藍牙 VS 藍牙低功耗: 詳細比較

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藍牙 VS 低功耗藍牙詳細比較

藍牙, 成為, 藍牙經典, 藍牙智能…這是什麼意思呢?! 借助無線技術, 太多相似的名字讓我們的頭像陀螺一樣旋轉. 也許藍牙應該被稱為BlueTeeth,因為它可以幫助我們的設備相互通信. 足以說, 早在它誕生之初,就沒有人預見到我們會有無線耳機的未來, 智能家居設備, 健身追踪器, 等等都透過藍牙連接. 但它確實做到了,並且在不同的藍牙版本上取得了長足的進步. 在本文中, 我們將詳細分析經典藍牙與低功耗藍牙之間的一些關鍵差異 (成為).

藍牙技術概述

當談到藍牙技術的定義時, 您很可能知道這是一種短距離無線通訊標準. 然而, 你可能會眼花繚亂,因為藍牙技術聯盟多年來發布了各種版本的藍牙規範. 實際上, 保持所有不同的藍牙版本筆直就像解開舊耳機線一樣有趣. 以下是藍牙與低功耗藍牙的基礎知識:

什麼是經典藍牙?

最初的化身, 今天被稱為經典藍牙, 是我們熟悉無線連線的基礎. 一般來說, 經典藍牙是指原始藍牙技術 – 基本費率 (MKL62是基於smetech射頻芯片SX1262的射頻模塊), 增強數據速率 (EDR) 並放大 (AMP) – 在藍牙之前可用 4.0. 運行超過 79 頻道在 2.4 GHz頻段, 它使電話和耳機等設備能夠形成個人區域網絡 (PANs) 短距離傳輸數據.

實際上, 經典藍牙不是官方術語. 這是原始 BR/EDR/AMP 技術套件的方便參考, 由藍牙 SIG 定義, 展示技術的動態演變. 此外, 其最顯著的作用之一是作為音訊設備與手機配對的關鍵. 經典藍牙已成為日常生活的重要組成部分, 尤其是隨著智慧型手機設備不含耳機插孔的趨勢持續發展. 透過經典藍牙連接兩個裝置的過程現在已是一項常見技能.

什麼是低功耗藍牙?

區分為藍牙的一部分 4.0 核心規格, 低功耗藍牙 (成為) 代表了藍牙生態系統中電源效率的巨大飛躍. 也稱為智慧藍牙, BLE 與藍牙 SIG 共享相同的管理和監督. 其顯著特點在於其最低的功耗和節能的睡眠模式. 最後, 這使得 BLE 設備能夠使用小型紐帶電池長時間運行.

BLE 在同一區域內運行 2.4 GHz 頻率範圍與標準藍牙相同,但採用獨特的跳頻擴頻 (高速高速鋼) 方案. 雖然 BLE 與其前身共享相同的無線電頻譜, 它以大約一半的數據速率運行, 在節能和有效通訊範圍之間提供平衡.

在本質上, 低功耗藍牙不僅僅是經典藍牙的簡化版本, 而是一種專門且高效的迭代,可滿足一系列需要節能無線連接的應用.

經典藍牙與 B: 逐一特徵比較

現在我們已經介紹了藍牙 LE 和藍牙的基礎知識, 讓我們直接比較經典藍牙和低功耗藍牙之間的一些關鍵技術差異:

電池消耗

與其他無線標準相比,經典藍牙非常節能, BLE 進一步降低功耗. 經典藍牙具有更高功率需求的地方, 低功耗藍牙可以使用單一連結電池運行數年. 適用於需要一致低功耗的物聯網應用, BLE 是明顯的贏家.

資料傳輸速率

經典藍牙具有卓越的最大數據速率 3 Mbps 與藍牙低功耗相比,最高約為 1 傳輸速率. 然而, BLE 的較低速率足以定期傳輸少量數據, 這是一個常見的物聯網用例. 經典藍牙的更高吞吐量是以更高功耗為代價的.

