蓝牙拓扑结构
蓝牙组网的原理
蓝牙组网的原理蓝牙组网是指将多个蓝牙设备通过无线通信连接到一起，形成一个网络，以实现设备之间的数据传输和交互。
蓝牙组网的原理主要包括蓝牙协议栈、蓝牙拓扑结构和蓝牙网络配置等方面的内容。
首先，蓝牙组网的基础是蓝牙协议栈，它包括物理层、链路层、网络层和应用层。
物理层负责传输数据的物理连接和无线信号传输，蓝牙使用的是2.4 GHz无线频段，并采用频率跳变和频率脉冲调制技术来避免干扰。
链路层负责设备之间的建立和管理连接，通过发送和接收封装在数据包中的控制信息来实现设备之间的通信。
网络层负责设备之间的路由和寻址，以确保数据能够正确传输到目的地。
应用层负责提供具体的应用功能，如音频传输、文件传输等。
其次，蓝牙组网的拓扑结构有多种形式，包括星型拓扑、网状拓扑和混合拓扑。
星型拓扑是最常见的一种形式，其中一个设备作为主设备，其他设备作为从设备，主设备与从设备之间通过连接进行通信。
网状拓扑是由多个设备相互连接形成一个网状结构，设备之间通过多跳传输数据。
混合拓扑是星型拓扑和网状拓扑的结合，一部分设备以星型结构连接，另一部分设备以网状结构连接。
通过灵活配置不同的拓扑结构，可以适应不同的应用需求。
最后，蓝牙组网的网络配置是实现蓝牙设备之间连接的关键。
在蓝牙组网中，有两种主要的网络配置方式，分别是主从方式和对等方式。
主从方式是最常用的一种方式，主设备负责控制整个网络，从设备通过连接主设备进行通信。
主设备可以同时连接多个从设备，从设备之间不能直接通信。
对等方式是指所有设备平等地连接在一起，每个设备既是主设备也是从设备，可以直接互相通信。
主从方式适用于一些需要集中控制的场景，对等方式适用于一些需要分布式协作的场景。
总结起来，蓝牙组网的原理包括蓝牙协议栈、蓝牙拓扑结构和蓝牙网络配置。
通过蓝牙协议栈的各层协同工作，实现设备之间的无线通信和数据传输。
通过不同的拓扑结构和网络配置方式，适应不同的应用需求。
蓝牙组网的原理为蓝牙设备之间的互联互通提供了技术支持，广泛应用于各个领域，如智能家居、物联网等。
BLE4.0教程一蓝牙协议连接过程与广播分析
BLE4.0教程⼀蓝⽛协议连接过程与⼴播分析1.蓝⽛简介什么是蓝⽛4.0蓝⽛⽆线技术是使⽤范围最⼴泛的全球短距离⽆线标准之⼀，蓝⽛4.0版本涵盖了三种蓝⽛技术，即传统蓝⽛、⾼速蓝⽛和低功耗蓝⽛技术，将三种规范合⽽为⼀。
它继承了蓝⽛技术在⽆线连接上的固有优势，同时增加了⾼速蓝⽛和低功耗蓝⽛的特点。
这三个规格可以组合或者单独使⽤。
蓝⽛4.0规范的核⼼是低功耗蓝⽛（Low Energy），即蓝⽛4.0BLE。
该技术最⼤特点是拥有超低的运⾏功耗和待机功耗，蓝⽛低功耗设备使⽤⼀粒纽扣电池可以连续⼯作数年之久。
蓝⽛4.0技术同时还拥有低成本、向下兼容、跨⼚商互操作性强等特点。
蓝⽛4.0 BLE的特点蓝⽛4.0 BLE技术具有如下特点：1.⾼可靠性对于⽆线通信⽽⾔，由于电磁波在传输过程中容易受很多因素的⼲扰，例如，障碍物的阻挡、天⽓状况等。
因此，⽆线通信系统在数据传输过程中，具有内在的不可靠性。
蓝⽛技术联盟（SIG）在制定蓝⽛4.0规范时已经考虑到了这种数据传输过程中的内在的不确定性，所以在射频、基带协议、链路管理协议（LMP）中采⽤可靠性措施，包括：差错检测和校正、进⾏数据编解码、差错控制、数据加噪等，极⼤地提⾼了蓝⽛⽆线数据传输的可靠性。
另外，使⽤⾃适应跳频技术，最⼤程度地减少和其他2.4GHz ISM频段⽆线电波的串扰。
2.低成本、低功耗低功耗蓝⽛⽀持两种部署⽅式：双模⽅式和单模⽅式。
（1）双模⽅式，低功耗蓝⽛功能集成在现有的经典蓝⽛控制器中，或在现有经典蓝⽛技术（2.1+EDR/3.0+HS）芯⽚上增加低功耗堆栈，整体架构基本不变，因此成本增加有限。
（2）单模⽅式，⾯向⾼度集成、紧凑的设备，使⽤⼀个轻量级连接层（Link Layer）提供超低功耗的待机模式操作。
蓝⽛4.0BLE技术可以应⽤于8bit MCU，⽬前TI公司推出的兼容蓝⽛4.0BLE协议的SoC芯⽚CC2540/CC2541，外接PCB天线和⼏个阻容器件构成的滤波电路即可实现蓝⽛⽹络节点的构建。
三种蓝牙架构实现方案（蓝牙协议栈方案）
三种蓝⽛架构实现⽅案（蓝⽛协议栈⽅案）蓝⽛架构实现⽅案有哪⼏种？我们⼀般把整个蓝⽛实现⽅案叫做蓝⽛协议栈，因此这个问题也可以这么阐述：蓝⽛协议栈有哪些具体的架构⽅案？在蓝⽛协议栈中，host是什么？controller是什么？HCI⼜是什么？⼤家都知道，不同的应⽤场景有不同的需求，因此不同的应⽤场景对蓝⽛实现⽅案的要求也不⼀样，从⽽催⽣不同的蓝⽛架构实现⽅案，或者说蓝⽛协议栈⽅案。
架构1：host+controller双芯⽚标准架构蓝⽛是跟随⼿机⽽诞⽣的，如何在⼿机中实现蓝⽛应⽤，是蓝⽛规格⾸先要考虑的问题。
如果你仔细阅读蓝⽛核⼼规格，你会发现规格书更多地是站在⼿机⾓度来阐述的，然后“顺带”描述⼀下⼿机周边蓝⽛设备的实现原理。
如⼤家所熟知，⼿机⾥⾯包含很多SoC或者模块，每颗SoC或者模块都有⾃⼰独有的功能，⽐如⼿机应⽤跑在AP芯⽚上（⼀般⽽⾔，Android或者iOS开发者只需跟AP芯⽚打交道），显⽰屏，3G/4G通信，WiFi/蓝⽛等都有⾃⼰专门的SoC或者模块，这些模块在物理上都会通过某种接⼝与AP相连。
如果应⽤需要⽤到某个模块的时候，⽐如蓝⽛通信，AP会⾃动跟蓝⽛模块交互，从⽽完成蓝⽛通信功能。
市场上有很多种AP芯⽚，同时也有很多种蓝⽛模块，如何保证两者的兼容性，以减轻⼿机的开发⼯作量，增加⼿机⼚商蓝⽛⽅案选型的灵活性，是蓝⽛规格要考虑的事情。
为此，蓝⽛规格定义了⼀套标准，使得⼿机⼚商，⽐如苹果，⽤⼀颗新AP替换⽼AP，蓝⽛模块不需要做任何更改；同样⽤⼀颗新蓝⽛模块换掉⽼蓝⽛模块，AP端也不需要做任何更改。
这个标准把蓝⽛协议栈分成host和controller两部分，其中host跑在AP上，controller跑在蓝⽛模块上，两者之间通过HCI协议进⾏通信，⽽且host具体包含协议栈那些部分，controller具体包含协议栈那些部分，两者之间通信的HCI协议如何定义，这些在蓝⽛核⼼规格中都有详细定义，因此我把它称为双芯⽚标准⽅案。
蓝牙技术组建无线局域网
蓝牙技术组建无线局域网蓝牙技术组建无线局域网1、简介蓝牙技术是一种无线通信技术，常用于短距离无线连接。
