蓝牙5低功耗特性及在物联网中的应用分析

合集下载

蓝牙5.0模块,更适合物联网应用的低功耗蓝牙模块

蓝牙5.0模块,更适合物联网应用的低功耗蓝牙模块

蓝牙5.0模块,更适合物联网应用的低功耗蓝牙模块
自蓝牙技术联盟(SIG)推出蓝牙5.0以来,市场上就开始有更多支持蓝牙5.0的创新产品:蓝牙5.0的适配器,蓝牙5.0模块等,相比蓝牙5.0适配器的音频应用,BLE蓝牙5.0模块更多的用于电脑外设、互动娱乐设备、可穿戴设备、蓝牙网关、室内定位、蓝牙信标以及智能家居等方案中的数据传输,而SKYLAB基于Nordic52832(多协议蓝牙5.0/蓝牙低功耗/ ANT / 2.4GHz SoC)研发的蓝牙5.0BLE模块向下兼容旧版本产品,是更适合物联网应用的低功耗蓝牙模块。

 蓝牙5.0
 新到来的蓝牙5.0带来了更高速、更远传输距离的优势,理论上的有效距离300米以上,整个家庭或整间办公室里的移动设备都可以稳定连结。

而速度最快可以达到3Mbps(目前是1.5Mbps),让反应更快、性能更高的蓝牙设备被更好使用。

快速数据传输可满足固件升级或可穿戴设备数据日志同步等应用场景,设备连接响应时间也会大大缩短,产品性能将更加出色,体验效果也会随之上升。

 BLE蓝牙应用
 除此之外,8倍广播数据传输量使其信息容量大为提升,为未来在零售业中应用场景的拓展提供了更多可能,加上在部署和维护成本上优势,可以说蓝牙Beacon已经为在零售业中的大规模商用做好了准备。

 蓝牙Beacon与新零售。

蓝牙技术在物联网中的应用研究

蓝牙技术在物联网中的应用研究

蓝牙技术在物联网中的应用研究随着物联网技术的快速发展,越来越多的设备开始通过无线网络连接并相互交互。

而其中一个非常重要的技术就是蓝牙技术。

蓝牙技术在物联网中的应用非常广泛,可以实现设备之间的快速连接和数据收发,也可以通过蓝牙信号传输实时位置信息等。

本文将对蓝牙技术在物联网中的应用进行深入研究和探讨。

一、蓝牙技术概述蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,最初是由爱立信公司在1994年提出。

蓝牙技术的主要作用是简化设备之间的通信连接,使得设备可以通过蓝牙信号快速实现互联互通。

相比于传统的有线连接方式,蓝牙技术具有无线、低功耗、便捷等特点,并且在连接的同时还可以保证数据的安全性。

目前,蓝牙技术的最新版本是蓝牙5.1。

二、物联网中蓝牙技术的应用(一)蓝牙低功耗技术蓝牙低功耗技术是蓝牙技术的一种变种,主要用于处理低功耗设备的连接和数据传输。

由于传统蓝牙技术的功耗较大,所以对于电池寿命较短的智能穿戴设备等设备来说并不适用。

而蓝牙低功耗技术则可以有效地解决这个问题,使得低功耗设备可以更加稳定和持久地运行。

目前,蓝牙低功耗技术已经得到广泛应用,比如智能手表、智能衣服、智能体重秤等设备。

(二)蓝牙信标技术蓝牙信标技术是一种一对多的无线通信方式,通过信标发送蓝牙广告包来使设备之间建立连接。

蓝牙信标技术的主要特点是距离较近,可达到10米内的范围内。

因此,蓝牙信标技术被广泛应用于室内定位、室内导航、商场营销等场景。

比如,在商场的购物中心中,通过安装蓝牙信标,可以通过定位技术来精确地向用户发送推广信息,从而提高商场的营销效果。

(三)蓝牙网关技术蓝牙网关技术是一种将蓝牙信号转换为其他网络信号的技术,使得蓝牙设备可以连接到互联网。

蓝牙网关技术的主要作用是解决蓝牙信号传输距离较短的问题,通过转换蓝牙信号为其他网络信号(比如Wi-Fi、蜂窝网络等),可以实现远距离通信,并且可以将数据传输到云端,从而实现设备之间的数据共享和分析。

目前,蓝牙网关技术已经在智能家居、智能城市等方面得到了广泛应用。

蓝牙5.0标准传输速度翻倍,领跑物联网连接标准

蓝牙5.0标准传输速度翻倍,领跑物联网连接标准

蓝牙5.O标准传输速度翻倍,领跑物联网连接标准低功耗蓝牙(BluetoothLowEnergy,简称BLE)技术已经成为物联网领域领先的通信标准之一。

前不久,蓝牙技术联盟(BluetoothSIG)分享了一些蓝牙5.O 标准的进展,蓝牙技术联盟表示蓝牙5.O标准将在2016年底或2017年初推出。

新标准将比蓝牙4.2有全面的提升,无论是通信速度、通信距离还是通信容量都有大幅度的改善。

之前有消息称,蓝牙技术联盟在伦敦正式发布了最新的蓝牙5.O技术标准。

全新的蓝牙5.O标准将于今年年底或2017年年初正式推出,同时也会更新支持该标准的设备。

官方表示,全新蓝牙5.O标准在性能上将远超目前的版本,也就是蓝牙4.2LE版本,包括在有效传输距离上将是4.2LE版本的4倍,也就是说,理论上,蓝牙发射和接收设备之间的有效工作距离可达300米。

