蓝牙的演变 4 引入蓝牙低功耗技术. 这些紧凑而高效的 BLE 模块已成为无线革命的催化剂. 它们的能源效率使它们成为物理世界和网络世界之间的桥梁. 从健身带到家庭自动化设备, BLE 模块在我们的日常生活中已经无处不在. 然而, 他们的潜力不仅限于消费电子产品，因为他们在医疗保健等各个领域提供创新的解决方案, 工业物联网, 和资产管理. 本指南将帮助您了解BLE模块的特性及其用途, 并帮助您为您的项目选择正确的 BLE 模块.
什么是BLE模块
蓝牙模块 是嵌入式印刷电路板组件 (印刷电路板组件) 集成蓝牙无线通信功能. 这些模块将蓝牙芯片和外围硬件电路组合到单个 PCB 上, 开发定制固件以在设备内实现所需的蓝牙功能. 蓝牙模块的引脚配置根据其预期作用和应用而有所不同. 通过与微控制器单元连接 (单片机) 通过适当的接口, 这些模块支持数据传输, 遵守蓝牙通信标准, 和网络能力.
低功耗蓝牙 (博美) 模块, 也称为蓝牙智能模块, 是一种特定类型的蓝牙模块，支持蓝牙 4.0 规范或更高版本. BLE 模块的一个关键特性是低功耗和经济高效的实施, 使它们非常适合具有严格实时要求但数据速率要求适中的应用. 这些应用包括远程控制设备 (例如鼠标和键盘), 传感器数据传输 (例如, 心率监测器, 血压计, 温度传感器), 和其他类似的用例.
蓝牙模块的多重作用
蓝牙通信是指两个蓝牙模块或设备之间的通信. 在数据通信中, 一党为主, 另一个是奴隶 (外围设备). 主从建立连接后才能发送和接收数据. BLE模块的主要作用如下:
掌握: 负责扫描设备并发起连接请求. 建立连接后, 它成为主人.
奴隶: 负责广播并等待接收来自master的连接请求. 建立连接后, 它成为奴隶.
广播员: 定期向周围设备广播数据.
观察者: 监听广播数据或搜索周围设备但无法发起连接.
另外, 蓝牙模块支持多种工作模式: 主设备模式, 从设备模式, 主从组合模式, 广播模式, 网状组网模式, 观察者模式, 和 iBeacon 模式.
蓝牙协议栈不限制设备的角色范围; 同一个BLE模块可以同时充当主站和从站. 术语 “主从结合” 表示BLE设备可以发起连接并被动连接, 每个 BLE 设备都是对等设备. 通过不同的操作模式, BLE 模块可以发挥多种作用, 适应各种应用场景的需求.
之间的差异 蓝牙 模组 和 BLE模块
事实上, 低功耗蓝牙模块是蓝牙模块的一种. 如果按协议分类, 蓝牙模块可分为经典蓝牙模块 (BT) 和蓝牙低功耗模块 (博美).
经典蓝牙模块 (BT): 一般指以下支持蓝牙版本的模块 4.0, 通常用于较大的数据传输，例如语音, 音乐, 和更高的数据速率. 经典蓝牙模块又可以进一步细分为传统蓝牙模块和高速蓝牙模块. 传统蓝牙模块于 2004, 主要支持蓝牙 2.1 协议并在智能手机热潮期间得到广泛支持. 推出高速蓝牙模块 2009, 速度约为24Mbps, 比传统蓝牙模块快八倍, 适用于摄像机和高清电视等设备之间的数据传输, PC 到 PMP, 和 UMPC 到打印机.
蓝牙低功耗模块 (博美): 指支持蓝牙的模块 4.0 或更高版本, 也称为 BLE 模块. 低功耗蓝牙 是建立在传统蓝牙基础上但与传统蓝牙模块不同的新一代技术. BLE模块的主要特点是超低功耗和低成本, 但数据传输率较低.
值得注意的是，蓝牙 4.0 标准包括传统蓝牙模块和蓝牙低功耗模块部分, 使其成为双模标准.
的热门应用 博美 模块
BLE可以归类为智能设备的最新发展. BLE 在复杂物联网系统的各种应用中也发挥着重要作用. 我将给出一些常见的实际应用来帮助您了解BLE模块. 它们无处不在, 默默为各行业智能化提供坚实支撑.