本文档旨在详细介绍如何使用蓝牙技术组建无线局域网。
2、蓝牙技术概述蓝牙技术是一种采用无线电波进行短距离数据传输的技术。
它可以实现设备之间的无线连接，包括传输音频、视频和数据。
蓝牙技术广泛应用于个人电子设备、智能家居、汽车等领域。
3、蓝牙组网方式3.1 主从模式蓝牙设备可以通过主从模式进行组网。
主设备负责发现和连接其他蓝牙设备，而从设备则接受主设备的连接请求和进行数据传输。
3.2 网状结构除了主从模式外，蓝牙技术还支持网状结构的组网方式。
在网状结构中，每个设备都可以直接与其他设备进行通信，从而构建一个复杂的网络。
4、蓝牙组网技术4.1 蓝牙协议栈蓝牙技术采用了一套完整的协议栈，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
这些层次间相互配合，保证了设备间的稳定连接和数据传输。
4.2 蓝牙配对与安全性为了确保通信安全，蓝牙设备在连接前需要进行配对。
蓝牙配对过程中使用了加密技术，以防止数据泄露和非法连接。
5、蓝牙局域网应用5.1 无线音频传输蓝牙技术是一种常用的无线音频传输方式。
通过连接蓝牙耳机或扬声器，用户可以享受无线音频体验。
5.2 数据传输蓝牙技术也可以用于数据传输。
通过蓝牙连接，用户可以在设备之间传输文件、照片等数据。
6、附件本文档涉及的附件包括：- 蓝牙组网网络拓扑图- 蓝牙配对流程图- 蓝牙通信安全性介绍文档7、法律名词及注释7.1 蓝牙技术蓝牙技术是一种通过无线电波进行短距离通信的技术。
7.2 主从模式主从模式是蓝牙设备组网的一种方式，主设备负责发起连接，并控制整个组网过程。
7.3 网状结构网状结构是蓝牙设备组网的一种方式，每个设备可以直接与其他设备进行通信。
8、结束语。
蓝牙Adhoc网络形成算法的性能评价_何蓉
收稿日期:2004-11-03;修订日期:2005-03-30 基金项目:西南交通大学科研基金资助项目(X1201011030102) 作者简介:何蓉(1974-),女,江西丰城人,讲师,博士研究生,主要研究方向:移动自组织网络、无线网格网; 方旭明(1962-)男,浙江义乌人,教授,博士生导师,博士,主要研究方向:移动Ad hoc 网络、移动I P 、无线局域网、蜂窝移动通信系统资源管理、移动性管理与建模.文章编号:1001-9081(2005)05-1173-04蓝牙Ad hoc 网络形成算法的性能评价何 蓉,方旭明(西南交通大学计算机与通信工程学院,四川成都,610031)(r ong .he@sina .com ,x mfang2002@ )摘 要:评价一个蓝牙Ad hoc 网络形成算法的优劣可以用不同方法和性能指标来衡量。
文中首先介绍了蓝牙Ad hoc 网络的拓扑结构,然后讨论了评价蓝牙Ad hoc 网络形成算法的主要手段和性能指标,对目前主要的蓝牙Ad hoc 网络形成协议的性能进行了总结和比较。
此外,还对树型散射网形成(Tree Scatternet For mati on,TSF )协议的部分性能指标进行了仿真,给出了相应的性能仿真曲线。
最后总结现有网络形成协议存在的问题,分析业界关注的重点及今后可能的研究方向。
关键词:蓝牙;Ad hoc 网络;散射网;网络形成;协议中图分类号:TP393 文献标识码:APerfor mance eva lua ti on of Bluetooth Ad hoc network for ma ti on a lgor ith m sHE Rong,F ANG Xu 2m ing(School of Co m puter and Co mm unications Engineering,Southw est J iaotong U niversity,Chengdu S ichuan 610031,China )Abstract:There are different methods and criteria t o evaluate the perfor mance of a p r ot ocol f or B luet ooth Ad hoc net w ork f or mati on .I n this paper,t opol ogy structure of B luet ooth Ad hoc net w ork was p resented firstly .Then,main app r oaches in syste m perfor mance evaluati on and key perfor mance criteria of the net w ork f or mati on algorith m s were discussed,and the perfor mance of dom inating its for mati on p r ot ocols was su mmarized .Further more,si m ulati on of Tree Scatternet For mati on (TSF )p r ot ocol was done and the corres ponding si m ulati on results were given .A t last,s ome issues in existing p r ot ocols were pointed out,while the key as pects of B luet ooth Ad hoc net w ork f or mati on algorith m s which peop le cared most and s ome possible research directi ons were p resented .Key words:B luet ooth;Ad hoc net w ork;scatternet;net w ork f or mati on;p r ot ocol0 引言Ad hoc 网络是一种不需要网络基础设施的多跳、自组织网络,可以应用于军事指挥与通信、抢险救灾、应急通信、传感器网络、移动会议等众多领域。
蓝牙技术讲座 第3讲 蓝牙的网络结构和信道控制
每个蓝牙设备都有一个 内部的系统时钟 ， 用来
