蓝牙 VS 蓝牙低功耗: 详细比较

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蓝牙 VS 低功耗蓝牙详细比较

蓝牙, 博美, 蓝牙经典, 蓝牙智能…这是什么意思呢?! 借助无线技术, 太多相似的名字让我们的头像陀螺一样旋转. 也许蓝牙应该被称为BlueTeeth,因为它可以帮助我们的设备相互通信. 足以说, 早在它诞生之初,就没有人预见到我们会有无线耳机的未来, 智能家居设备, 健身追踪器, 等等都通过蓝牙连接. 但它确实做到了,并且在不同的蓝牙版本上取得了长足的进步. 在这篇文章中, 我们将详细分析经典蓝牙与低功耗蓝牙之间的一些关键区别 (博美).

蓝牙技术概述

当谈到蓝牙技术的定义时, 您很可能知道这是一种短距离无线通信标准. 然而, 你可能会眼花缭乱,因为蓝牙技术联盟多年来发布了各种版本的蓝牙规范. 其实, 保持所有不同的蓝牙版本笔直就像解开旧耳机线一样有趣. 以下是蓝牙与低功耗蓝牙的基础知识:

什么是经典蓝牙?

最初的化身, 今天被称为经典蓝牙, 是我们熟悉无线连接的基础. 一般来说, 经典蓝牙是指原始蓝牙技术 – 基本费率 (BR), 增强的数据速率 (EDR) 并放大 (安培) – 在蓝牙之前可用 4.0. 运行超过 79 渠道在 2.4 GHz频段, 它使电话和耳机等设备能够形成个人区域网络 (PANs) 短距离传输数据.

事实上, 经典蓝牙不是官方术语. 这是对原始 BR/EDR/AMP 技术套件的方便参考, 由蓝牙 SIG 定义, 展示技术的动态演变. 另外, 其最显着的作用之一是作为音频设备与手机配对的关键. 经典蓝牙已成为日常生活的重要组成部分, 尤其是随着智能手机设备不带耳机插孔的趋势持续发展. 通过经典蓝牙连接两个设备的过程现在已是一项常见技能.

什么是低功耗蓝牙?

区分为蓝牙的一部分 4.0 核心规格, 低功耗蓝牙 (博美) 代表了蓝牙生态系统中电源效率的巨大飞跃. 也称为智能蓝牙, BLE 与蓝牙 SIG 共享相同的管理和监督. 其显着特点在于其最低的功耗和节能的睡眠模式. 所以, 这使得 BLE 设备能够使用小型纽扣电池长时间运行.

BLE 在同一区域内运行 2.4 GHz 频率范围与标准蓝牙相同,但采用独特的跳频扩频 (高速高速钢) 方案. 虽然 BLE 与其前身共享相同的无线电频谱, 它以大约一半的数据速率运行, 在节能和有效通信范围之间提供平衡.

在本质上, 低功耗蓝牙不仅仅是经典蓝牙的简化版本, 而是一种专门且高效的迭代,可满足一系列需要节能无线连接的应用.

经典蓝牙与 B: 逐个特征比较

现在我们已经介绍了蓝牙 LE 和蓝牙的基础知识, 让我们直接比较经典蓝牙和低功耗蓝牙之间的一些关键技术差异:

电池消耗

与其他无线标准相比,经典蓝牙非常节能, BLE 进一步降低功耗. 经典蓝牙具有更高功率要求的地方, 低功耗蓝牙可以使用单个纽扣电池运行数年. 适用于需要一致低功耗的物联网应用, BLE 是明显的赢家.

数据传输率

经典蓝牙具有卓越的最大数据速率 3 Mbps 与蓝牙低功耗相比,最高约为 1 兆比特. 然而, BLE 的较低速率足以定期传输少量数据, 这是一个常见的物联网用例. 经典蓝牙的更高吞吐量是以更高功耗为代价的.

潜伏

Latency是指数据包传输成功所需的时间延迟. 在这里,低功耗蓝牙实际上实现了约 6 毫秒相比 100 经典蓝牙的毫秒数. 结果是, BLE 可以实现响应速度更快的设备通信, 这对于实时物联网应用至关重要.

范围

蓝牙 5.0 大幅增加蓝牙最大范围至约 800 脚或 240 米. 但在实践中, 典型的可靠范围保持在大约 30 m 代表经典蓝牙, 和 50 m 代表低功耗蓝牙. 户外视线范围内, BLE 最佳范围扩展至 150 米. 尽管蓝牙 5.0 改进的事情, 范围取决于天线设计和传输功率,而不是核心技术本身之间的差异.

拓扑结构

拓扑是指设备如何在网络内连接和通信. 经典蓝牙使用简单的点对点拓扑,其中两个设备直接通信. 低功耗蓝牙支持点对点以及星型拓扑,其中许多设备与中央主设备进行通信. 此外, BLE 还提供从一台设备到多台设备的广播以及蓝牙网状网络. 蓝牙 LE 中的额外拓扑选项使其网络架构更加灵活和可扩展,适合物联网实施.

