低功耗蓝牙
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低功耗蓝牙
低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy、低功耗蓝牙,俗称BLE,以前称为Bluetooth Smart )是一种无线个人区域网络技术,由Bluetooth特别兴趣小组(Bluetooth SIG)设计和销售,旨在医疗、健身、信标中的新颖应用,安全和家庭娱乐行业。它独立于蓝牙BR / EDR,并且不兼容,但是BR / EDR和LE可以共存。原始规范是诺基亚在2006年以Wibree的名义开发的。 它于2009年12月作为低功耗蓝牙技术集成到了蓝牙4.0中。
与Classic Bluetooth相比,Bluetooth Low Energy旨在在保持相似的通信范围的同时显着降低功耗和成本。包括iOS、Android、Windows Phone和BlackBerry以及macOS、Linux、Windows 8和Windows 10在内的移动操作系统本身都支持低功耗蓝牙。
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低功耗蓝牙的兼容性
低功耗蓝牙与以前的(通常称为“经典”)蓝牙基本速率/增强数据速率(BR / EDR)协议不同,但是两个协议都可以由一个设备支持:蓝牙4.0规范允许设备实现其中一个LE和BR / EDR系统都可以。
低功耗蓝牙使用与经典蓝牙相同的2.4 GHz射频,它允许双模设备共享一个无线电天线,但使用更简单的调制系统。
低功耗蓝牙品牌
2011年,Bluetooth SIG宣布了Bluetooth Smart徽标,以阐明新的低能耗设备与其他Bluetooth设备之间的兼容性。
- Bluetooth Smart Ready表示与经典和低能耗xxx设备兼容的双模设备。
- Bluetooth Smart表示低能耗设备,需要Smart Ready或其他Smart设备才能运行。
借助2016年5月的Bluetooth SIG品牌信息,Bluetooth SIG开始逐步淘汰Bluetooth Smart和Bluetooth Smart Ready徽标和文字标记,并恢复为使用新的蓝色的Bluetooth徽标和文字标记。
目标市场
蓝牙SIG确定了许多低能耗技术的市场,特别是在智能家居、健康、运动和健身领域。被引用的优势包括:
- 低功耗要求,纽扣电池可运行“数月或数年”
- 体积小、成本低
- 与大量已安装的手机、平板电脑和计算机兼容
低功耗蓝牙的应用
蓝牙SIG从最初的蓝牙规范中借鉴而来,为低能耗设备定义了多个配置文件(有关设备在特定应用中的工作方式的规范)。制造商应为其设备实施适当的规格,以确保兼容性。设备可能包含多个配置文件的实现。
当前的大多数低能耗应用程序配置文件都基于通用属性配置文件(GATT),该属性是通过低能耗链路发送和接收短数据(称为属性)的通用规范。蓝牙网状分布是一个例外,是基于通用访问配置文件(GAP)。
低功耗蓝牙的实施
技术细节
无线电接口
低功耗蓝牙技术在与经典蓝牙技术相同的频谱范围(2.400–2.4835 GHz ISM频段)中运行,但是使用不同的信道集。低功耗蓝牙具有40个2 MHz信道,而不是经典的蓝牙79个1 MHz信道。在信道内,数据使用高斯频移调制进行传输,类似于经典蓝牙的基本速率方案。比特率是1 Mbit / s(在Bluetooth 5中选择为2 Mbit / s),xxx发射功率是10 mW(在Bluetooth 5中为100 mW)。蓝牙核心规范V4.0的第6卷A部分(物理层规范)中提供了更多详细信息。
低功耗蓝牙使用跳频来解决窄带干扰问题。经典蓝牙也使用跳频,但细节有所不同结果,虽然FCC和ETSI都将蓝牙技术归类为FHSS方案,但低功耗蓝牙被归类为使用数字调制技术或直接序列扩频的系统。