藍牙技術聯(lián)盟于2010年推出了藍牙4.0規(guī)范，其中低功耗藍牙的出現(xiàn)滿足了小型電池供電設備進行低功耗無線連接的需求，因此得到廣泛應用。本文章將帶你深入了解低功耗藍牙的應用。

?低功耗藍牙簡介

2010年,藍牙技術聯(lián)盟SIG將低功耗無線技術重新命名為“藍牙低功耗”（Bluetooth LE），推出藍牙4.0規(guī)范。藍牙低功耗（Bluetooth Low Energy）技術，也稱為Bluetooth Smart，從藍牙V4.0開始作為核心規(guī)范的一部分，是專門針對基于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設備構建的功能和應用程序設計的藍牙版本，最大的特點是降低了成本和功耗。它可以滿足小型電池供電的設備進行低功耗無線連接的要求，并大大延長電池壽命，甚至僅需紐扣電池即可工作幾年。目前，藍牙低功耗技術已被廣泛使用，主要應用包括：定位標簽，資產(chǎn)跟蹤，運動及健身傳感器，醫(yī)療傳感器，智能手表，遙控器，玩具等。

廣州致遠電子股份有限公司針對不同的應用場景，推出了多個系列低功耗藍牙模組，包括ZLG52810系列從機藍牙模組、ZM52820系列主從藍牙模組 和ZM8258系列主從藍牙模組。產(chǎn)品滿足小型電池供電的設備進行低功耗無線通信的需求，并且支持兩種低功耗模式，最低功耗可達到nA級別。用戶可根據(jù)設備使用場景，通過AT指令配置合適自身設備工作的功耗模式。

普通休眠模式：串口停止工作，模組功耗達uA級別，協(xié)議棧可正常運行，通過喚醒引腳喚醒或模組收到BLE數(shù)據(jù)喚醒。

深度休眠模式：大部分外設關閉，協(xié)議棧停止運行，進入深度休眠模式，最低功耗功耗可達到nA級別，如需設備工作可通過喚醒引腳喚醒藍牙模組。

?低功耗藍牙如何實現(xiàn)低功耗？

1. 更短的廣播時間

BLE有40個信道，其中37、38、39為廣播信道，也叫作主廣播信道。主廣播信道最大廣播31個字節(jié)，其余37個是數(shù)據(jù)信道也叫作次廣播信道，當需要廣播發(fā)送大數(shù)據(jù)包時，就要通過次廣播信道發(fā)送長度介于0-255字節(jié)的數(shù)據(jù)包。為實現(xiàn)低功耗，藍牙廣播一般在3個主廣播信道上各廣播一次，每次廣播時射頻的開啟時間也由傳統(tǒng)的22.5ms減少到0.6-1.2ms。

2. 更低的待機功耗

低功耗藍牙設計了用深度休眠狀態(tài)來替換傳統(tǒng)藍牙的空閑狀態(tài)，在深度休眠狀態(tài)下，主機長時間處于超低的負載循環(huán)狀態(tài)，同時休眠狀態(tài)關閉了很多接口，只在需要運作時由控制器來啟動，節(jié)省了最多的能源，實現(xiàn)了深度休眠。

3. 軟件層面的優(yōu)化

• 高效率的編碼方式可以用更少的時間發(fā)送同等數(shù)量的數(shù)據(jù)從而降低功耗；
• 與傳統(tǒng)藍牙相比，低功耗藍牙支持超短數(shù)據(jù)包，這使得發(fā)送時所需的時間更少，同時較快的啟動時間縮短發(fā)射和接收的等待時間；
• 占用較少的資源，低功耗藍牙僅采用一個協(xié)議來實現(xiàn)服務器發(fā)現(xiàn)，名稱發(fā)現(xiàn)，信息的讀取和寫入，比采用多個協(xié)議的經(jīng)典藍牙所需的開銷更少，從而降低功耗；

低功耗藍牙協(xié)議中采用了客戶端-服務器架構，將任務合理分配到客戶端和服務器端來實現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通信開銷。

?常見的低功耗應用場景

1.智能門鎖

在智能門鎖的應用場景中，通過門鎖內安裝藍牙模塊，人們可以通過APP實時讀取智能鎖的藍牙信息，然后進行配對，向服務器發(fā)送解鎖請求，服務器將解鎖命令發(fā)送給手機，手機接收到解鎖信息后，通過門鎖里面的藍牙模塊把指令發(fā)送給智能鎖門，開鎖方便、快捷、安全。

2. 智慧醫(yī)療目前健康醫(yī)療設備通常是可穿戴產(chǎn)品，通過藍牙模塊，可接收和分析接收到的健康數(shù)據(jù)，起到對數(shù)據(jù)實時監(jiān)控的作用。典型產(chǎn)品如：手環(huán)、手表、健康體重秤、血糖計、血壓計、脈搏血氧儀、心率帶、活動傳感器等。

3. 智能照明

低功耗藍牙智能MESH燈，利用低功耗藍牙技術和MESH組網(wǎng)技術，只需在智能手機上安裝一個app，即可實現(xiàn)燈光的智能組網(wǎng)控制更加方便，靈活，同時支持遙控器設備。

4. HID設備的應用采用低功耗藍牙技術，相較傳統(tǒng)藍牙鍵盤鼠標，具有功耗更低、配對連接更加快速方便的特點。在客戶現(xiàn)有的鼠標、鍵盤上可以增加BLE實現(xiàn)產(chǎn)品的快速升級。

5. 智能家電

在傳統(tǒng)家電上，例如豆?jié){機、電飯煲等，通過低功耗藍牙控制，將其升級為更加智能的家電設備。通過智能手機對家電進行開關、預約等各種控制，還可以對家電設備進行故障自檢、固件升級等功能。

6. iBeacon應用

iBeacon基于低功耗藍牙廣播給手機發(fā)送信息，能幫助商家優(yōu)化經(jīng)營策略，利用用戶的地理位置提供服務。采用低功耗藍牙性能更穩(wěn)定可靠，功耗更低，讓設備保持更長的工作時間。