决 定收 发器 定时 和跳频 蓝牙 时 钟取 自一个 自由运 行 的本 地 时 钟 ， 地 时钟 从 不 进 行 调 整 ， 不 会 关 本 也 闭 为了与 其 他 的节 点 同 步 ， 在 本地 时钟 上加一 要 二 个 偏移 量 ， 供 给其 他节 点 的就是 这 个 临 时 的相 互 提 同步 的时钟 。注 意 ， 蓝牙 的时 钟与 每 天 的时 间没有
员地址 （ Ｍ— Ｄ Ｒ） Ａ Ａ Ｄ 。
个 蓝 牙 网 络 由 一个 主 设 备 （ ａｔｒ 和 一 个 Ｍｓ ） ｅ
或 多 个 从 属设 备 （ ｌ ） 成 ， 们都 与 这 设 备 的 ｓａ 组 它 时 间和跳 频 模 式 同步 （ 以主设 备 的 时钟 和蓝 牙 设备
的地址 为准 ） 。每个独 立 的 同步 蓝 牙网络 就 被 称 为
微微 网中， 为主设备或辅设备 ， 作 这通 过时分复用 技术 来完成 。 在一 个 Ｓａｅｎｔ ， ｃｔｒｅ 中 两个 （ 多 个 ） ｔ 或 微 微网在时间或频率 卜 均不同步。每个微网都在 自己 的跳频信道 内运行 ， 而多个微网中的任何设备通过 时分 复用 技术 可 在适 当时 间加 入 。 当然 ， 需 要 双 这 方均同意这种使用方式。不过这需要确保蓝牙的安
直存在 。
一
个 蓝 牙设 备可 以与一 个 或多个 其他 蓝 牙设备
通 过不 同方式 进行 交互 。最 简单 的情 形是 只有两个
设备时 ， 为点到点通信 当有多个辅设备时 ， 称 通信
拓扑 即为点 到多点 结构 。
蓝牙 支 持点对 点和 一点 对多 点 的通信 一个 设
备作为主设备， 另一个设备作为辅设备 。事实 卜 微 ， 微 网是任 何 带 个 主设 备 和一个 或 多个辅设 备 的蓝 牙 网络 蓝 牙最 基本 的网络 组成 是微微 网 当主设 备单元为一个 从设备单元也是一个的时候 ， 这种操 作方式是单～从南式 ； 当主设备单元是一个 ， 从设备 单元是多个的时候 ， 这种操作方式是多—从方式 ． 如
蓝牙协议栈
我国采用通用频带范围(2400—2483.5)MHz,射频信道为(2402+K*2)MHz, K=0, 1, ..., 39,这是把这频带均匀分为40个信道,每个信道宽2MHz。其中有3个固 定的广播信道,广播信道中的数据用于建立连接和发现设备,采取这种方式可是大 大缩短建立连接的时间,从而提高了建立连接的效率。另外剩余的37个数据信道 釆用自适应调频技术来发送数据,从而来减少干扰和福射。系统在该频段中留有 保护带,下保护带留了 2MHz,上保护带留了 3.5MHz。
➢ 广播设备只能以广播者的角色去运行,并且只能使用非连接 的广播事件去广播数据,通常这样的设备没有蓝牙接收器,只 有一个发送器来完成广播数据的目的。
➢ 扫描设备只能以扫描者的角色去运行,并且使用被动的扫描 模式从广播设备那里获取数据,这样的设备与广播设备恰好 相反,没有发送器,只有一个接收器来完成被动的扫描。
在包交换序列中,2个连续包之间的时间间 隔被称为顿间距(IFS)。这段时隔具体指从一 个包的结束到下一个包的幵始之间的时间间隔 ,他被定义为T_IFS,该值为 150us。
精选ppt
16
(3)设备发现
设备发现需要有一个广播者设备和一个扫描者设备。广播者设 备在广播信道上以广播事件的形式周期性地发送广播包。广播事件 被及时分割,目的就是为了减少在广播信道上的干扰。扫描者设备也 许会请求更多的关于广播者设备的信息,并将这些信息作为一个扫描 报告传送给Host层。
➢ 低功耗蓝牙可以1个主设备和无数 个从设备之间通信。
蓝牙BLE：GATTProfile简介（GATT与GAP）
蓝⽛BLE：GATTProfile简介（GATT与GAP）⼀. 引⾔现在低功耗蓝⽛（BLE）连接都是建⽴在 GATT (Generic Attribute Profile) 协议之上。
GATT 是⼀个在蓝⽛连接之上的发送和接收很短的数据段的通⽤规范，这些很短的数据段被称为属性（Attribute）。
⼆. GAP详细介绍 GATT 之前，需要了解 GAP（Generic Access Profile），它在⽤来控制设备连接和⼴播。
GAP 使你的设备被其他设备可见，并决定了你的设备是否可以或者怎样与合同设备进⾏交互。
例如 Beacon 设备就只是向外⼴播，不⽀持连接，⼩⽶⼿环就等设备就可以与中⼼设备连接。
2.1 设备⾓⾊GAP 给设备定义了若⼲⾓⾊，其中主要的两个是：外围设备（Peripheral）和中⼼设备（Central）。
外围设备：这⼀般就是⾮常⼩或者简单的低功耗设备，⽤来提供数据，并连接到⼀个更加相对强⼤的中⼼设备。
例如⼩⽶⼿环。
中⼼设备：中⼼设备相对⽐较强⼤，⽤来连接其他外围设备。
例如⼿机等。
2.2 ⼴播数据在 GAP 中外围设备通过两种⽅式向外⼴播数据： Advertising Data Payload（⼴播数据）和 Scan Response Data Payload（扫描回复），每种数据最长可以包含 31 byte。
这⾥⼴播数据是必需的，因为外设必需不停的向外⼴播，让中⼼设备知道它的存在。
扫描回复是可选的，中⼼设备可以向外设请求扫描回复，这⾥包含⼀些设备额外的信息，例如设备的名字。
（⼴播的数据格式我将另外专门写⼀个篇博客来讲。
）2.3 ⼴播流程GAP 的⼴播⼯作流程如下图所⽰。
从图中我们可以清晰看出⼴播数据和扫描回复数据是怎么⼯作的。
外围设备会设定⼀个⼴播间隔，每个⼴播间隔中，它会重新发送⾃⼰的⼴播数据。
⼴播间隔越长，越省电，同时也不太容易扫描到。
2.4 ⼴播的⽹络拓扑结构⼤部分情况下，外设通过⼴播⾃⼰来让中⼼设备发现⾃⼰，并建⽴GATT连接，从⽽进⾏更多的数据交换。
自己移植nimble_0.nimble蓝牙协议栈架构
⾃⼰移植nimble_0.nimble蓝⽛协议栈架构再阅读之前，你需要：1. nimble 协议栈官⽅源码⾸先分析nimble源码⽬录架构：整个nimble协议栈共包含6个⽬录：1. /apps ⽂件夹包含了使⽤nimble协议栈实现的蓝⽛应⽤程序。
