藍牙的演變 4 引進藍牙低功耗技術. 這些小巧而高效的 BLE 模組已成為無線革命的催化劑. 它們的能源效率使它們成為物理世界和網路世界之間的橋樑. 從健身帶到居家自動化設備, BLE 模組在我們的日常生活中已經無所不在. 然而, 他們的潛力不僅限於消費性電子產品，因為他們在醫療保健等各個領域提供創新的解決方案, 工業物聯網, 和資產管理. 本指南將協助您了解BLE模組的特性及其用途, 並幫助您為您的專案選擇正確的 BLE 模組.
什麼是BLE模組
藍牙模塊 是嵌入式印刷電路板組件 (印刷電路板組件) 整合藍牙無線通訊功能. 這些模組將藍牙晶片和外圍硬體電路組合到單一 PCB 上, 開發客製化韌體以在裝置內實現所需的藍牙功能. 藍牙模組的引腳配置會根據其預期作用和應用而有所不同. 透過與微控制器單元連接 (單片機) 透過適當的介面, 這些模組支援資料傳輸, 遵守藍牙通訊標準, 和網路能力.
低功耗藍牙 (成為) 模塊, 也稱為藍牙智慧模組, 是一種特定類型的藍牙模組，支援藍牙 4.0 規範或更高版本. BLE 模組的關鍵特性是低功耗和經濟高效的實施, 使它們非常適合具有嚴格實時要求但數據速率要求適中的應用. 這些應用包括遠端控制設備 (例如滑鼠和鍵盤), 感測器資料傳輸 (例如, 心率監測器, 血壓計, 溫度傳感器), 和其他類似的用例.
藍牙模組的多重作用
藍牙通訊是指兩個藍牙模組或裝置之間的通信. 在數據通訊中, 一黨為主, 另一個是奴隸 (外圍). 主從建立連線後才能發送和接收數據. BLE模組的主要作用如下:
掌握: 負責掃描設備並發起連線請求. 建立連線後, 它成為主人.
奴隸: 負責廣播並等待接收master的連線請求. 建立連線後, 它成為奴隸.
廣播員: 定期向周圍設備廣播數據.
觀察者: 監聽廣播資料或搜尋周圍設備但無法發起連接.
此外, 藍牙模組支援多種工作模式: 主設備模式, 從設備模式, 主從組合模式, 廣播模式, 網狀組網模式, 觀察者模式, 和 iBeacon 模式.
藍牙協定堆疊不限制裝置的角色範圍; 同一個BLE模組可以同時充當主站和從站. 術語 “主從結合” 表示BLE設備可以啟動連線並被動連接, 每個 BLE 設備都是對等設備. 透過不同的操作模式, BLE 模組可以發揮多種作用, 適應各種應用場景的需求.
之間的差異 藍牙 模塊 和 藍牙模塊
實際上, 低功耗藍牙模組是藍牙模組的一種. 如果按協議分類, 藍牙模組可分為經典藍牙模組 (BT) 和藍牙低功耗模組 (成為).
經典藍牙模組 (BT): 一般指以下支援藍牙版本的模組 4.0, 通常用於較大的資料傳輸，例如語音, 音樂, 和更高的數據速率. 經典藍牙模組又可進一步細分為傳統藍牙模組和高速藍牙模組. 傳統藍牙模組於 2004, 主要支援藍牙 2.1 協議並在智慧型手機熱潮期間得到廣泛支持. 推出高速藍牙模組 2009, 速度約24Mbps, 比傳統藍牙模組快八倍, 適用於攝影機和高畫質電視等裝置之間的資料傳輸, PC 到 PMP, 和 UMPC 到印表機.
藍牙低功耗模組 (成為): 指支援藍牙的模組 4.0 或更高版本, 也稱為 BLE 模組. 低功耗藍牙 是建立在傳統藍牙基礎上但與傳統藍牙模組不同的新一代技術. BLE模組的主要特點是超低功耗和低成本, 但數據傳輸率較低.
值得注意的是，藍牙 4.0 標準包括傳統藍牙模組和藍牙低功耗模組部分, 使其成為雙模標準.
的熱門應用 成為 模塊
BLE可以歸類為智慧型裝置的最新發展. BLE 在複雜物聯網系統的各種應用中也發揮著重要作用. 我將給出一些常見的實際應用來幫助您了解BLE模組. 它們無所不在, 默默為各行業智慧化提供堅實支撐.