智慧健康
菲比特, 全球知名运动品牌, Nordic Semiconductor的BLE芯片模块广泛应用于其可穿戴智能手环和心率监测设备中. 这些设备可以持续监控佩戴者的活动数据, 睡眠质量, 心率, 和其他健康数据 24 每天几小时并通过蓝牙与智能手机同步, 帮助用户全面管理健康状况.
智能家居场景
越来越多的智能家居解决方案提供商开始采用BLE技术作为智能家居的核心. 作为蓝牙硬件供应商, mokosmart提供各种BLE模块和传感器来帮助建立智能家居解决方案, 例如门窗传感器, 紧急按钮, 等等. 这些设备使用BLE技术与蓝牙智能网关进行通信. 用户可以远程监控家中设备的状态, 自动控制各种家电, 通过智能手机体验真正的智能家居便利.
资产跟踪和管理
BLE 模块越来越多地用于资产跟踪和定位. 许多物联网解决方案提供商集成了 BLE, 全球定位系统, 和 LoRaWAN 实现无缝室内外跟踪. 该解决方案利用 BLE 模块对托盘和资产进行精确的室内定位和状态监控, 当检测到异常时触发警报. 此外, 它可以与蓝牙到LoRaWAN网关结合以扩大监控范围, 实现室内外货物的端到端可见性和控制.
工业物联网应用
领先的制造商博世集团开发了一个行业 4.0 基于BLE通信的解决方案，用于连接工厂内的各种机器和设备. 这些 BLE 模块无线传输设备数据, 启用故障诊断, 遥控, 和预测性维护, 从而提高生产效率并降低维护成本.
选择正确的因素 博美 模组
市场上确实有很多BLE模块, 但如何选择最适合您的项目的? 以下是一些可能有帮助的选择建议:
- 功耗是核心指标: 医疗可穿戴设备等应用对电池寿命很敏感, 因此应优先考虑待机和工作功耗.
- 确定所需的数据速率: 蓝牙4.X协议理论最大速率为1Mbps, 而5.X可以达到2Mbps; 根据吞吐量要求进行选择.
- 室内或室外应用场景: 用于远距离户外通信, 注意射频功率和天线设计.
- 检查接口一致性: 确保与USB/UART/SPI/I2C的兼容性, 等等, 和协议栈支持.
- “主从结合” 灵活性: 如果同时需要主从角色, 功能规格应该更高.
- 平衡预算与成本和性能: Nordic/TI/Cypress等主流厂商往往拥有更稳定的产品, 而白标模块更实惠.
- 供应商资格和支持: 验证供应周期, 驱动软件支持, 客户服务, 测试报告, 等等.
您可以参考供应商’ 官方网站了解其软件和硬件文档的完整性, SDK 工具包的开放性, 并在技术论坛上在线搜索客户反馈和相关评价.
除上述通用标准外, 一些特殊场景（例如 Mesh 网络或 iBeacon）可能有其他特定要求，您需要提前评估和规划. 任何状况之下, 需要进行患者研究和比较才能为您的项目做出最合适的选择.
常见问题解答 博美 模块
问: BLE 模块的成本是多少?
由于竞争加剧和技术进步，BLE 模块的成本随着时间的推移而下降. 拥有 CSR 等品牌, 对话, 和北欧进入市场, BLE模块的价格有所下降.
- 基本 BLE 模块: $2 – $10
- 中档 BLE 模块: $10 – $25
- 高端 BLE 模块: $25 – $50+
问: BLE 和经典蓝牙可以互操作吗?
没有, 他们不能直接互操作. BLE和经典蓝牙使用不同的核心模式并且不兼容. 然而, 在里面 4.0 规格, 可以建立映射通道，让他们共享相同的应用程序.
问: BLE模块的传输范围是多少?
BLE模块的典型室内传输范围为 10-30 米, 理论室外范围约为 100 米. 实际范围取决于模块功率等因素, 天线设计, 和环境干扰.
问: BLE模块如何保证低功耗?
BLE采用多种省电机制, 比如快速循环, 大大减少了通话时间的利用率, 延长从属睡眠时间, 等等, 允许功耗控制在几毫安甚至几十微安.
问: BLE模块可以用于网络通信吗?
当然, 基于BLE模块的常见无线网络技术包括蓝牙Mesh网络, 线性拓扑网状网络, 和更多.