2. /docs ⽂件夹包含了nimble协议栈的⼀些说明⽂档，后缀为.rst3. /ext ⽂件夹包含了nimble 协议栈使⽤的加密库4. /nimble ⽂件夹包含了整个 nimble 协议栈代码实现5. /porting ⽂件夹包含了nimble 协议栈移植到不同os上所需的适配的API6. /targets 不关⼼的⽂件夹（我也不晓得是撒⼦，单元测试？）我们最需要关⼼的是 /nimble ⽬录和 /porting ⽬录整个nimble蓝⽛协议栈的拓扑结构如下：/nimble ⽬录：主机与控制器协议栈实现协议栈的实现包含了5个⽬录：1. /controller，该⽬录包含控制器侧的协议栈实现2. /drivers，该⽬录包含控制器协议栈对蓝⽛射频芯⽚硬件的驱动API原型和实现，因为控制器协议栈与硬件是直接耦合的，所以对不同的芯⽚，驱动接⼝的实现不同3. /host，该⽬录包含主机侧的协议栈，以及各种服务的实现4. /include，该⽬录包含了⼀些外部提供的API原型，⽐如：主机协议栈和控制器协议栈都会调⽤的HCI通信API原型（在ble_hci_trans.h中），以及主机协议栈与OS相关的API原型（nimble_npl.h⽂件中）5. /transport，该⽬录包含了不同HCI类型对应的HCI的通信API实现/porting⽬录：移植⽬录该⽬录包含4个⽂件夹：1. /examples，移植到不同OS平台完成后的协议栈启动⽰例，dummy与linux2. /nimble，nimble协议栈移植的剩余部分（这些接⼝可能都不需要更改，根据实际使⽤环境⽽定）3. /npl，不同os平台的移植⽬录，该⽬录主要实现了主机协议栈在不同OS平台的操作api实现，这些 api 原型在 nimble_npl.h ⽂件中4. /targets，不关⼼，我也不晓得是撒⼦/porting/nimble⽬录：移植剩余⽬录？研究⼀下该⽬录总共包含两个头⽂件，include和src我们主要研究/src⽬录吧/endian.c : 查看源代码，该库主要提供数组与整型按⼤/⼩端转换，数组颠倒，数组倒序交换/hal_timer.c : 该⽂件主要提供⼀个基于nrf52 硬件平台的定时器服务库，这些定时服务API主要供 /os_cputIme.c 调⽤/mem.c : 提供了分配内存池并初始化的操作，还提供了从内存池中分段的操作/nimble_port.c : 提供了移植通⽤操作库，⽐如 nimble_port_init() 启动nimble 协议栈，nimble_port_run() 主机协议栈处理函数，nimble_port_get_dflt_eventq() 获得nimble主机协议栈的默认事件队列, nimble_port_ll_task_func() 控制器协议栈处理函数。
物联网无线传输技术WIFI、蓝牙、NFC等介绍
物联网无线传输技术WIFI、蓝牙、NFC等介绍随着万物互联时代的到来，物与物之间的连接方式也在不断发展和更新。
如果说，传感器是物联网的触觉，那么，无线传输就是物联网的神经系统，将遍布物联网的传感器连接起来。
在物联网出现以前，网络的接入需求主要体现在PC、移动终端对互联网的接入需求。
如今，随着物联网技术的发展，无线接入不仅仅体现在PC、移动终端对网络的连接需求，还有工业生产环境下物与物之间的连接需求。
近距离无线传输技术包括WIFI、蓝牙、UWB、MTC、ZigBee、NFC，信号覆盖范围则一般在几十厘米到几百米之间。
近距离无线传输技术主要应用在局域网，比如家庭网络、工厂车间联网、企业办公联网。
1WiFiWi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例，最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。
然而，它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。
WiFi技术并不是为了取代蓝牙或者其他短距离无线电技术而设计的，两者的应用领域完全不同，虽然在某些领域上会有重叠。
WiFi设备一般都是设计为覆盖数百米范围的，若是加强天线或者增设热点的话，覆盖面积将会更大，甚至是整幢办公大楼都不成问题。
WiFi无线技术主要为移动设备接入LAN（局域网）、WAN（广域网），以及互联网而设计。
基本上来说，在WiFi标准中，移动设备扮演的是客户端角色，而服务端是网络中心设备;与NFC、蓝牙技术的两移动设备互联互通在点对点（peertopeer）结构上有着巨大的区别。
支持拓扑结构：星型结构使用距离：近、中距离（数百米）应用场景：移动设备等2蓝牙Bluetooth蓝牙是一种通用的短距离无线电技术，蓝牙5.0蓝牙理论上能够在最远100 米左右的设备之间进行短距离连线，但实际使用时大约只有10米。
其比较大的特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑，在不借助电缆的情况下联网，并传输资料和讯息。
目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。
ble mesh原理 -回复
ble mesh原理-回复BLE Mesh原理一、引言在物联网时代，智能家居、智能办公、智能工厂等应用场景逐渐兴起，而无线通信技术的快速发展为实现这些场景提供了可能。
其中，蓝牙技术作为一种低功耗、成本低廉的无线通信技术，越来越受到关注。
而BLE Mesh 作为蓝牙技术的一个重要进化，具备强大的覆盖范围和灵活的网络拓扑结构，成为物联网应用的重要选择。
二、BLE Mesh的概念BLE Mesh是建立在蓝牙低功耗（Bluetooth Low Energy，BLE）技术基础上的一种网络拓扑结构，它通过多个BLE设备相互连接形成一个分布式的蓝牙网络。
这个网络可以支持同一区域内的多个设备之间的通信和控制，如智能灯泡、智能插座、传感器等。
BLE Mesh基于BLE技术的低功耗特性，可以实现长时间的使用。
三、BLE Mesh的工作原理1. 分布式拓扑结构BLE Mesh的拓扑结构与传统蓝牙技术有很大的不同。
传统蓝牙技术中，一个主设备（Master）与多个从设备（Slave）进行连接，而BLE Mesh 则实现了分布式的拓扑结构。
在BLE Mesh网络中，每个BLE设备都可以充当网关，即Master，同时也可以作为从设备与其他设备进行通信。
