应用于WIFI或BLE接收机可重构有源RC滤波器设计

文中提出一种可重构的有源RC滤波器,其可以同时适用于WIFI6/BLE(低功耗蓝牙)传输协议。该滤波器基于40nm CMOS工艺设计,其可以在五阶切比雪夫低通滤波器与三阶巴特沃斯复数带通滤波器进行切换,并基于可编程的电阻和电容,实现增益和带宽的调节。为了满足高截止频率(80MHz)的场景,以及相应的带宽精度,滤波器使用一种基于新补偿技术的新型全差分运算放大器,并采用PTAT电流,该放大器优化了滤波器高频性能并最大限度地减少了电流消耗。版图后仿真结果表明,在WIFI应用中,滤波器的典型带宽为10、20、40、80 MHz,增益调节范围0~24 dB,单路电流消耗为2、3、4.5、5.1 mA,拥有出色的相邻信道抑制:-36 dB@160 MHz(80 MHz带宽);BLE模式下,中心频率可在1 MHz和2 MHz之间进行切换,并拥有大于30dB的镜像抑制,增益0~24 dB可调,单路功耗为1.2 mA。

BLE测距精度影响因素评估分析

针对低功耗蓝牙(BLE)测距精度不稳定且误差较大的问题,提出一种BLE测距精度影响因素评估分析方法:选取BLE信距转换模型、信号传输角度、BLE协议版本和遮蔽环境等4种影响因素进行实测实验,分析全域函数模型、分段函数模型、终端和BLE信标相对角度大小、4.2和5.0不同协议版本、人体/易拉宝/纸板/穿孔铁板遮蔽环境等与BLE测距精度的关系。结果表明,基于分段拟合函数的BLE信距转换模型能小幅度提高拟合精度;信号传输角度越大等价距离圆上信号接收强度(RSS)值越小;同距离下不同BLE协议版本的RSS不相等;人体遮挡等遮蔽环境破坏BLE信号衰减规律而导致RSS降低。

BLE Audio技术及其在电视互动应用中的实时音频通信

随着智能电视的普及和电视观看体验的不断提升,用户对于更方便、更自由的音频传输方式的需求日益增加。蓝牙低功耗音频(Bluetooth Low Energy Audio,BLE Audio)技术是一种基于蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy,BLE)标准的无线音频传输技术,由BLE技术升级而来,为音频设备提供高质量的无线音频传输,同时具有低功耗、低延迟和简单的设备连接特性。BLE Audio技术适用于各种应用场景,包括耳机、音箱、智能家居系统以及可穿戴设备等。基于此,详细分析BLE、BLE Audio技术以及BLE Audio技术在电视互动场景中的应用。

PDR+BLE融合的室内实时定位方法

由于导航卫星信号在室内被遮挡,室内定位技术逐渐成为泛在导航定位领域的研究热点。行人航迹推算(PDR)和低功耗蓝牙(BLE)定位是惯性定位和射频信号定位的常用定位手段,PDR定位连续稳定但存在累积误差,BLE定位无误差累积但定位精度较差。为此,本文面向室内复杂环境行人自主定位需求,对PDR和BLE的实时融合定位展开了研究。首先针对PDR误差累积问题,提出了BLE临近校正PDR的改进算法;然后针对BLE定位粗差大的的问题,提出了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的自适应抗差PDR+BLE融合定位算法。试验结果表明,相比传统算法,BLE临近校正PDR算法定位精度提高了19%,基于EKF的自适应抗差融合定位精度提高了21%,定位精度和稳定性都有显著提升,在室内定位领域中具有较高的适用性和可扩展性。

面向BLE Audio的改进DSDV路由算法

在需要频繁传输音频的大规模蓝牙网络中,传统的DSDV路由算法会引入极高的时延和功耗。为了实现低功耗低时延的蓝牙网络音频传输,将BLE Audio的同步传输链路引入DSDV路由算法中,并结合根据节点状态自适应改变广播周期的机制,提出了一种面向BLE Audio的改进DSDV路由算法。并且在BLE Audio硬件平台开发和实现了提出的路由算法。实际测试结果表明,该算法不仅能够降低节点功耗,同时能够极大降低音频数据包的端到端时延。

一种基于BLE蓝牙技术实现智能终端通信系统集成

随着无线技术的发展演进,消费者对智能终端产品的智能化、无线化、便捷使用等越来越高,但现实生活中由于终端设备繁多、硬件设计不规范、通信协议兼容性差等形成“信息孤岛”,给消费者不能提供便捷、智能、高效的优质体验。文章提出一种基于BLE蓝牙技术实现多终端设备(智能手机、智能手表、智能耳机、智能汽车等)互联方案,旨在解决智能终端设备互联、智能、便捷使用,给消费者提供优秀的智能IoT产品。本系统主要包括终端硬件设计、BLE软件架构设计、功能描述,设计开发应用的智能终端系统运行稳定、兼容性好、便捷易用,取得了较好的经济效益。