蓝牙经典 低功耗蓝牙
频带 2.4 GHZ ISM 频段 2.4 GHZ ISM 频段
没有. 频道数 79 1 MHz 频道 40 两个 MHz 通道
能量消耗 较少的
数据速率 1-3 兆比特 1 兆比特
潜伏 大约. 100 多发性硬化症 大约. 6 多发性硬化症
范围 < 30 米 50 米 ( 150 米在开放区域)
拓扑结构 点对点 (1:1) 点对点 (1:1)

星星 (许多:1)

播送 (1:许多)

网 (许多:许多)

设备配对 必需的 不需要
语音功能 没有
节点/活动从站 7 无限
安全 64b/128位, 用户定义的应用层 128 位 AES, 用户定义的应用层
智能手机兼容性 100% 可在智能手机上使用 100% 可在智能手机上使用
用例 流媒体应用程序,例如音频流, 文件传输, 和耳机 定位信标, 智能家居应用, 医疗设备, 工业监控, 健身追踪器

 

优点和缺点 经典蓝牙和BLE

随着蓝牙已经多样化为满足不同需求的标准, 了解他们各自的优势和局限性很重要. 现在让我们总结一下 LE 蓝牙与经典蓝牙的一些主要优点和局限性:

经典蓝牙和 BLE 的优缺点

经典蓝牙的优点

  • 更高的吞吐量: 经典蓝牙的数据传输率更高 3 兆比特, 提供大文件(如音频流)的快速数据传输.
  • 向后兼容性: 经典蓝牙保持与传统设备的向后兼容性, 保持与旧配件的连接.
  • 技术成熟: 作为长期存在的标准, 经典蓝牙受益于数十年的改进和广泛的兼容性.

经典蓝牙的局限性

  • 高功耗: 由于传输和发现过程中的高功率需求, 蓝牙设备的电池寿命很快就会耗尽.
  • 连接速度慢: 延迟约 100ms, 经典蓝牙对于需要快速来回通信的应用程序来说存在滞后.
  • 有限的拓扑和连接: 经典蓝牙仅提供简单的点对点拓扑,并将从属连接限制为 7 设备.

低功耗蓝牙的优点

  • 低功耗: 仅需一块小电池即可持续使用数月或数年, 物联网设备的理想选择.
  • 优化延迟: 延迟降至 6 MS 支持响应式控制应用.
  • 低成本: 芯片组和组件的低成本使 BLE 设备成本非常低.

低功耗蓝牙的局限性

  • 降低 数据 费率: 最大数据速率大约 1-2 兆比特, 不适合高带宽通信, 并且远低于 WiFi/蜂窝网络.
  • 范围有限: 即使在视线范围内,典型覆盖范围也低于 200m.
  • 对环境造成的影响: 墙壁或身体等障碍物会降低性能.

蓝牙与低功耗蓝牙: 不同的用例

经典蓝牙和低功耗蓝牙根据其功能适合不同的应用. 正如我们之前探索的那样, 经典蓝牙最常用于无线耳机和扬声器等音频设备, 以及设备之间的文件传输. 确实, 它旨在供普通消费者直接使用,他们可以轻松购买和使用这些蓝牙设备.

相反, 鉴于低功耗定期数据收集的效率,蓝牙 LE 针对商业物联网设备进行了优化. 同时也用于个人设备,例如专注于数据收集的健身追踪器, BLE 广泛应用于医疗保健领域的监视器以及工业环境中的定位服务和状态监测. BLE 的低功耗和高效率使其成为涉及频繁小数据传输的物联网用例的理想选择.

考虑到上述比较, 以下是经典蓝牙与低功耗蓝牙的不同用例:

常见的经典蓝牙用例 包括:

– 将音乐串流至无线耳机和扬声器

– 连接无线键盘, 老鼠, 和打印机

– 车内免提通话

– 在设备之间传输文件

– 通过网络共享提供互联网连接

低功耗蓝牙针对收集少量传感器数据的紧凑型物联网设备进行了优化. 常见的 BLE 用例包括:

– 连接可监测步数的可穿戴健身追踪器, 心率, 等等.

– 智能家居温度传感器, 运动, 等等.

– 位置信标提供邻近服务

– 用于状态监测的工业物联网传感器网络

– 血糖监测仪等需要低功耗的医疗设备

– 检测附近公共汽车/火车的公共交通应用程序

蓝牙的下一步是什么

最近的主要蓝牙更新是蓝牙 5.0 发布于 2016, 改善了蓝牙低功耗设备的速度/范围权衡. 最近在 2022, 蓝牙 SIG 宣布了一项新的蓝牙音频广播功能,称为 奥拉卡斯特 这将通过将音频传输到无限的附近蓝牙接收器来实现新的多听众消费音频应用.

展望未来, 蓝牙的下一个主要迭代 6.0 根据典型的发布周期,可能会在未来几年内到达. 蓝牙 SIG 尚未发布任何有关 v6.0 的官方公告, 但它可能会继续提高电源效率, 范围, 和速度扩展物联网和音频应用的可能性. 随着物联网和无线耳机的快速增长, 对低功耗和强大的无线技术的需求持续增长. 蓝牙 SIG 的目标是满足下一代的这些需求,同时保持向后兼容性.

总体, 如果您正在使用蓝牙低功耗技术, MOKOSmart可以帮助提供一系列 BLE信标 和适用于各种应用的传感器,以创造最佳的用户体验.

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作者——
Fiona Kuan
Fiona Kuan
菲欧娜, MOKOSMART 的技术作家和编辑, 以前花费 10 在物联网公司担任产品工程师多年. 自从加入我们公司, 她与销售人员密切合作, 产品经理和工程师, 深入了解客户需求. 融合深厚的行业经验并了解客户最想要的, Fiona 撰写了涵盖物联网基础知识的引人入胜的内容, 深入的技术材料和市场分析 - 与物联网领域的受众建立联系.
Fiona Kuan
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菲欧娜, MOKOSMART 的技术作家和编辑, 以前花费 10 在物联网公司担任产品工程师多年. 自从加入我们公司, 她与销售人员密切合作, 产品经理和工程师, 深入了解客户需求. 融合深厚的行业经验并了解客户最想要的, Fiona 撰写了涵盖物联网基础知识的引人入胜的内容, 深入的技术材料和市场分析 - 与物联网领域的受众建立联系.
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