这种分布式的拓扑结构使得BLE Mesh可以更好地覆盖整个区域，增强了网络的可靠性。
2. 自组网BLE Mesh网络具备自组网的功能，即设备在加入蓝牙网络后可以自动进行节点的自动发现与组网。
当一个BLE设备初始化时，它会广播自己的存在，其他设备可以通过监听这个广播来识别新设备的加入，并建立连接。
这种自组网的机制使得设备的部署和扩展变得更加灵活和方便。
3. 多跳转发BLE Mesh的网络通信是通过多跳转发实现的。
当发送数据的设备与目标设备之间距离较远时，会经过多个中间节点的中继传输。
每个BLE设备都可以成为中继节点，具备接收和转发数据的能力。
通过多跳转发，BLE Mesh可以实现大范围的信号覆盖，并且具备一定的容错能力。
第3章 近距离无线通信技术
物联网通信技术
3.2 ZigBee技术
ZigBee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通 信技术。它是为低速率控制网络设计的标准无线网络 协议，依据IEEE 802 .15. 4标准，在数千个微小的传 感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少 的能量，就能以接力的方式通过无线电波将数据从一 个结点传到另一个结点，从而实现在全球2.4 GHz免 费频带范围内的高效、低速率的通信功能。
从调制方式可看出，在ISM频段上，一条FH信 道所支持的比特率为1 Mbit/s。理论上，79条载 波频谱支持79 Mbit/s。由于跳频序列非正交化， 理论容量79 Mbit/s不可能达到，但可远远超过1 Mbit/s。
物联网通信技术
3.1.3 蓝牙关键技术
4. 基于包的通信 蓝牙系统采用基于包的传输：将信息流分片
物联网通信技术
3.1.3 蓝牙关键技术
2. 多址接入体系和调制方式 频分多址(FDMA)的优势在于信道的正交性仅
依赖发射端晶振的准确性，结合自适应或动态信 道分配结构，可免除干扰，但单一的FDMA无法满 足ISM频段内的扩频需求。
时分多址(TDMA)的信道正交化需要严格的时 钟同步，在多用户专用系统连接中，保持共同的 定时参考十分困难。
码分多址(CDMA)可实现扩频，应用于非对称 系统，可使专用系统达到最佳性能。
物联网通信技术
3.1.3 蓝牙关键技术
3. 媒体接入控制(MAC) 蓝牙系统可实现同一区域内大量的非对称通信。
与其他专用系统实行一定范围内的单元共享同一 信道不同，监牙系统设计为允许大量独立信道存 在，每一个信道仅为有限的用户服务。
ZigBee设备具有能量检测和链路质量指示的功能，并 采用了碰撞避免机制，以避免发送数据时产生数据冲 突。在网络安全方面，ZigBee设备采用了密钥长度为 128位的加密算法，对所传输的数据信息进行加密处 理，从而保证数据传输时的高可靠性和安全性。
Bluetooth(蓝牙)技术课件
所受的干扰？？？， 通话受到的电波干扰被平均
否则，移动台一直工作在固定的频点上，则整个通话过程的
每一个突发脉冲可能都会受到固定不变的强干扰。
FH把干扰分散到了携带突发脉冲的不同载频上，这种效果被
称为“均化干扰”或“干扰分集”
蜂窝网络是频率复用的，同频干扰是存在，跳频使信号所受
Bluetooth（蓝牙）技术
Bluetooth技术
1 Bluetooth技术概述
2 Bluetooth协议体系结构
3 Bluetooth应用及产品
1
➢
Bluetooth技术概述
Bluetooth简介
1998年5月爱立信、IBM、Intel、Nokia和东芝五
家公司于联合成立了Bluetooth（蓝牙）特别兴趣
• 采用每帧改变频率的方法，即每隔 4.615 ms改变
载波频率，亦即跳频速率为 1/4.615 ms=217 跳/秒。
Bluetooth工作频段----2.4GHz ISM 频段
ISM频段：Industry Science and Medical Band （工业、科学、医学）。
信道数：79 个 （0-78）
律跳变。每个小区信道组的跳频功能都能单独激活或关闭。
多径衰落（Multipath）
多径衰落产生于散射的
环境
是移动通信特有的现象
降低传输质量，是影响
网络质量的关键因素
是任何移动通信系统都
面临的挑战
跳
频
的
Frequency
理
论
依 Low correlation
据
蓝牙网络结构
蓝牙既可以“点到点”也可以“点到多点”进行无线连接。蓝牙网络的 拓扑结构如图所示：
蓝牙网络结构
4
蓝牙微微网
蓝牙中的基本联网单元是微微网（Piconet），它由一台主设备 和1～7台活跃的从设备组成。如图所示：
蓝牙网络结构
5
蓝牙微微网
在微微网中，蓝牙设备要么是主设备，要么是从设备，同一个 微微网只存在一个主设备，别的都是从设备。微微网使用三个比特 位给网内从设备进行编号，每个设备编号不同，每个微微网最多连 接7个从设备。此外，在微微网中，从设备只能与主设备进行通信， 从设备之间不能通信。
蓝牙网络结构
蓝牙网络结构
2
蓝牙网络的拓扑结构
微微网是实现蓝牙无线通信的最基本方式。每个微微网只有一个主设备， 一个主设备最多可以同时与七个从设备同时进行通信。 散射网是多个微微网相互连接所形成的比微微网覆盖范围更大的蓝牙网 络，其特点是不同的微微网之间有互联的蓝牙设备。
蓝牙网络结构
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蓝牙网络的拓扑结构
蓝牙网络结构
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蓝牙散射网
在同一个区域内可能有多个微微网，一个微微网中的主设备单元同 时也可以从属于另外的微微网，作为另一个微微网中的从设备单元， 作为2个或2个以上微微网成员的蓝牙单元就成了网桥节点。
蓝牙网络结构7Fra bibliotek蓝牙散射网
多个微微网如果存在重叠区域，就形成了散射网。构成散射网的各 个微微网，仍然具有自己的主设备，但是一个微微网的主设备，可以 同时充当另一个微微网的从设备，这样该设备就具备双重身份。上图 中的手机，即为这种情况，它充当上方微微网的主设备，同时作为下 方微微网的从设备存在。
蓝牙组网方案
引言蓝牙是一种无线通信技术，它使用低功耗无线电技术在短距离内进行数据传输。
