funktionieren.

Physical-Layer-Protokoll

Es enthält;

• Basisband; Es definiert die Leistungssteuerung, das Timing, das Paketrahmenformat und die Algorithmen des Adressierungsschemas in seinen Diensten des Funkprotokolls.
• Radio; Das Protokoll ist eine physikalische Schicht, die festgelegten Spezifikationen und physikalischen Strukturen zum Übertragen von Funkwellen entspricht. Außerdem werden Modulationstechniken, Frequenzsprungspezifikationen, Frequenzbänder und Luftschnittstellen beschrieben.

Frequenzbanddiagramm

• Datenverbindungsschicht verfügt über die folgenden drahtlosen Technologieprotokolle:
  • Link Manager Protocol (LMP); Es hält Verbindungen aufrecht, die die Kommunikation ermöglichen, und erstellt nicht nur logische Verbindungen zwischen zwei verbundenen Geräten. Außerdem können Sie den Verbindungsmanager verwenden, um Paketgrößen, Nachrichtenverschlüsselung und Geräteauthentifizierung auszuhandeln.
  • Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP); Die Verbindungssteuerung richtet eine Anpassung zwischen dem Rahmen der Basisbandschicht und dem Rahmenformat der oberen Schicht ein. Darüber hinaus unterstützt es ein einfaches Pairing von verbindungslosen und verbindungsorientierten Diensten wie in einem Remote-Gerät.
• Middleware-Schicht umfasst;
  • RFComm (Funk-Frontend-Komponente); bietet eine serielle Schnittstelle mit Wireless Application Protocol (WAP).
  • Angenommene Protokolle; Üblicherweise von Modellen wie OSI übernommen, Beispiele sind WAP, Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP), Internet Protocol (IP) und Point-to-Point Protocol (PPP).
  • Service Discovery Protocol (SDP); Nach dem Herstellen einer Verbindung hilft ein SDP dabei, die Dienste auf dem verbundenen Bluetooth-Gerät zu erkennen.
  • AT-Befehle; Es fungiert als Attention-Befehlssatz und sendet Anweisungen an ein Bluetooth-Modul.
• Anwendungsebene

Es enthält die Benutzerprofile, mit denen Sie mit den Bluetooth-Anwendungen interagieren können.

Bluetooth-Profile

Neben dem grundlegenden Bluetooth-Standardprotokollstapel gibt es zusätzliche Protokolle (Bluetooth-Profile), die weiter definieren, wie Sie Bluetooth verwenden.

Zu den fünf Bluetooth-Profiltypen gehören:

Serial Port Profile (SPP)

Es ist ein Bluetooth-Profil, das als serielle Verbindung fungiert. Darüber hinaus sendet es sequentiell Daten in Bursts aus, daher kommunizieren Geräte, die SPP verwenden, so, als ob es diskrete Empfangskanäle und Übertragungen gäbe.

Zum Beispiel Die Verwendung eines durch Bluetooth-Module erleichterten seriellen Portprofils verbessert die Kommunikation zwischen zwei Arduino-Boards.

Bluetooth-Kommunikationsprotokoll – Human Interface Device (HID)

Zweitens haben wir ein HID-Profil, das auf Bluetooth-fähigen drahtlosen Benutzereingabegeräten wie Joysticks, Tastaturen, medizinischen Geräten und Mäusen anwendbar ist.

Es ersetzt USB-Kabel, da es wie ein HID-Profil funktioniert, das für Bluetooth-fähige Geräte erstellt wurde.

Bluetooth-Kommunikationsprotokoll – Hands-Free Profile (HFP) und Headset Profile (HSP)

Sie sind in Bluetooth-fähigen Kopfhörern oder Ohrhörern und in Fahrzeugen eingebauten Freisprech-Audiosystemen empfehlenswert.

(drahtlose Ohrhörer)

Darüber hinaus verfügen sie über Funktionen, mit denen Sie die Lautstärke anpassen, Anrufe halten oder beenden können, ohne Ihr Mobiltelefon zu berühren.

• Advanced Audio Distribution Profile (A2DP)

A2DP erklärt, wie Sie Audio zwischen zwei Bluetooth-Geräten empfangen und übertragen können, z. B. Bluetooth-Lautsprecher, die mit MP3-Playern verbunden sind.

Außerdem überträgt es qualitativ hochwertiges Audio unidirektional, wodurch es sich von HFP und HSP unterscheidet.

• A/V-Fernbedienungsprofil (AVRCP)

Schließlich haben wir AVRCP, das die Fernsteuerung eines Bluetooth-Geräts durch einen einfachen Kopplungsprozess ermöglicht. Dann können Sie es neben einem A2DP implementieren, damit der entfernte Lautsprecher dem audiosendenden Gerät den Befehl zum Zurückspulen, Vorspulen usw. gibt.

Beispiel im Anwendungskontext; Eine Bluetooth-Fernbedienung, die AVRCP verwendet, um einen Bluetooth-Lautsprecher zu steuern.

(Bluetooth-Lautsprecher)

Bluetooth-Kommunikationsprotokoll – Vergleich von Bluetooth mit anderen drahtlosen Kommunikationsprotokollen

Abgesehen von Bluetooth gibt es unbestreitbar mehrere drahtlose Kommunikationsprotokolle. Darüber hinaus haben alle unterschiedliche Funktionen.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Kontraste.

(WLAN und Bluetooth)

Bluetooth-Kommunikationsprotokoll – Vorteile von Bluetooth-Protokollen

Sie finden Bluetooth-Protokolle in den folgenden Anwendungen:

• In 2004 eingeführten Autos mit 430-Band-Freirufsystemen wie Lexus und Toyota Prius.
• Senden Sie über einen Bluetooth-fähigen Werbehinweis über einen einfachen Kopplungsprozess kleine Werbung an andere erkennbare Bluetooth-Geräte.
• Übertragen von Erinnerungen, Kalenderterminen, Kontaktdaten, Dateien usw. zwischen Geräten mit Obex.
• Geräte wie Drucker, Mobiltelefone, Tastaturen und Mäuse kommunizieren drahtlos mit den Ausgabe- und Eingabegeräten des PCs.

(Maus und Tastatur)

Schlussfolgerung

Wir sind am Ende unseres Artikels über Bluetooth-Kommunikationsprotokolle angelangt, die die Verbindung zwischen Geräten verbessern. Bei Fragen oder Erläuterungen wenden Sie sich bitte an uns.