藍(lán)牙VS低功耗藍(lán)牙:詳細(xì)比較
藍(lán)牙、低功耗藍(lán)牙(BLE)、經(jīng)典藍(lán)牙、智能藍(lán)牙,這都是什么意思?隨著無線技術(shù)的發(fā)展,太多相似的名字讓我們頭暈?zāi)垦!K{(lán)牙之所以被稱為“藍(lán)牙”,是因?yàn)樗梢詭椭覀兊脑O(shè)備相互通信??梢哉f,在藍(lán)牙誕生之初,沒有人能想到未來我們將擁有無線耳機(jī)、智能家居設(shè)備、健身追蹤器等所有通過藍(lán)牙連接的設(shè)備。但藍(lán)牙確實(shí)做到了,并且在不同的藍(lán)牙版本上取得了長足的進(jìn)步。本文將詳細(xì)分析經(jīng)典藍(lán)牙與低功耗藍(lán)牙(BLE)之間的一些關(guān)鍵區(qū)別。
藍(lán)牙技術(shù)概述
說到藍(lán)牙技術(shù)的定義,可能知道它是一種短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)。而多年來,藍(lán)牙SIG已經(jīng)發(fā)布了各種版本的藍(lán)牙規(guī)范。事實(shí)上,保持所有不同的藍(lán)牙版本正常運(yùn)行并非一件易事。以下是藍(lán)牙與藍(lán)牙低功耗的基礎(chǔ)知識:
什么是經(jīng)典藍(lán)牙?
最初的版本,即現(xiàn)今的經(jīng)典藍(lán)牙,是我們熟悉無線連接的基石。一般來說,經(jīng)典藍(lán)牙是指藍(lán)牙4.0之前可用的原始藍(lán)牙技術(shù)–基本速率(BR)、增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率(EDR)和放大(AMP)。它在2.4GHz頻段運(yùn)行超過79個(gè)通道,使電話和耳機(jī)等設(shè)備能夠形成個(gè)域網(wǎng)(PAN),以短距離傳輸數(shù)據(jù)。
事實(shí)上,經(jīng)典藍(lán)牙并不是一個(gè)官方術(shù)語。它是對藍(lán)牙SIG定義的原始BR/EDR/AMP技術(shù)套件的便捷參考,展示了該技術(shù)的動(dòng)態(tài)演變。此外,它最顯著的作用之一是,作為音頻設(shè)備與手機(jī)配對的關(guān)鍵。經(jīng)典藍(lán)牙對日常生活越來越重要,特別是隨著智能手機(jī)設(shè)備不帶耳機(jī)插孔的趨勢持續(xù)發(fā)展。通過經(jīng)典藍(lán)牙連接兩個(gè)設(shè)備的過程現(xiàn)在已是一項(xiàng)常見技能。
什么是低功耗藍(lán)牙?
作為藍(lán)牙4.0核心規(guī)范的一部分,低功耗藍(lán)牙(BLE)代表了藍(lán)牙生態(tài)系統(tǒng)中能效的巨大飛躍。BLE也稱為智能藍(lán)牙,與藍(lán)牙SIG共享相同的管理和監(jiān)督。其顯著特點(diǎn)在于其最低的功耗和節(jié)能的睡眠模式。因此,這使得BLE設(shè)備能夠使用小型紐扣電池長時(shí)間運(yùn)行。
BLE與標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙在相同的2.4GHz頻率范圍內(nèi)運(yùn)行,但采用獨(dú)特的跳頻擴(kuò)頻(FHSS)方案。雖然BLE與其前身共享相同的無線電頻譜,但其運(yùn)行數(shù)據(jù)速率約為其一半,從而在節(jié)能和有效通信范圍之間實(shí)現(xiàn)了平衡。
從本質(zhì)上講,低功耗藍(lán)牙不僅僅是經(jīng)典藍(lán)牙的簡化版本,而且是一種專門且高效的迭代,可滿足需要節(jié)能無線連接的一系列應(yīng)用。
經(jīng)典藍(lán)牙與低功耗藍(lán)牙:逐個(gè)功能比較
以上介紹了藍(lán)牙與低功耗藍(lán)牙的基礎(chǔ)知識,下面就來比較經(jīng)典藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙之間的一些關(guān)鍵技術(shù)差異:
電池消耗
雖然與其他無線標(biāo)準(zhǔn)相比,經(jīng)典藍(lán)牙非常節(jié)能,但BLE則進(jìn)一步降低了功耗。經(jīng)典藍(lán)牙具有更高的功率要求,而低功耗藍(lán)牙可以僅依靠單個(gè)紐扣電池運(yùn)行數(shù)年。對于需要持續(xù)低功耗的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,BLE顯然勝出。
數(shù)據(jù)傳輸率
經(jīng)典藍(lán)牙的最大數(shù)據(jù)速率約為3Mbps,而低功耗藍(lán)牙的最高數(shù)據(jù)速率約為1Mbps。然而,BLE的較低速率足以定期傳輸少量數(shù)據(jù),這是常見的物聯(lián)網(wǎng)用例。經(jīng)典藍(lán)牙的更高吞吐量是以更高功耗為代價(jià)的。
延遲
延遲是指數(shù)據(jù)包傳輸成功所需的時(shí)間延遲。與經(jīng)典藍(lán)牙的100毫秒相比,低功耗藍(lán)牙實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了約6毫秒的較低延遲時(shí)間。因此,BLE可以實(shí)現(xiàn)響應(yīng)速度更快的設(shè)備通信,這對于實(shí)時(shí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用至關(guān)重要。
范圍
藍(lán)牙5.0大大增加了藍(lán)牙的最大范圍,達(dá)到約800英尺或240米。但實(shí)際上,經(jīng)典藍(lán)牙的典型可靠范圍保持在30m左右,低功耗藍(lán)牙的典型可靠范圍保持在50m左右。在室外視線范圍內(nèi),BLE最佳范圍可達(dá)150m。盡管藍(lán)牙5.0有所改進(jìn),但范圍取決于天線設(shè)計(jì)和傳輸功率,而不是核心技術(shù)本身之間的差異。
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
