Architettura di cuffie e auricolari Bluetooth Low Energy  per i giochi

L'architettura di Bluetooth Low Energy è di natura molto semplice. È diviso in tre parti fondamentali: controller, host e applicazione. Un controller è solitamente un dispositivo fisico che invia e riceve segnali radio e comprende come tradurre tali segnali in pacchetti di dati che trasportano informazioni. Un host è solitamente uno stack software che gestisce il modo in cui due o più dispositivi comunicano e utilizzano la radio per fornire diversi servizi contemporaneamente. L'applicazione utilizza lo stack software e, a sua volta, il controller per implementare l'istanza utente. www.bjbjaudio.com

All'interno del controller sono presenti livelli fisici e di collegamento, nonché la modalità di test diretto e la metà inferiore del livello dell'interfaccia del controller host (HCI). Contiene tre protocolli nell'host: Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) Attribute Protocol (Attribute Protocol) e Security Manager Protocol (SecurityManagerProtocol), oltre a Generic Attribute Specification (GATT) Generic Access Specification (GAP) e modalità. www.bjbjaudio.com

controllore
Il controller è visto da molti come una delle caratteristiche che contraddistingue un chip o una radio Bluetooth. Tuttavia. Chiamare il controller una radio è una semplificazione eccessiva. Il controller Bluetooth è costituito da dispositivi e hardware a radiofrequenza digitali e analogici responsabili dell'invio e della ricezione di pacchetti di dati. Il controller è collegato al mondo esterno tramite un'antenna ed è collegato all'host tramite un'interfaccia di controllo host (HCI). www.bjbjaudio.com

strato fisico
Lo strato fisico è la parte che fa il duro lavoro di trasmissione e ricezione con radio a 24GHz. Per molti, questo strato sembra essere avvolto nel mistero. Ma in sostanza, non c'è magia a livello fisico, solo semplice trasmissione e ricezione di radiazioni elettromagnetiche. Le onde radio di solito possono trasportare informazioni modificando l'ampiezza, la frequenza o la fase all'interno di una determinata banda di frequenza. In Bluetooth Low Energy, una modulazione chiamata Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) viene utilizzata per modificare la frequenza delle onde radio per trasmettere 0 o 1 informazioni. La parte di codifica dello spostamento della frequenza si riferisce alla codifica di 1 e 0 aumentando o diminuendo leggermente la frequenza del segnale. Se la frequenza si sposta improvvisamente da un'estremità all'altra al momento del cambiamento, un impulso di energia apparirà su una banda di frequenza più ampia. Viene quindi utilizzato un filtro per evitare che l'energia si diffonda a frequenze più alte o più basse. I filtri utilizzati per Bluetooth Low Energy non sono severi come quelli utilizzati per Classic Bluetooth, il che significa che il segnale radio a bassa energia è leggermente più diffuso rispetto al classico segnale radio Bluetooth. Il vantaggio di ampliare correttamente il segnale radio è che la radio obbedirà ai vincoli dello spettro diffuso, mentre le radio Bluetooth classiche sono soggette a salti di frequenza. Le radio a spettro diffuso utilizzano meno frequenze per trasmettere rispetto alle radio a salto di frequenza. Senza una forma d'onda del filtro più ampia. Bluetooth Low Energy non sarà in grado di trasmettere solo su tre canali, ma dovrà utilizzare più canali, con conseguente maggiore consumo di energia nel sistema. Un modesto ampliamento del segnale radio è chiamato indice di modulazione. L'indice di modulazione rappresenta la larghezza tra le frequenze superiore e inferiore attorno alla frequenza centrale del canale. Quando si trasmette un segnale radio, un offset positivo superiore a 185 kHz dalla frequenza centrale rappresenta un bit con valore 1; un offset negativo superiore a 185 kHz rappresenta un bit con valore 0. Per consentire il funzionamento dello strato fisico, soprattutto nel caso di un gran numero di trasmissioni radio contemporanee nella stessa area, la banda di frequenza 24GHz è suddivisa in 40 Canali RF, ciascuno con una larghezza di 2MHz. Il livello fisico trasmette 1 bit di dati dell'applicazione per microsecondo. Ad esempio, ci vorrebbero 80us per inviare una stringa a 80 bit "bassa energia" codificata in formato UTF-8, ovviamente, l'overhead dell'intestazione dei dati non viene considerato qui. www.bjbjaudio.com