面向BLE Mesh能量优化的路由协议研究

近年来,物联网技术不断进步与突破,全球物联网行业呈现爆发式增长态势.低功耗蓝牙自组网(Bluetooth Low Energy Mesh,BLE Mesh)应运而生,相较于其他的Mesh协议,BLE Mesh是竞争力极强的通信方式.然而,现有的BLEMesh只考虑以管理型泛洪协议进行数据传输.当网络规模或传输数据量增大时,网络中将会充斥大量冗余数据,导致能耗增加.针对能耗问题,本文提出面向BLEMesh的节点组合式按需路由协议.首先,通过邻居节点信息交换、节点组合配置和节点组合全连通三个步骤建立节点组合式网络拓扑.其次,使用路由探测包和路由回复包得到所有传输路径中的最短路径.最后,源节点沿着最短路径依次发送数据包.该协议通过限制普通节点转发,仅允许领导节点和中继节点转发数据包,减少转发节点数量,以达到抑制冗余数据包的目的.在MATLAB R2022a上仿真对比该节点组合式按需路由协议与管理型泛洪协议,结果表明,源节点向目的节点发送100个数据包时,该协议降低了网络中92.43%的数据包总量,进而减少了能量消耗,并且,源节点传输的数据包越多,效果越明显.

基于BLE Mesh的资产定位系统设计

针对当前资产定位系统定位精度、建设成本和部署灵活性难以有效平衡的问题,基于BLE Mesh采用多维标度分析(MultiDimensional Scaling-Map,MDS-MAP)定位算法设计了一种资产定位系统。系统首先对原始接收信号强度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)进行高斯-卡尔曼融合滤波,提高了RSSI值的准确性;然后利用生存时间(Time To Live,TTL)对中继节点进行约束,提高了数据传输的有效性;最后利用半径弥补法与Bellman-Ford融合迭代方案对生成的距离矩阵进行修正,减小了测距误差。实验结果表明,所设计的系统可有效完成蓝牙标签信息更新以及位置展示,平均定位精度达到了0.94 m。本系统具有成本低、工程实施方便的优点,有一定的应用价值和发展前景。

基于BLE-LoRa的布撒式自组网火灾报警系统的设计思考

针对不便建立有线网络和使用移动无线网络进行数据通信的场景,介绍了一种基于BLE-LoRa的火灾报警系统设计思路,即通过将多种传感器分散布设于目标场景,再以两种无线电技术接力的方式将目标场景物理量参数传送至控制终端,用于状态监测和报警,并在火灾发生时多个控制终端联动响应,共享报警信息。

基于BLE的剪叉车微信小程序的关键技术研究

本文针对目前剪叉车在施工和使用中的痛点,提出了一种基于BLE蓝牙的剪叉车微信小程序APP,首先对蓝牙剪叉微信小程序的整体技术架构做了阐述。之后,针对BLE小程序APP的授权、敏感数据解密等技术难点进行了详细论述。随后,根据蓝牙剪叉小程序APP功能的性质特点,对查看模块的设计和实现进行了分析,对关键点进行了详细描述。最后通过综合测试,验证了本文所提出的参数查询模块和参数设置模块设计的正确性。该蓝牙小程序APP界面简洁,操作简单,符合操作人员的使用习惯。解决了之前在硬件控制面板上操作步骤繁琐,操作代码难记忆,易出现误操作等问题。为操作人员带来了便利,也为管理者提供了一种精确管控的技术手段,从管理手段创新的角度而言,本方案的提出为同类其他外围设备的管理提供了一种新的思路。

Ble组网TBOX控制系统

Telematics-BOX简称TBOX,本文TBOX主要作用是上传车辆状态信息,接收服务器命令分发透传给报警器实现车辆控制和状态显示。Ble组网TBOX主要应用于两轮电动车,它需要和Ble组网蓝牙报警器配合使用,主从组网后TBOX往下可以通过Ble通道下发命令给报警器,控制车辆启动、熄火、设防、撤防、远程锁车开关等状态;往上通过GPRS网络通道对接服务器上报车辆信息。手机APP对接云平台可以对车辆状态信息进行查看并实时远程控制[1]。

无线传感器节点中的BLE蓝牙低功耗研究

针对无线传感器节点传输能耗较大的问题,提出一种基于蓝牙低功耗技术(BLE)的功耗优化方法。与单纯的蓝牙模块应用相比,该方法更具应用的灵活性和更低的传输功耗。通过研究BLE协议栈结构、OSAL软件架构及其休眠机制,深入探究了休眠机制对传输功耗的影响,并通过实验分析,得出应用数据包长度、数据吞吐率与传输功耗之间的关系。根据此关系来编程BLE协议栈的连接参数,进一步优化不同应用场所下无线传感器节点的传输功耗。实验结果表明,该方法能够有效地降低传输功耗,延长电池的使用寿命。