蓝牙组网是指多个蓝牙设备互相连接以形成一个网络，实现设备之间的数据传输和通信。
蓝牙组网在许多领域中得到广泛应用，包括家庭自动化、智能城市、工业自动化等。
本文将介绍蓝牙组网方案的原理、应用场景和实施步骤。
蓝牙组网的原理蓝牙组网的原理是通过主设备和从设备之间的连接来实现设备之间的通信。
主设备充当组网的控制中心，负责管理和协调整个网络中的设备。
从设备是主设备的下属设备，通过与主设备建立连接来传输数据和接收指令。
蓝牙组网可以采用两种主要的拓扑结构，分别是集中式拓扑和分散式拓扑。
集中式拓扑中，主设备控制所有的从设备，从设备之间没有直接通信。
分散式拓扑中，主设备和从设备之间可以直接通信，形成一个整体网络。
蓝牙组网还有两种不同的连接方式，分别是点对点连接和广播连接。
点对点连接是指主设备与从设备之间建立一对一的连接，实现较高的数据传输速率和稳定性。
广播连接是指主设备将数据广播到网络中的所有设备，从设备可以接收到广播的数据并进行处理。
蓝牙组网广泛应用于各种场景中，下面将介绍几个常见的应用场景。
家庭自动化蓝牙组网在家庭自动化领域中得到广泛应用。
通过将各种智能设备连接到蓝牙组网中，可以实现远程控制和管理。
例如，用户可以通过手机应用程序控制家中的灯光、电器和安防设备。
蓝牙组网可以提供稳定的连接和较高的数据传输速率，使得家庭自动化系统更加智能化和便捷。
智能城市蓝牙组网在智能城市建设中发挥重要作用。
通过将各种设备连接到蓝牙组网中，可以实现城市内部的信息共享和交流。
例如，城市中的传感器可以通过蓝牙组网将采集到的数据传输到中心服务器进行处理。
智能城市可以通过蓝牙组网实现智慧交通、环境监测、智能停车等功能，提高城市的管理和服务水平。
工业自动化蓝牙组网在工业自动化领域中也具有重要应用。
通过将工业控制设备连接到蓝牙组网中，可以实现生产线的智能化和自动化。
例如，工厂中的传感器可以通过蓝牙组网将设备状态数据传输到监控中心进行实时监测和控制。
通信工程师试题
一、简答题1、简述蓝牙技术传输距离的类型。
答：蓝牙技术传输距离有三种类型：（1）当功率为 100 mW 时，传输距离是 100 m；（2）当功率为 2.5 mW 时，传输距离是 10 m；（3）当传输距离为 1 mW 时，传输距离是 10 cm。
2、阐述蓝牙网络的拓扑结构。
答：蓝牙系统支持点对点和点对多点两种连接，这样就形成了微微网（Picnet）和散射网（Scatternet）两种网络拓扑结构。
3、简述蓝牙系统无线射频单元的结构。
答：蓝牙系统天线指标是按 0 dBm 设计的，依据 FCC（美国联邦通信委员会）有关电平为 0 dBm 的 ISM 频段的标准。
由于接受扩频技术，放射功率可达到 100 mW。
系统最大的跳频速率为 1 600 跳／秒，在 2.402 GHz 和 2.480 GHz 之间，接受 79 个间隔为 1 MHz 的频点来实现。
系统的设计通信范围为 10 cm 到 10 m，但是通过增大发送功率可以将范围扩大至 100 m。
4、简述蓝牙基带技术支持的同步面对连接（SCO）类型的功能和作用。
答：SCO 连接为对称连接，利用保留时隙传送数据包。
连接建立后，Master 和 Slave 可以未被选中就发送SCO 数据包。
SCO 数据包既可以传送语音，也可以传送数据，但在传送数据时，只用于重发被损坏的那部分数据。
5、简述蓝牙基带技术支持的异步无连接（ACL）类型的功能和作用。
答：ACL 链路定向发送数据包，它既支持对称连接，也支持不对称连接。
Master 负责限制链路带宽，并确定Pieonet 中的每个 Slave 可以占用多少带宽和连接的对称性。
Slave 只有被选中时才能传送数据。
ACL 链路也支持接收 Master 发给 Piconet 中全部 Slave 的广播消息。
6、蓝牙基带限制器的纠错方案有哪几种？答：基带限制器有三种纠错方案：（1）1／3 比例前向纠错（FEC）码；（2）2／3 比例前向纠错码；（3）数据的自动请求重发方案。
工厂自动化网络拓扑
工厂自动化网络拓扑工厂自动化网络拓扑是指在工厂自动化系统中，将各个设备和网络连接起来的结构和布局。
它是工厂自动化系统中网络通信的基础，对于实现设备之间的数据交换和控制指令传输起着重要作用。
下面将详细介绍工厂自动化网络拓扑的标准格式。
一、拓扑结构工厂自动化网络拓扑的结构可以采用多种形式，常见的有总线型、星型、环型、网状型等。
不同的拓扑结构适合于不同的工厂自动化系统，根据具体需求选择合适的拓扑结构。
1. 总线型拓扑结构总线型拓扑结构是将各个设备通过一条主干线连接起来，设备之间通过总线进行数据交换。
这种拓扑结构简单、成本低，适合于设备数量较少、距离较近的工厂自动化系统。
2. 星型拓扑结构星型拓扑结构是将各个设备分别与一个中央节点连接，中央节点负责将数据转发给其他设备。
这种拓扑结构具有良好的扩展性和可靠性，适合于设备数量较多、距离较远的工厂自动化系统。
3. 环型拓扑结构环型拓扑结构是将各个设备按照环形连接起来，每一个设备都与相邻的设备直接相连。
这种拓扑结构具有较好的容错性和可靠性，适合于对网络可靠性要求较高的工厂自动化系统。
4. 网状型拓扑结构网状型拓扑结构是将各个设备通过多个连接路径相互连接，形成一个复杂的网络结构。
这种拓扑结构具有较好的冗余性和可扩展性，适合于对网络冗余和可靠性要求较高的工厂自动化系统。
二、网络设备工厂自动化网络拓扑中的设备包括交换机、路由器、网关、工控机等。
这些设备负责实现数据的传输、路由和控制。
1. 交换机交换机是工厂自动化网络拓扑中最常用的设备之一，它负责将数据包从一个端口转发到另一个端口。
交换机具有多个端口，可以同时连接多台设备，实现设备之间的数据交换。
2. 路由器路由器是工厂自动化网络拓扑中用于连接不同网络的设备，它根据目标IP地址将数据包从一个网络转发到另一个网络。
路由器具有多个接口，可以同时连接多个网络，实现不同网络之间的数据通信。
3. 网关网关是工厂自动化网络拓扑中用于连接不同协议的设备，它负责将不同协议的数据进行转换和传输。
蓝牙组网方案
蓝牙组网方案随着物联网的快速发展，人们对于无线连接技术的需求也日益增加。
蓝牙技术作为一种短距离的无线通信标准，被广泛应用于各种设备之间的数据传输。