智慧健康
菲比特, 全球知名運動品牌, Nordic Semiconductor的BLE晶片模組廣泛應用於其穿戴式智慧手環和心率監測設備中. 這些設備可以持續監控配戴者的活動數據, 睡眠質量, 心率, 和其他健康數據 24 每天幾小時並透過藍牙與智慧型手機同步, 幫助使用者全面管理健康狀況.
智慧家庭場景
越來越多的智慧家庭解決方案供應商開始採用BLE技術作為智慧家庭的核心. 作為藍牙硬體供應商, mokosmart提供各種BLE模組和感測器來幫助建立智慧家庭解決方案, 例如門窗感應器, 緊急按鈕, 等等. 這些設備使用BLE技術與藍牙智慧網關進行通信. 使用者可以遠端監控家中設備的狀態, 自動控制各種家電, 透過智慧型手機體驗真正的智慧家庭便利.
資產追蹤和管理
BLE 模組越來越多地用於資產追蹤和定位. 許多物聯網解決方案供應商整合了 BLE, 全球定位系統, 和 LoRaWAN 實現無縫室內外跟踪. 此解決方案利用 BLE 模組對托盤和資產進行精確的室內定位和狀態監控, 當偵測到異常時觸發警報. 此外, 它可以與藍牙到LoRaWAN網關結合以擴大監控範圍, 實現室內外貨物的端對端可見度和控制.
工業物聯網應用
領先的製造商博世集團開發了一個行業 4.0 基於BLE通訊的解決方案，用於連接工廠內的各種機器和設備. 這些 BLE 模組無線傳輸設備數據, 啟用故障診斷, 遙控, 和預測性維護, 從而提高生產效率並降低維修成本.
選擇正確的因素 成為 模塊
市場上確實有很多BLE模組, 但如何選擇最適合您的項目的? 以下是一些可能有幫助的選擇建議:
- 功耗是核心指標: 醫療穿戴裝置等應用對電池壽命很敏感, 因此應優先考慮待機和工作功耗.
- 確定所需的數據速率: 藍牙4.X協定理論最大速率為1Mbps, 而5.X可以達到2Mbps; 根據吞吐量需求進行選擇.
- 室內或室外應用場景: 用於遠距離戶外通信, 注意射頻功率和天線設計.
- 檢查介面一致性: 確保與USB/UART/SPI/I2C的兼容性, 等等。, 和協定棧支援.
- “主從結合” 靈活性: 如果同時需要主從角色, 功能規格應該更高.
- 平衡預算與成本與效能: Nordic/TI/Cypress等主流廠商往往擁有較穩定的產品, 而白標模組更實惠.
- 供應商資格和支持: 驗證供應週期, 驅動軟體支援, 客戶服務, 測試報告, 等等.
您可以參考供應商’ 官方網站了解其軟體和硬體文件的完整性, SDK 工具包的開放性, 並在技術論壇上線上搜尋客戶回饋和相關評價.
除上述通用標準外, 一些特殊場景（例如 Mesh 網路或 iBeacon）可能有其他特定要求，您需要事先評估和規劃. 任何狀況之下, 需要進行患者研究和比較才能為您的專案做出最合適的選擇.
常見問題解答 成為 模塊
問: BLE 模組的成本是多少?
由於競爭加劇和技術進步，BLE 模組的成本隨著時間的推移而下降. 擁有 CSR 等品牌, 對話, 和北歐進入市場, BLE模組的價格有所下降.
- 基本 BLE 模組: $2 – $10
- 中檔 BLE 模組: $10 – $25
- 高階 BLE 模組: $25 – $50+
問: BLE 和經典藍牙可以互通嗎?
不, 他們不能直接互通. BLE和經典藍牙使用不同的核心模式且不相容. 然而, 在裡面 4.0 規格, 可以建立映射通道，讓他們共享相同的應用程式.
問: BLE模組的傳輸範圍是多少?
BLE模組的典型室內傳輸範圍為 10-30 米, 理論室外範圍約為 100 米. 實際範圍取決於模組功率等因素, 天線設計, 和環境幹擾.
問: BLE模組如何確保低功耗?
BLE採用多種省電機制, 比如快速循環, 大大減少了通話時間的使用率, 延長從屬睡眠時間, 等等。, 允許功耗控制在幾毫安甚至幾十微安培.
問: BLE模組可以用於網路通訊嗎?
當然, 基於BLE模組的常見無線網路技術包括藍牙Mesh網絡, 線性拓樸網狀網絡, 和更多.