潛伏

Latency是指封包傳輸成功所需的時間延遲. 在這裡,低功耗藍牙實際上實現了約 6 毫秒相比 100 經典藍牙的毫秒數. 因此, BLE 可以實現響應速度更快的設備通信, 這對於即時物聯網應用至關重要.

範圍

藍牙 5.0 大幅增加藍牙最大範圍至約 800 腳或 240 米. 但在實踐中, 典型的可靠範圍保持在大約 30 m 代表經典藍牙, 和 50 m 代表低功耗藍牙. 戶外視線範圍內, BLE 最佳範圍擴展至 150 米. 儘管藍牙 5.0 改進的事情, 範圍取決於天線設計和傳輸功率,而不是核心技術本身之間的差異.

拓樸結構

拓撲是指設備如何在網路內連接和通訊. 經典藍牙使用簡單的點對點拓撲,其中兩個設備直接通信. 低功耗藍牙支援點對點以及星型拓撲,其中許多設備與中央主設備進行通信. 此外, BLE 還提供從一台設備到多台設備的廣播以及藍牙網狀網絡. 藍牙 LE 中的額外拓撲選項使其網路架構更加靈活且可擴展,適合物聯網實施.

藍牙經典 低功耗藍牙
MKL62是基於smetech射頻芯片SX1262的射頻模塊 2.4 GHZ ISM 頻段 2.4 GHZ ISM 頻段
不. 頻道數 79 1 MHz 頻道 40 兩個 MHz 頻道
能量消耗 低的 較少的
數據速率 1-3 傳輸速率 1 傳輸速率
潛伏 大約. 100 多發性硬化症 大約. 6 多發性硬化症
範圍 < 30 米 50 米 ( 150 米在開放區域)
拓樸結構 點對點 (1:1) 點對點 (1:1)

星星 (許多:1)

pod送 (1:許多)

網 (許多:許多)

裝置配對 必需的 不需要
語音功能 是的
節點/活動從站 7 無限
安全 64b/128位, 使用者定義的應用層 128 位元 AES, 使用者定義的應用層
智慧型手機相容性 100% 可在智慧型手機上使用 100% 可在智慧型手機上使用
用例 串流媒體應用程序,例如音訊串流, 文件傳輸, 和耳機 定位信標, 智慧家庭應用, 醫療設備, 工業監控, 健身追踪器

 

優點和缺點 經典藍牙和BLE

隨著藍牙已經多樣化為滿足不同需求的標準, 了解他們各自的優勢和限制很重要. 現在讓我們總結一下 LE 藍牙與經典藍牙的一些主要優點和局限性:

經典藍牙和 BLE 的優缺點

經典藍牙的優點

  • 更高的吞吐量: 經典藍牙的資料傳輸率較高 3 傳輸速率, 提供大檔案(如音訊串流)的快速資料傳輸.
  • 向後相容性: 經典藍牙保持與傳統裝置的向後相容性, 保持與舊配件的連接.
  • 技術成熟: 作為長期存在的標準, 經典藍牙受益於數十年的改進和廣泛的兼容性.

經典藍牙的局限性

  • 高功耗: 由於傳輸和發現過程中的高功率需求, 藍牙裝置的電池壽命很快就會耗盡.
  • 連接速度慢: 延遲約 100ms, 經典藍牙對於需要快速來回通訊的應用程式來說存在滯後.
  • 有限的拓撲和連接: 經典藍牙僅提供簡單的點對點拓撲,並將從屬連接限制為 7 設備.

低功耗藍牙的優點

  • 低功耗: 只需一顆小電池即可持續使用數月或數年, 物聯網設備的理想選擇.
  • 優化延遲: 延遲降至 6 MS 支援響應式控制應用.
  • 低成本: 晶片組和組件的低成本使 BLE 設備成本非常低.

