藍牙與藍牙低功耗：通信

藍牙

藍牙是一種短距離無線技術標準，用于兩個或多個設備之間交換數據。藍牙在射頻譜中使用2.4 GHz到2.4835 GHz的頻段，覆蓋范圍分為80個獨立信道。藍牙1.0版本于1998年推出，逐步發展成為廣泛采用的技術標準，適用于大多數智能設備、車輛、音頻設備（如揚聲器和耳機）以及視頻設備（如顯示器和電視）。

隨著時間推移，藍牙標準穩步發展和發展，從最初的藍牙1.0到本文發布時的最新版本——藍牙5.2。每當新版本發布時，都會新增功能、模式、電源選項，甚至通信拓撲和讀取范圍，使每個版本的藍牙都充滿動態性。

藍牙低功耗（BLE）

藍牙低功耗（BLE）于2010年以4.0版本發布。（1） BLE在與經典藍牙標準相同的2.4 GHz頻段上通信，讀取范圍相似;主要區別在于BLE平均消耗的功率約為其1/10。低功耗非常適合電子設備、設備、傳感器及其他電池供電設備（如Fitbit或其他健康監測設備）之間的通信。

藍牙和BLE形式是RFID嗎？

藍牙經典和藍牙藍光技術標準利用射頻信號進行通信和交換身份信息，這意味著這兩個標準都屬于射頻識別（RFID）類別。藍牙經典和藍牙藍牙設備通過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。這兩種技術標準也被用于唯一標識設備、物品或資產或位置。

一般來說，藍牙和主動RFID被認為是不同的，因為兩種藍牙設備的具體通信方式，包括特定的協議和標準，都已被注冊并申請專利，使用藍牙名稱。

藍牙4.0/BLE Focus接口

藍牙設備分組

要深入探討藍牙4.0——尤其是藍牙及其在傳統RFID應用場景中的應用方式——需要對設備類型及其通信方式有基本了解。

藍牙經典設備

首次介紹： 藍牙1.0，后續版本持續更新

功能： 主要接收通信

藍牙經典設備是無線設備，能夠直接從手機、電腦或平板電腦播放大量內容包，如電話通話、視頻和音樂。

示例：耳機、打印機和車輛免提系統

藍牙智能設備/藍牙高速

首次介紹： 藍牙3.0，后續版本持續更新

功能： 接收與發送通信

藍牙智能預補設備是通過與藍牙經典及其他藍牙智能預配設備發送和接收信息的無線設備。這些設備是藍牙系統中的核心設備。

示例：智能手機、平板電腦和個人電腦

藍牙智能/藍牙低功耗/BLE

首次介紹： 藍牙4.0，后續版本持續更新

功能：主要是發送通信

藍牙智能設備是無線設備，主要通過以低能耗向藍牙智能設備發送小塊或數據包進行通信。

例如：心率監測器和物聯網（IoT）設備，如智能門鈴、攝像頭等。

藍牙拓撲/網絡拓撲

拓撲是通信網絡中元素及其通信鏈的排列。藍牙1.0于1998年引入了點對點拓撲，但另外兩種拓撲直到藍牙4.0發布和BLE出現后才被引入。

點對點——藍牙1.0+

藍牙點對點拓撲是日常使用的最常見的拓撲。點對點拓撲就是一臺設備與另一臺設備通信，無論是文件/數據傳輸還是音頻流媒體，這也稱為“配對”。 (3)

廣播——藍牙4.0+

藍牙4.0啟用了藍牙廣播拓撲，使一臺設備能夠同時向多臺設備通信或廣播信息。該通信拓撲用于共享零售興趣點信息和室內導航，并同時向多個物聯網BLE設備發送命令（即同時關閉家中所有BLE智能燈）。

網狀網絡——藍牙4.0+

BLE 網狀網絡拓撲是一種多對多通信協議，允許支持藍牙的設備以具有自修復特性的網狀結構互聯，且不存在單一的通信路徑。（2）基本上，這些BLE設備可以相互利用，將信號回傳給主設備或中央藍牙設備，從而實現更長的通信距離。不再是所有BLE外設設備都限制在中央藍牙設備~20米半徑內，現在外設設備可以作為鏈條實現更遠的覆蓋范圍。

除了擴展通信范圍外，網狀網絡的一個主要優勢是任何外設設備都能與其他外圍設備通信。在網狀網絡中，每個外圍設備之間沒有結構化、特定的通信路徑返回中央設備。如果某個外設設備無法使用，它不會關閉整個系統，但其他BLE標簽或設備可以將其小型數據包發送到范圍內的其他外設設備，這些數據隨后通過鏈路由回中央藍牙設備。(2)(3)

藍牙/藍牙在傳統的主動RFID應用場景中是如何應用的？

BLE在傳統RFID應用場景中通過將BLE標簽附加到物品或資產上，并采用廣播網絡或網狀網絡拓撲來擴展通信范圍。BLE標簽有多種形制，從低成本非耐用型到密封且堅固的，類似RFID硬標簽，但通常功能更豐富。

傳統RFID應用場景中使用的BLE標簽可以簡單到標識其標識和/或位置的標簽，也可以復雜到BLE傳感器或執行器。

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，

● 監控環境，或

● 開始、停止或連接通信（即 BLE 智能插頭）

一旦連接到資產，BLE模塊便可通過廣播或網狀網絡相互傳遞信息（如身份識別、位置、傳感器數據等），然后再中繼回中央藍牙設備進行數據收集。廣播式BLE信標還可被其他移動設備（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簽。這些BLE標簽在大范圍內定位物品或資產時起到關鍵作用，尤其是在GPS覆蓋不可靠的室內場所。 (2)