Bluetooth LE Long Range(藍牙低功耗長距離技術)是藍牙技術在不斷演進過程中誕生的重要成果,它于藍牙 5.0 協議中被首次引入,旨在突破傳統藍牙低功耗(Bluetooth LE)技術在通信距離上的限制。在同樣環境下,傳統藍牙低功耗技術只有10 ~30 米的通信距離,而Bluetooth LE Long Range技術通過優化信號傳輸,使得藍牙設備能夠在更遠的距離上實現更可靠的連接與數據傳輸,在實際戶外環境下,其通信距離可擴展至 1 公里(理想環境下最遠可達 2 公里)。
這一技術的出現,極大地拓展了藍牙技術的應用場景,例如:
智能建筑:對樓宇設備實現遠程監管
智能農業:滿足大面積的農田環境監測
冷鏈物流:保障全程溫濕度追蹤不中斷
通過突破物理距離限制,Bluetooth LE Long Range技術為智能化設備的規模化部署,提供了更經濟可靠的無線連接方案,強有力地推動了傳統行業向智能化方向的發展演進。
一、藍牙低功耗長距離技術如何實現運行?
Bluetooth LE Long Range 能夠實現長距離通信,核心在于藍牙 5.0 協議在物理層引入了一種新的編碼物理層(Coded PHY)選項。不同于傳統 1M PHY 模式的一對一傳輸,Coded PHY 主要通過增加冗余信息,來提升信號傳輸的可靠性和距離:
編碼規則:每個信息位用多個碼元表示,例如 s=2 時,就用 2 個碼元來標識;s = 8 時,就用 8 個碼元來標識
速率變化:有效速率會被降低,如s=2 時,為1M / 2=500Kbps;s=8 時,為1M / 8=125Kbps
雖然傳輸速度變慢,但通過這種冗余編碼方式,能讓接收端通過前向糾錯算法(FEC)修復信號錯誤,大幅提升抗干擾能力,從而實現千米級的遠距離穩定通信。
下方表格比較清晰地總結了藍牙低功耗技術中,不同物理層(PHY)的調制方案、編碼方案及數據速率參數,可幫助大家更好地理解:

數據來源于:Bluetooth Core 官方規范文檔
二、涂鴉進一步革新藍牙長距離傳輸技術
Bluetooth LELong Range 是藍牙 5.0 及更新版本的一項可選功能,但目前市面上不是所有手機或智能設備都有能力支持;即使支持Long range 模式,也無法同時兼容傳統模式。因此,涂鴉基于TuyaOS 操作系統,全新升級Bluetooth LE Long Range 技術。開發者將該技術接入設備或手機后,就能無縫銜接 Long Range 模式和傳統模式。
比如:設備可以通過傳統模式與不支持 Long Range 的手機進行通信;也可以基于 Long range 模式,和涂鴉支持的網關/手機進行長距離通信。通過接入涂鴉該藍牙技術,即可助力開發者和各品牌商,快速實現業內首批Bluetooth LE Long Range 設備的落地量產,提前搶占市場先機!
涂鴉具體支持的藍牙芯片與網關模組型號如下:
藍牙子設備 Long Range 推薦芯片:TI CC2340,SILICON LABS BG24 ;
Bluetooth LE Long Range 網關類型:CR3L With Long Range 。
CR3L 是涂鴉自研的一款低功耗嵌入式 Wi-Fi 模組,由一個高集成度的無線射頻芯片構成,內置了 Wi-Fi 網絡協議棧和豐富的庫函數。搭配 CC2340 藍牙芯片,可同時支持 Long Range 模式和傳統模式。
三、如何開發涂鴉藍牙相關技術?
1、如何下載 Bluetooth LE Long Range 子設備開發框架?
通過 Tuya Wind IDE 可以獲取 Bluetooth LE Long Range 子設備 SDK。具體流程如下:
1.1 安裝 Tuya Wind IDE插件,并了解 TuyaOS 開發流程
1.2 啟動 Tuya Wind IDE,點擊“創建開發框架”,按照下圖選擇,創建開發框架。

1.3 一鍵編譯

2、如何下載 Bluetooth LE Long Range 網關開發框架?
通過 Tuya Wind IDE可以獲取 Bluetooth LE Long Range 網關 SDK。具體流程如下:
2.1 安裝 Tuya WindIDE插件,并了解 TuyaOS 開發流程:
2.2 啟動 Tuya Wind IDE,進入“資源中心”,按照下圖選擇,申請開發框權限,填寫涂鴉商務郵箱,發起申請。

2.3 審批通過之后,進入主頁,點擊”創建開發框架”,按照下圖選擇即可。

2.4 一鍵編譯
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