但是，在一些大规模应用场景中，单一蓝牙连接的能力已经无法满足需求，这时候，蓝牙组网方案就成为了一种解决办法。
一、蓝牙组网的基本概念蓝牙组网是指通过多个蓝牙设备之间的互联来建立一个无线网络，实现数据的传输和控制。
相比单一蓝牙连接，蓝牙组网可以扩展连接范围，并提供更加灵活的网络拓扑结构。
蓝牙组网方案可以分为传统蓝牙组网和低功耗蓝牙组网两种。
传统蓝牙组网方案使用主-从的连接方式，其中主设备负责网络的管理和协调，从设备则只负责与主设备进行通信。
这种方案适用于设备数量较少且传输量较大的场景，比如蓝牙音箱与手机之间的连接。
低功耗蓝牙组网方案则采用了网状网络结构，其中每个设备都可以与其他设备直接通信，无需经过主设备的中转。
这种方案适用于设备数量较多的场景，比如家庭自动化系统中的多个传感器设备。
二、蓝牙组网的应用领域蓝牙组网方案可以应用在很多领域，以下列举了几个常见的应用场景。
1. 智能家居：在智能家居系统中，通过蓝牙组网方案可以实现各种设备之间的联动控制。
例如，当你离开家时，蓝牙门锁可以自动将门锁上，同时灯光和空调也会自动关闭。
2. 物流管理：在物流管理中，通过蓝牙组网可以实现对货物的实时追踪和监控。
物流公司可以利用蓝牙设备对货物进行标记，然后通过组网方案实现对货物位置和状态的监控。
3. 医疗健康：蓝牙组网可以在医疗健康领域发挥重要作用。
通过连接各种传感器设备和医疗监测器械，可以实现对病人的实时监测和数据传输。
医护人员可以通过组网方案实时查看病人的健康状况，提高医疗服务的质量。
三、蓝牙组网的实现技术蓝牙组网的实现需要借助一些技术手段来解决一些实际问题。
1. 蓝牙网关：蓝牙网关是实现蓝牙组网的关键设备，它可以连接多个蓝牙设备，并将它们之间的数据进行转发。
通过蓝牙网关，可以实现蓝牙设备与Internet的连接，进而实现更广泛的数据传输和控制。
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2.4.2 散射网图2－3 散射网蓝牙基带采用跳频扩频（FHSS）和分时双工(TDD)技术，让邻近的多个微微网能在性能损失很小的情况下共存并独立通信。
蓝牙规范允许给每个节点分配多个角色，一个节点在某一微微网中为主节点，它在另一个微微网中可以为从节点。
具有多种角色的节点可以作为桥节点来连接邻近的微微网，从而形成多跳的ad hoc 网络，称为蓝牙散射网。
蓝牙散射网可以包含数以百计的蓝牙节点，多跳的蓝牙散射网可以将通信距离超过传统的通信范围的短距离无线电设备连接起来，为大范围的通信提供技术支持。
如图2－3 所示，13 个蓝牙节点分为4 个微微网（A,B,C 和D），主节点用五边形代表，从节点用小圆圈代表，相邻的微微网可以通过不同的方式相互连接：（1）主－主情况：微微网A 中的主节点1 和微微网B 中的主节点2 互为邻居并相互连接时，两个主节点中的一个加入到另一个微微网中成为从节点（在图中，B 中的节点 2 成为A 中节点1 的从节点）；（2）两个微微网通过共同的从节点相互连接：如图微微网B 和微微网C 就是通过共同的从节点 5 相互连接的；（3）微微网通过一组邻近的从节点相互连接：如上图微吉林大学硕士学位论文21Ad Hoc网络的多跳路由不是由专用的路由设备完成的,而是由普通节点共同完成的,因为使用了多跳路由,使节点的发射功率降低,从而节省了电能,但路由程序的复杂程度加大；.链路的稳定性较差与传统的有线网络甚至单跳的无线通信系统相比，Ad Hoc网络存在多经、衰落、噪声以及无线信道间的互相干扰等因素的影响，使其链路容量降低，误码率增加。
蓝牙基带中的自动重复请求（ARQ）和前向纠错技术（FEC）有效地解决了这些问题；.低功耗和便携性Ad Hoc网络中的节点大多数为可移动的,这就要求节点设备体积小巧,携带方便,其电源需采用电池供电,因此降低节点设备的功耗就格外重要。
整个系统的设计应从节约能量的角度出发，充分考虑CPU的处理时间、内存的大小、信号的处理和收发器的输入与输出功率；.安全性差Ad Hoc网络是一种采用无线信道、有限电源、分布式控制等技术的特殊的无线移动网络，它在物理安全上更加脆弱，容易受到被动窃听、主动入侵、拒绝服务、剥夺“睡眠”等网络攻击。
另外，Ad Hoc网络由节点自身充当路由器，不存在命名服务器和目录服务器等网络设施，也不存在网络边界的概念，使得它在网络中的安全问题十分复杂，传统网络中的许多安全策略和机制不再适用。
因此，需要特别考虑信道加密、抗干扰、用户认证、密钥管理、访问控制和其他安全措施。
2．蓝牙自组个人区域网络特点：基于蓝牙技术的自组个人区域网络相对于一般Ad Hoc网络而言，具有其与众不同的特性：.主从特性蓝牙自组个人区域网络是基于主从模式的,网络拓扑构建前,各节点的地位相等,但网络拓扑构建结束后,各节点的地位是不平等的,但节点的角色可以转换,它是Ad Hoc网络分级结构中的一种特例；.跳频特性第二章蓝牙自组个人区域网络概论20微网C 和微微网D，通过节点6 和节点7 相互连接。
这种情况要求这些邻近的从节点形成一个新的微微网，选取其中一个节点为新微微网中的主节点。
如图2-3 所示,节点7 和节点 6 组成新的微微网E，其中节点7 为主节点。
最终A、B、C 和D 四个相互独立的微微网相互连接起来，成为一个散射网。
2.4.3 蓝牙网络特点随着蓝牙技术与Ad Hoc网络技术的结合，蓝牙网络的含义和属性得到了进一步的扩展，蓝牙自组个人区域网络（PAN）的应用不再限于孤立的PAN，而是将蓝牙PAN与更大的公共网络基础设施相连，作为最终网络用户的无线接入点。
在蓝牙自组个人区域网络中，可能部分甚至全部节点都是移动的，可以随时进入或远离其他设备的通信范围，也就是可以随时加入或退出某个网络，这一点正好体现了无线自组网络的特点。
1．Ad Hoc 网络特点：无线自组网络（AD Hoc）是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的临时性自治系统，它有以下几个特点：.分布式操作Ad Hoc网络中没有传统网络中的基站、移动交换中心或本地位置注册机构等控制中心，所有节点的地位平等，各节点通过分层的网络协议和分布式算法协调彼此的行为；.动态变化的网络拓扑Ad Hoc网络中节点能以任意可能的速度和方式移动，加上无线信道的变化，其网络拓扑结构随时可能变化。