拓?fù)涫侵冈O(shè)備如何在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)連接和通信。經(jīng)典藍(lán)牙使用簡單的點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)洌渲袃蓚€(gè)設(shè)備直接通信。低功耗藍(lán)牙支持點(diǎn)對點(diǎn)以及星型拓?fù)?,其中許多設(shè)備與中央主設(shè)備進(jìn)行通信。此外,BLE還提供從一臺(tái)設(shè)備到多臺(tái)設(shè)備的廣播以及藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。藍(lán)牙LE中的額外拓?fù)溥x項(xiàng)使其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加靈活和可擴(kuò)展,適合物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施。
經(jīng)典藍(lán)牙和BLE的優(yōu)缺點(diǎn)
由于藍(lán)牙已經(jīng)多樣化為滿足不同需求的標(biāo)準(zhǔn),因此了解它們各自的優(yōu)勢和局限性非常重要?,F(xiàn)在讓我們總結(jié)一下LE藍(lán)牙與經(jīng)典藍(lán)牙的一些主要優(yōu)點(diǎn)和局限性:
經(jīng)典藍(lán)牙的優(yōu)點(diǎn) 更高的吞吐量:經(jīng)典藍(lán)牙具有約3Mbps的更高數(shù)據(jù)傳輸速率,可快速傳輸大文件(如音頻流)。 向后兼容性:經(jīng)典藍(lán)牙保持與傳統(tǒng)設(shè)備的向后兼容性,保持與舊配件的連接。 成熟的技術(shù):作為歷史悠久的標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)典藍(lán)牙受益于數(shù)十年的完善和廣泛的兼容性。
經(jīng)典藍(lán)牙的缺點(diǎn)
高功耗:由于傳輸和發(fā)現(xiàn)過程中的高功率需求,藍(lán)牙設(shè)備的電池壽命很快就會(huì)耗盡。 連接速度慢:經(jīng)典藍(lán)牙的延遲約為100毫秒,對于需要快速來回通信的應(yīng)用來說比較滯后。 有限的拓?fù)浜瓦B接:經(jīng)典藍(lán)牙僅提供簡單的點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)洌膶龠B接限制為7個(gè)設(shè)備。低功耗藍(lán)牙的優(yōu)點(diǎn)
低功耗:只需一塊小電池即可持續(xù)使用數(shù)月或數(shù)年,非常適合物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。 優(yōu)化延遲:延遲低至6毫秒,可實(shí)現(xiàn)響應(yīng)靈敏的控制應(yīng)用。 低成本:芯片組和組件的低成本使BLE設(shè)備成本非常低。低功耗藍(lán)牙的缺點(diǎn)
較低的數(shù)據(jù)速率:最大數(shù)據(jù)速率約為1-2Mbps,不適合高帶寬通信,并且遠(yuǎn)低于WiFi/蜂窩網(wǎng)絡(luò)。 有限范圍:即使在視線范圍內(nèi),典型覆蓋范圍也低于200m。 環(huán)境影響:墻壁或身體等障礙物會(huì)降低性能。藍(lán)牙與低功耗藍(lán)牙:不同的用例
經(jīng)典藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙根據(jù)其功能適合不同的應(yīng)用。正如前所探討的,經(jīng)典藍(lán)牙最常用于無線耳機(jī)和揚(yáng)聲器等音頻設(shè)備,以及設(shè)備之間的文件傳輸。事實(shí)上,它是供普通消費(fèi)者直接使用的,可以輕松購買和使用這些藍(lán)牙設(shè)備。
相比之下,BLE針對商用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化,因?yàn)槠渚哂械凸闹芷谛詳?shù)據(jù)收集的效率。雖然BLE也用于個(gè)人設(shè)備,如專注于數(shù)據(jù)收集的健身追蹤器,但其在醫(yī)療保健監(jiān)視器和工業(yè)環(huán)境中大量使用,用于位置服務(wù)和狀態(tài)監(jiān)測。BLE的低功耗和高效率,使其成為涉及頻繁小數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锫?lián)網(wǎng)用例的理想選擇。
考慮到上述比較,以下是經(jīng)典藍(lán)牙與低功耗藍(lán)牙的不同用例:
常見的經(jīng)典藍(lán)牙用例包括:流媒體音樂無線耳機(jī)和音箱連接無線鍵盤、鼠標(biāo)和打印機(jī)車內(nèi)免提通話設(shè)備間文件傳輸通過網(wǎng)絡(luò)共享提供互聯(lián)網(wǎng)連接
低功耗藍(lán)牙針對收集少量傳感器數(shù)據(jù)的緊湊型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化。常見的BLE用例包括:
連接可穿戴健身追蹤器,監(jiān)測步數(shù),心率等智能家居傳感器,用于溫度、運(yùn)動(dòng)等位置信標(biāo)提供鄰近服務(wù)用于狀態(tài)監(jiān)測的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)需要低功耗的醫(yī)療保健設(shè)備,例如血糖監(jiān)測儀檢測附近公共汽車/火車的公共交通應(yīng)用總結(jié)
總之,藍(lán)牙技術(shù)在未來將繼續(xù)發(fā)揮重要作用,通過不斷創(chuàng)新和進(jìn)步,為各種領(lǐng)域的應(yīng)用提供更加便捷、高效的無線連接方案,推動(dòng)數(shù)字化、智能化進(jìn)程的發(fā)展。
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