藍(lán)牙與藍(lán)牙低功耗：通信

藍(lán)牙

藍(lán)牙是一種短距離無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用于兩個或多個設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)。藍(lán)牙在射頻譜中使用2.4 GHz到2.4835 GHz的頻段，覆蓋范圍分為80個獨(dú)立信道。藍(lán)牙1.0版本于1998年推出，逐步發(fā)展成為廣泛采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，適用于大多數(shù)智能設(shè)備、車輛、音頻設(shè)備（如揚(yáng)聲器和耳機(jī)）以及視頻設(shè)備（如顯示器和電視）。

隨著時間推移，藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)步發(fā)展和發(fā)展，從最初的藍(lán)牙1.0到本文發(fā)布時的最新版本——藍(lán)牙5.2。每當(dāng)新版本發(fā)布時，都會新增功能、模式、電源選項(xiàng)，甚至通信拓?fù)浜妥x取范圍，使每個版本的藍(lán)牙都充滿動態(tài)性。

藍(lán)牙低功耗（BLE）

藍(lán)牙低功耗（BLE）于2010年以4.0版本發(fā)布。（1） BLE在與經(jīng)典藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)相同的2.4 GHz頻段上通信，讀取范圍相似;主要區(qū)別在于BLE平均消耗的功率約為其1/10。低功耗非常適合電子設(shè)備、設(shè)備、傳感器及其他電池供電設(shè)備（如Fitbit或其他健康監(jiān)測設(shè)備）之間的通信。

藍(lán)牙和BLE形式是RFID嗎？

藍(lán)牙經(jīng)典和藍(lán)牙藍(lán)光技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)利用射頻信號進(jìn)行通信和交換身份信息，這意味著這兩個標(biāo)準(zhǔn)都屬于射頻識別（RFID）類別。藍(lán)牙經(jīng)典和藍(lán)牙藍(lán)牙設(shè)備通過2.4 GHz頻率的射頻波通信，通常配備電池，因此被歸類為主動式RFID技術(shù)。這兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也被用于唯一標(biāo)識設(shè)備、物品或資產(chǎn)或位置。

一般來說，藍(lán)牙和主動RFID被認(rèn)為是不同的，因?yàn)閮煞N藍(lán)牙設(shè)備的具體通信方式，包括特定的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，都已被注冊并申請專利，使用藍(lán)牙名稱。

藍(lán)牙4.0/BLE Focus接口

藍(lán)牙設(shè)備分組

要深入探討藍(lán)牙4.0——尤其是藍(lán)牙及其在傳統(tǒng)RFID應(yīng)用場景中的應(yīng)用方式——需要對設(shè)備類型及其通信方式有基本了解。

藍(lán)牙經(jīng)典設(shè)備

首次介紹： 藍(lán)牙1.0，后續(xù)版本持續(xù)更新

功能： 主要接收通信

藍(lán)牙經(jīng)典設(shè)備是無線設(shè)備，能夠直接從手機(jī)、電腦或平板電腦播放大量內(nèi)容包，如電話通話、視頻和音樂。

示例：耳機(jī)、打印機(jī)和車輛免提系統(tǒng)

藍(lán)牙智能設(shè)備/藍(lán)牙高速

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功能： 接收與發(fā)送通信

藍(lán)牙智能預(yù)補(bǔ)設(shè)備是通過與藍(lán)牙經(jīng)典及其他藍(lán)牙智能預(yù)配設(shè)備發(fā)送和接收信息的無線設(shè)備。這些設(shè)備是藍(lán)牙系統(tǒng)中的核心設(shè)備。

示例：智能手機(jī)、平板電腦和個人電腦

藍(lán)牙智能/藍(lán)牙低功耗/BLE

首次介紹： 藍(lán)牙4.0，后續(xù)版本持續(xù)更新

功能：主要是發(fā)送通信

藍(lán)牙智能設(shè)備是無線設(shè)備，主要通過以低能耗向藍(lán)牙智能設(shè)備發(fā)送小塊或數(shù)據(jù)包進(jìn)行通信。

例如：心率監(jiān)測器和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備，如智能門鈴、攝像頭等。