基于Double-DQN的中央空调系统节能优化运行

针对中央空调系统机理建模困难和参数辨识工作较为复杂的问题,提出了一种基于自适应建模和自学习机制的中央空调系统节能优化运行方法;设计了空调系统马尔可夫决策过程模型,采用具有双神经网络结构的强化学习算法解决学习过程中容易产生的维数灾难和值函数过估计问题.然后以广州市某办公建筑中央空调系统为研究对象,建立该系统的TRNSYS仿真平台,对算法的有效性进行了验证.仿真结果表明:该方法在满足室内热舒适性要求的前提下,以系统能耗最小为目标,实现了系统的节能优化运行;与PID控制和单神经网络强化学习控制方法相比,系统总能耗分别降低5.36%和1.64%,非舒适性时间总占比分别减少2.32%和1.37%.文中提出的强化学习控制器能够有效解决值函数过估计问题,具有良好的鲁棒性,自适应优化能力和较好的节能效果,可为建筑节能提供新思路.

一种应用于物联网的BLE Mesh组网分组协议

针对物联网设备数目不断增多导致控制繁琐的问题,提出一种基于BLE(低功耗蓝牙)的Mesh组网分组控制协议。该分组协议在所有设备均已入网的情况下,其广播数据中控制指令的目的地址采用组内地址,减少了同组中每个设备所需的地址位;在发送控制信息时,可利用对组别和设备号的设计实现对整组或单个设备的控制,且能够实现以较少的地址位数控制较多的分组个数和组内设备数目,大大提高了用户的控制体验。实际应用测试结果表明,使用组内地址传输相同数据包所需的时间相比使用源地址的传统方法可以减少23.5%,在需要传输大量数据包时可以节省更多的时间和功耗,验证了该协议能够有效地实现物联网中设备的分组和控制,而且控制方式更加灵活可靠。

基于AES与RSA的BLE门禁管理系统的数据加密

针对AES密钥管理中存在的安全性不高和RSA不适合大数据量加/解密的缺陷,为保障用户的敏感信息以及BLE门禁设备的重要数据,本文提出了采用AES与RSA混合的加密体制。利用AES算法来加/解密敏感数据,RSA算法来加/解密AES算法的密钥。然后,采用DBMS外层加密方式和字段级的加密粒度,在BLE门禁管理系统中实现对"敏感数据"的加/解密处理,以及混合加密体制下密钥的管理,保证了数据的安全性与可靠性。

基于BLE与Android的牧场温湿度智能监控系统设计

提出了一种基于低功耗蓝牙(BLE)与Android客户端的牧场温湿度远程实时监测控制系统。在嵌入式平台读取并处理温湿度数据,通过蓝牙与以太网之间信号相互转换,实现Android客户端与嵌入式平台相互通信。通过试验进一步验证,该系统可实时监测并自动控制环境温湿度值,同时可实现Android客户端对环境温湿度值的远程手动调节。

基于Android与BLE的蓝牙通信系统的实现

高科技电子行业的发展,引领了可穿戴设备的风潮,人们越发追求于其低功耗和稳定性。文章实现了一个基于Android和BLE的蓝牙通信系统,除了能通过蓝牙连接Android手机进行通信以及强大的低耗能优势以外,还对BLE连接流程进行了优化,提高了硬件和软件之间的蓝牙通信性能。

适应矿井线形空间的BLE多连接网络移动节点漫游通信方法

低功耗蓝牙(BLE,Bluetooth low energy)是一种智能手机中标配的无线通信技术。在矿井巷道线形受限场景中,空间作业人员、行走作业的机械设备等移动节点需要接入无线通信网络,并保持与网络的连接以及感知数据的交互,为此提出了一种移动节点在线形BLE多连接网络中的漫游通信方法,通过BLE移动终端持续监测和评估BLE基站的RSSI(Received signal strength index),采用去极值平均滤波算法,对RSSI值进行滤波,择优建立用于传输数据的主要通信链路和保持连接的次要通信链路,移动过程中通过主次通信链路切换以及重建次要通信链路以保证数据传输通道的稳定性,通过BLE基站持续广播更新数据传输路径以保证移动通信路径的准确性。试验结果表明,该方法可实现移动终端自主择优切换与基站的连接,保持传输链路稳定,具有良好的鲁棒性。

BLE通信的移动跨平台考勤方法及系统应用

针对当前企事业单位对成本低廉、识别精确的考勤管理方案的实际需求,提出一种轻量级、高效便捷的基于BLE通信的移动跨平台考勤方法。通过依托跨平台移动框架Flutter构建Android/iOS移动端APP,实现考勤用户注册、加密考勤二维码扫描与BLE连接请求发起,采用基于CC2640R2F芯片的BLE数据透传模块作为Android/iOS移动端与PC端的桥接,PC端完成加密考勤二维码的生成、签到信息校验及考勤二维码的实时更新。应用实践表明,本文提出的解决方案切实可行,具有较高的实际应用价值。

Beacon对蓝牙低功耗(BLE)芯片提出挑战

本文介绍了Beacon的应用场景及蓝牙BLE方案的优势。