为确保所执行的应用程序和所进行的服务的连续性，就必须保证网络成员的连接性。
这就要求必须更新网络路由协议、MAC协议、IP协议和UDP/TCP协议的设计。
另外，用户节点即使在移动过程中，也要保持与固定网络（如因特网等）的接入。
需要通过移动性管理允许一个用户可以分别接入不同的接入点；.多跳路由第二章蓝牙自组个人区域网络概论182.4.1 微微网图2－2 微微网根据蓝牙规范，蓝牙提供点到点或点到多点的无线连接。
在一个有效的通信范围内，所有节点的地位是平等的，首先提出通信要求的节点为主节点（Master）,被动进行通信的节点为从节点（Slave）。
一个主节点最多可以同时和7个从节点进行通信。
一个主节点和一个或多个从节点可以组成一个微微网。
在每个微微网中，用一组伪随机跳频序列来确定79个跳频信道，这个跳频序列对于每个微微网来说是唯一的，由主节点的地址和时钟决定。
蓝牙无线信道使用跳频/时分复用（FH/TDD）方案，信道以625μs 时间长度划分时隙，根据微微网主节点的时钟对时隙进行编号，号码从0-（227-1）以227 为一个循环长度，每个时隙对应一个跳频频率，通常跳频速率为1600 跳/s。
主节点只在偶数时隙开始传送信息，从节点只在奇数时隙开始传送，信息包的开始与时隙的开始相对应。
微微网中信道的特性完全由主节点决定，主节点的蓝牙地址（BD_ADDR）决定跳频序列和信道接入码，主节点的系统时钟决定跳频序列的相位和时间。
根据蓝牙节点的平等性，任何一个设备都可以成为网络中的主节点，而且主、从节点可转换角色。
主节点轮询从节点，与它们通讯，从节点保持同主节点之间的同步，从节点之间不能通讯，需要通过主节点转发数据才能实现它们之间的通讯。
如第二章蓝牙自组个人区域网络概论24.微微网的数量用来衡量散射网的功效。
因为所有的微微网分享79个跳频信道，微微网数量的增加，将导致更多的相互干扰，所以最终形成的散射网中的微微网的数量应尽量少；.自愈性算法应该对网络拓扑中的变化有反应,并作出相应的动作,来维护网络的稳定性,保持散射网最初形成的属性。
2.4.5 蓝牙散射网拓扑构建的关键问题蓝牙散射网拓扑构建就是将一组彼此分离的蓝牙节点连接起来，因此蓝牙节点的互相发现过程和节点的角色分配等问题对蓝牙网络的构建以及网络负载均衡影响很大。
（1）蓝牙节点的互相发现蓝牙节点的互相发现过程是蓝牙散射网拓扑构建过程中的关键部分，在这一过程中，每个蓝牙节点都应该知道它自己通信范围内的节点信息，这个信息应该是对称的，但蓝牙网络中节点数目的不确定性和蓝牙基带规范中节点连接机制的不对称性给蓝牙节点发现过程的成功实现带来了挑战。
蓝牙规范中规定蓝牙的链接形成由查询（Inquiry）和寻呼（page）两个过程组成，查询过程并没有保证查询节点与被查询节点互相知道对方。
欲发现相邻节点的查询者在发送查询包时，并没有发送它自己的唯一蓝牙识别码，被查询者收到查询包时不知道查询者的信息；另外蓝牙发现机制要求处于相对模式（查询Inquiry和查询扫描Inquiry scan模式）的两个节点才能互相交换数据，但如何保证两个相邻节点处于相对模式的方法却没有明确规定。
这是蓝牙散射网拓扑构建算法应该解决的关键问题。
目前大多数算法采用以下做法：在预定义的节点发现时间长度内，允许每个节点在Inquiry查询模式和Inquiry scan 查询扫描模式之间交替变化，每个模式的持续时间在给定的时间范围内是随机的，当两个处于相对模式的节点握手时，他们建立一个临时的微微网。
查询者进入寻呼模式（Page）成第二章蓝牙自组个人区域网络概论22蓝牙技术中采用了跳频方案,解决了多个微微网共存的干扰问题,但建立连接前必须经历寻呼和查询,才能知道相互的地址和时钟信息,从而同步两者的跳频序列,最终建立连接；.连接特性蓝牙是一种面向连接的技术,两个设备之间进行通信必须先建立连接,这对于节点的加入和离开带来了难度；.节点间通信距离短蓝牙是一种短距离通讯技术,节点间通讯距离一般为几十米；.节点移动速度低蓝牙节点一般为个人设备,节点间的移动速度较低；.物理信道不同在一般的自组网络中,网络中的节点共用一个信道,网络拓扑结构是由节点间的物理距离决定的,但在蓝牙自组个人区域网络中,邻近节点必须发现对方并建立点对点的物理链路才能通信,最多8个活动节点共享一个信道,多个节点分享多个信道,网络拓扑更具灵活性和复杂性。
蓝牙网络的特殊性，给蓝牙自组个人区域网络的研究带来挑战，尤其在蓝牙散射网拓扑结构创建、散射网路由和信道调度方面的研究上更具有挑战性。
2.4.4 蓝牙散射网拓扑构建算法要求构建蓝牙散射网的算法很多，但蓝牙散射网的拓扑结构直接影响到网络的性能。
结合无线自组网络以及蓝牙技术的特点，蓝牙散射网的网络拓扑构建算法应该综合考虑网络的连接性、节点的移动性和负载均匀分布等因素，生成具有最小延迟、最小能耗和最大吞吐率的最优网络拓扑结构。
具体要求归纳如下：.连通性产生的散射网应该是连通的,网络中任何一个设备都可以遵循某一路由与其他的某一设备通信；吉林大学硕士学位论文23.分布式算法网络连接的建立应该在一个完全分布式的方式下进行，也就是说每个节点开始是异步运行的，并且开始没有特定区域中其他节点的身份和数量的信息，算法应根据每个节点局部获得的信息在每个节点上执行；.微微网节点个数限制每个微微网节点个数最多为8,避免过多的休眠(parking)和唤醒(unparking)从节点,减少网络延迟；.各节点角色的平均数分配给网络中的每个节点的角色数应越少越好，较少的节点角色平均数有利于微微网间的调度，有效保证某一个节点不至于负荷过重而降低微微网间的数据传输，从而提高整个网络的通信效率；.路由健壮性网络中任何一对节点之间,都应该存在多条路由；.时间复杂度给定一组蓝牙节点,创建一个蓝牙散射网所需的时间，这个时间应很小，使最后建立的用户可以忍受；.网络直径网络中任何一对节点之间传送数据包所需要的最大转发次数,用来估计网络路由的最大延迟；.消息复杂度网络创建过程中节点间所传递的总消息数目越小越好,可以降低节点能量消耗，因为蓝牙节点大多数是电池驱动，所以这个指标很关键；.节点分享度节点分享度是指任何一个节点归属的微微网的最大数量。
孤立节点的节点分享度为0，微微网内的纯从节点和纯主节点的节点分享度为1，桥节点的节点分享度为它连接的微微网的个数。