藍(lán)牙拓?fù)?網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/strong>

拓?fù)涫峭ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)中元素及其通信鏈的排列。藍(lán)牙1.0于1998年引入了點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)洌硗鈨煞N拓?fù)渲钡剿{(lán)牙4.0發(fā)布和BLE出現(xiàn)后才被引入。

點(diǎn)對點(diǎn)——藍(lán)牙1.0+

藍(lán)牙點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)涫侨粘Ｊ褂玫淖畛Ｒ姷耐負(fù)洹｜c(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)渚褪且慌_設(shè)備與另一臺設(shè)備通信，無論是文件/數(shù)據(jù)傳輸還是音頻流媒體，這也稱為“配對”。 (3)

廣播——藍(lán)牙4.0+

藍(lán)牙4.0啟用了藍(lán)牙廣播拓?fù)洌挂慌_設(shè)備能夠同時向多臺設(shè)備通信或廣播信息。該通信拓?fù)溆糜诠蚕砹闶叟d趣點(diǎn)信息和室內(nèi)導(dǎo)航，并同時向多個物聯(lián)網(wǎng)BLE設(shè)備發(fā)送命令（即同時關(guān)閉家中所有BLE智能燈）。

網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)——藍(lán)牙4.0+

BLE 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫且环N多對多通信協(xié)議，允許支持藍(lán)牙的設(shè)備以具有自修復(fù)特性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)互聯(lián)，且不存在單一的通信路徑。（2）基本上，這些BLE設(shè)備可以相互利用，將信號回傳給主設(shè)備或中央藍(lán)牙設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)更長的通信距離。不再是所有BLE外設(shè)設(shè)備都限制在中央藍(lán)牙設(shè)備~20米半徑內(nèi)，現(xiàn)在外設(shè)設(shè)備可以作為鏈條實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的覆蓋范圍。

除了擴(kuò)展通信范圍外，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的一個主要優(yōu)勢是任何外設(shè)設(shè)備都能與其他外圍設(shè)備通信。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，每個外圍設(shè)備之間沒有結(jié)構(gòu)化、特定的通信路徑返回中央設(shè)備。如果某個外設(shè)設(shè)備無法使用，它不會關(guān)閉整個系統(tǒng)，但其他BLE標(biāo)簽或設(shè)備可以將其小型數(shù)據(jù)包發(fā)送到范圍內(nèi)的其他外設(shè)設(shè)備，這些數(shù)據(jù)隨后通過鏈路由回中央藍(lán)牙設(shè)備。(2)(3)

藍(lán)牙/藍(lán)牙在傳統(tǒng)的主動RFID應(yīng)用場景中是如何應(yīng)用的？

BLE在傳統(tǒng)RFID應(yīng)用場景中通過將BLE標(biāo)簽附加到物品或資產(chǎn)上，并采用廣播網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋪頂U(kuò)展通信范圍。BLE標(biāo)簽有多種形制，從低成本非耐用型到密封且堅(jiān)固的，類似RFID硬標(biāo)簽，但通常功能更豐富。

傳統(tǒng)RFID應(yīng)用場景中使用的BLE標(biāo)簽可以簡單到標(biāo)識其標(biāo)識和/或位置的標(biāo)簽，也可以復(fù)雜到BLE傳感器或執(zhí)行器。

BLE模塊可以放置在物品上或放置在特定位置，以便

● 輕松定位物品，

● 監(jiān)控環(huán)境，或

● 開始、停止或連接通信（即 BLE 智能插頭）

一旦連接到資產(chǎn)，BLE模塊便可通過廣播或網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)相互傳遞信息（如身份識別、位置、傳感器數(shù)據(jù)等），然后再中繼回中央藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。廣播式BLE信標(biāo)還可被其他移動設(shè)備（如具備BLE功能的平板）輕松識別，無需專用移動讀卡器讀取標(biāo)簽。這些BLE標(biāo)簽在大范圍內(nèi)定位物品或資產(chǎn)時起到關(guān)鍵作用，尤其是在GPS覆蓋不可靠的室內(nèi)場所。 (2)

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