物聯網系統中為什么要使用BLE藍牙模塊

物聯網系統中使用BLE藍牙模塊的原因主要有以下幾點：

低功耗特性

延長設備續航：BLE（Bluetooth Low Energy）藍牙模塊的主要優勢在于其低功耗設計。它通過減少無線電的喚醒時間、縮短連接時間、使用較小的數據包以及在不活躍時進入睡眠模式等方式，極大地降低了能耗，從而延長了物聯網設備的續航時間。這對于需要長時間運行而無需頻繁充電或更換電池的設備尤為重要。

優化編碼與協議：BLE支持高效率的編碼方式，能夠用更少的時間發送同等數量的數據，同時使用較短的啟動時間和占用較少的資源，進一步降低了功耗。

廣泛的兼容性和互操作性

多平臺支持：BLE藍牙模塊得到了主設備制造商的廣泛采用，如安卓、iOS、Windows 10、Linux等主流操作系統均原生支持BLE低功耗藍牙。這使得物聯網設備能夠與市場上絕大多數的智能設備進行連接和通信。

標準化協議：BLE作為一個標準協議，確保了不同廠商生產的設備之間的互操作性，為物聯網系統的構建提供了便利。

可靠的連接和數據傳輸

穩定連接：BLE提供了可靠的連接性能，確保了數據的完整性和實時性，減少了數據丟失的可能性。這對于需要連續數據傳輸的物聯網應用來說至關重要。

高效數據傳輸：BLE允許設備之間進行快速且頻繁的數據交換，這對于需要實時監控的應用來說尤為重要。例如，在生產線上的即時故障檢測和預防性維護等領域，實時數據采集能夠幫助提高生產效率并減少停機時間。

成本效益

低成本部署：BLE模塊通常體積小且易于集成，可以以相對較低的成本部署到各種物聯網設備中。這使得物聯網系統的建設和擴展變得更加經濟高效。

靈活性和可擴展性

與其他技術集成：BLE技術可以輕松地與其他無線技術（如Wi-Fi、Zigbee等）集成，形成混合型網絡，從而增強了物聯網系統的靈活性和可擴展性。這意味著可以根據特定的需求定制數據采集系統，同時保持與現有基礎設施的兼容性。

廣泛的應用場景

物聯網應用：BLE藍牙模塊在物聯網中的應用非常廣泛，包括智能門鎖、汽車電子、設備等多個領域。這些應用場景充分展示了BLE藍牙模塊在物聯網系統中的重要性和價值。其他場景還包括：

智能家居：如智能燈泡、智能插座、智能門鎖等，通過BLE模塊實現手機APP控制。

智能穿戴：如智能手表、智能手環等，通過BLE模塊與手機進行數據同步和交互。

醫療設備：如心率監測器、血壓計等，通過BLE模塊將數據傳輸到手機或云端進行分析和管理。

資產管理：如RFID標簽、資產跟蹤器等，通過BLE模塊實現資產的實時監控和追蹤。

工業控制：如傳感器網絡、工業自動化設備等，通過BLE模塊實現數據的采集和傳輸。

綜上所述，物聯網系統中使用BLE藍牙模塊是出于其低功耗、廣泛兼容性、可靠連接、成本效益、靈活性和可擴展性等多方面考慮。這些優勢使得BLE藍牙模塊成為物聯網系統中不可或缺的重要組成部分。

本文會再為大家詳解藍牙模塊家族中的一員——BLE藍牙模塊。

1.BLE藍牙模塊的定義

BLE藍牙模塊，全稱為Bluetooth Low Energy模塊，是指支持藍牙協議4.0或更高版本的無線通信模塊。它最大的特點是成本和功耗的降低，特別適用于實時性要求較高但數據速率相對較低的產品，如遙控類設備（鼠標、鍵盤）、傳感設備（心跳帶、血壓計、溫度傳感器）等。BLE藍牙模塊因其低功耗特性，在物聯網領域成為了一項重要的技術，為大量設備提供了長時間的運行能力。

2.原理

BLE藍牙模塊的實現原理主要基于BLE技術，旨在通過智能手段最大限度地降低功耗，同時實現無線通信。BLE通過多種方式實現低功耗，包括減少無線電的喚醒時間、縮短連接時間、使用較小的數據包等。BLE協議棧是連接芯片和應用的橋梁，主要由物理層（PHY）、鏈路層（LL）、通用訪問配置文件（GAP）等組成，負責數據的調制解調、射頻通道選擇、數據包識別、數據完整性保證等任務。

3.分類

BLE藍牙模塊按照藍牙標準的不同，大致可以分為BLE4.0模塊、BLE4.2模塊、BLE5.0模塊等。其中，BLE5.0模塊在傳輸速度、連接數量、廣播容量等方面較之前版本有所提升，并支持藍牙Mesh技術，能夠實現多對多的設備通信。

4.選型參數

在BLE藍牙模塊選型時，需要考慮以下參數：

藍牙版本：如BLE4.0、BLE4.2、BLE5.0等，不同版本在傳輸速度、連接數量、廣播容量等方面有所不同。

供電方式：包括電池供電、USB供電等，需要根據設備的使用場景和需求進行選擇。

尺寸和重量：對于便攜式設備來說，模塊的尺寸和重量是重要的考慮因素。

接收靈敏度和發射功率：影響模塊的通信距離和穩定性。

Flash和RAM：決定模塊的數據存儲和處理能力。

功耗：包括廣播、連續傳輸、深度睡眠、待機狀態等不同狀態下的功耗值。

連接距離：根據實際需求選擇適合的通信距離。

接口：包括UART、SPI、GPIO等，需要根據設備的硬件接口進行選擇。

5.使用注意事項

數據發送速度：BLE模塊的數據發送速度會因距離的增加而衰減，且以輪詢連接的形式發送數據，因此在多連接情況下建議增加數據包之間的延時。

抗干擾性：如果發現BLE模塊與2.4G無線模塊相互干擾，建議錯開它們的頻率。

二次開發支持：BLE藍牙模塊一般支持二次開發，需要根據實際需求進行軟件設計和調試。

兼容性測試：在將BLE模塊集成到設備中之前，需要進行充分的兼容性測試，以確保設備能夠穩定地與其他藍牙設備進行通信。

6.廠商

BLE藍牙模塊的廠商眾多，包括但不限于Nordic Semiconductor、Texas Instruments（TI）、STMicroelectronics、Dialog Semiconductor等。這些廠商提供的BLE藍牙模塊在性能、功耗、成本等方面各有優勢，用戶可以根據實際需求選擇合適的廠商和產品。需要注意的是，在選擇廠商時，除了考慮產品的性能和質量外，還需要關注廠商的技術支持、售后服務等因素。

供應商A：億佰特

1、產品能力

（1）選型手冊 （芯片方案：nRF52832）

（2）主推型號1：E104-BT5032A

對應的產品詳情介紹

芯片方案：nRF52832

工作頻率：2.402~2.480GHz

藍牙協議：BLE5.0

通信距離：60m

接口類型：UART

產品凈量：0.8±0.1g

產品簡介：E104-BT5032A 是一款基于藍牙協議 5.0 版本的串口轉 BLE 藍牙主從一體模塊，體積小、功耗低，工作在 2.4GHz 頻段。

性能參數

無法復制加載中的內容

引腳定義

硬件參考設計

研發設計注意使用事項

2、支撐

（1）技術產品

技術資料

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審核編輯 黃宇