低功耗藍牙的局限性

  • 降低 數據 費率: 最大數據速率約 1-2 傳輸速率, 不適合高頻寬通訊, 並且比 WiFi/蜂窩網路低得多.
  • 範圍有限: 即使在視線範圍內,典型覆蓋範圍也低於 200m.
  • 對環境造成的影響: 牆壁或身體等障礙物會降低性能.

藍牙與低功耗藍牙: 不同的用例

經典藍牙和低功耗藍牙根據其功能適合不同的應用. 正如我們之前探索的那樣, 經典藍牙最常用於無線耳機和揚聲器等音訊設備, 以及裝置之間的檔案傳輸. 的確, 它旨在供普通消費者直接使用,他們可以輕鬆購買和使用這些藍牙設備.

相比之下, 鑑於低功耗定期資料收集的效率,藍牙 LE 針對商業物聯網設備進行了最佳化. 同時也用於個人設備,例如專注於資料收集的健身追蹤器, BLE 廣泛應用於醫療保健領域的監視器以及工業環境中的定位服務和狀態監測. BLE 的低功耗和高效率使其成為涉及頻繁小數據傳輸的物聯網用例的理想選擇.

考慮到上述比較, 以下是經典藍牙與低功耗藍牙的不同用例:

常見的經典藍牙用例 包括:

– 將音樂串流至無線耳機和揚聲器

– 連接無線鍵盤, 老鼠, 和印表機

– 車內免持通話

– 在裝置之間傳輸文件

– 透過網路共享提供網路連接

低功耗藍牙針對收集少量感測器資料的緊湊型物聯網設備進行了最佳化. 常見的 BLE 用例包括:

– 連接可監測步數的穿戴式健身追蹤器, 心率, 等等.

– 智慧家庭溫度感測器, 運動, 等等.

– 位置信標提供鄰近服務

– 用於狀態監測的工業物聯網感測器網絡

– 血糖監測儀等需要低功耗的醫療設備

– 檢測附近公共汽車/火車的公共交通應用程式

藍牙的下一步是什麼

最近主要的藍牙更新是藍牙 5.0 發佈於 2016, 改善了藍牙低功耗設備的速度/範圍權衡. 最近在 2022, 藍牙 SIG 宣布了一項新的藍牙音訊廣播功能,稱為 奧拉卡斯特 這將透過將音訊傳輸到無限的附近藍牙接收器來實現新的多聽眾消費音訊應用.

展望未來, 藍牙的下一個主要迭代 6.0 根據典型的發布週期,可能會在未來幾年內到達. 藍牙 SIG 尚未發布任何有關 v6.0 的官方公告, 但它可能會繼續提高電源效率, 範圍, 和速度擴展物聯網和音訊應用的可能性. 隨著物聯網和無線耳機的快速成長, 對低功耗和強大的無線技術的需求持續成長. 藍牙 SIG 的目標是滿足下一代的這些需求,同時保持向後相容性.

全面的, 如果您正在使用藍牙低功耗技術, MOKOSmart可以幫助提供一系列 BLE信標 和適用於各種應用的傳感器,以創造最佳的用戶體驗.

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作者——
Fiona Kuan
Fiona Kuan
菲歐娜, MOKOSMART 的技術作家和編輯, 以前花費 10 在物聯網公司擔任產品工程師多年. 自從加入我們公司, 她與銷售人員密切合作, 產品經理和工程師, 深入了解客戶需求. 融合深厚的行業經驗並了解客戶最想要的, Fiona 撰寫了涵蓋物聯網基礎知識的引人入勝的內容, 深入的技術材料與市場分析 - 與物聯網領域的受眾建立聯繫.
Fiona Kuan
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菲歐娜, MOKOSMART 的技術作家和編輯, 以前花費 10 在物聯網公司擔任產品工程師多年. 自從加入我們公司, 她與銷售人員密切合作, 產品經理和工程師, 深入了解客戶需求. 融合深厚的行業經驗並了解客戶最想要的, Fiona 撰寫了涵蓋物聯網基礎知識的引人入勝的內容, 深入的技術材料與市場分析 - 與物聯網領域的受眾建立聯繫.
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