而传输速度将是4.2LE版本的2倍,速度上限为24Mbpso同时,蓝牙5.O允许无需配对接受信标的数据,比如广告、BeaCon、位置信息等,这一传输率提高了8倍。

另外,蓝牙5.O还支持室内定位导航功能,可以作为室内导航信标或类似定位设备使用,结合Wifi可以实现精度小于1米的室内定位。

这样,你就可以在那些非常大的商场中通过支持蓝牙5.O的设备找到路线。

不过,在本次的发布中,蓝牙技术联盟并未提到这一项特性。

另外,蓝牙5.O针对物联网进行了很多底层优化,力求以更低的功耗和更高的性能为智能家居服务。

物联网通信标准之争日趋激烈,蓝牙5.O带给BLE的新特性为蓝牙技术及时提供了新的弹药,在这些新特性的帮助下,BLE或许会成为物联网最终的无线通信标准。

那么蓝牙5.O具体带来了哪些变化?让我们先睹为快。

蓝牙5.O标准传输速度翻倍,领跑物联网连接标准通信速度提高一倍意味着功耗减半在很多物联网应用中,对通信速度的要求并不高,因为大多数物联网应用并不需要传送流媒体,可穿戴产品就是这种应用的典型代表。

蓝牙低功耗技术的应用和发展

蓝牙低功耗技术的应用和发展

蓝牙低功耗技术的应用和发展近年来,随着智能化和物联网技术的飞速发展,蓝牙低功耗技术成为了各种无线设备连接和交互的重要方式。

在这种情况下,蓝牙低功耗技术的应用和发展备受关注。

一、蓝牙低功耗技术的应用蓝牙低功耗技术是一种广泛运用于无线数据交换的技术。

在蓝牙低功耗技术的应用方面,首先是智能穿戴设备。

智能手环、智能手表等设备通常连接手机,并通过低功耗技术实现数据传输和控制。

其次是智能家居设备,智能插座、智能摄像头等设备均采用低功耗蓝牙技术,实现与手机联动,使得用户可以随时监控家中情况,同时实现远程控制。

另外还有医疗设备,如智能胰岛素笔、心率检测设备和智能血压计等,都是采用蓝牙低功耗技术,通过手机实现数据传递和监控。

二、蓝牙低功耗技术的发展蓝牙低功耗技术作为一种前沿技术,发展非常快速。

首先是连接数的提升,从最初的一对一连接到后来的一对多、多对多连接,蓝牙低功耗技术的连接数逐步提升,更加适用于智能家居等多设备联动的场景。

其次是安全性的提升,为了更好地保护用户隐私和安全,蓝牙低功耗技术采用了更加先进的加密技术和认证方式,并且继续推进着更加安全可靠的方向。

另外,蓝牙低功耗技术还在数据传输速度和距离等方面进行了优化,为用户提供更加快速和稳定的连接。

三、蓝牙低功耗技术的挑战蓝牙低功耗技术的快速发展也带来了挑战。

首先是互操作性问题。

由于市场上有多种蓝牙低功耗标准,设备之间可能存在兼容性问题,导致连接不畅或者无法连接的情况。

其次是频段分配问题。

因为蓝牙低功耗技术采用2.4GHz无线频段,会受到其他无线设备的干扰,从而影响连接质量。

另外,由于蓝牙低功耗技术的低功耗性能,一些设备可能存在电量不足导致连接不稳定的情况,这也是需要进一步改进的方面。

四、蓝牙低功耗技术的未来蓝牙低功耗技术的未来发展将更加广阔,应用领域将更加丰富。

例如,蓝牙低功耗技术有望应用于智能汽车领域,在实现车内多设备连接和智能化驾驶等方向上发挥重要作用。

另外,在移动支付、智能广告等领域,蓝牙低功耗技术也有着广泛的应用前景。

物联网中的低功耗蓝牙技术

物联网中的低功耗蓝牙技术

物联网中的低功耗蓝牙技术随着物联网技术的不断创新与发展,越来越多的设备和物品都能通过网络进行互联。

而低功耗蓝牙技术作为一种主要的通信方式,正逐渐成为物联网领域的主流。

那么,低功耗蓝牙技术具体是什么,它有哪些特点和应用场景呢?一、低功耗蓝牙技术的概述低功耗蓝牙技术,又称低功耗蓝牙BLE,是蓝牙技术的一个版本,它可以实现低功耗的无线数据传输。

与传统蓝牙技术相比,低功耗蓝牙不仅能够传输少量的数据,而且支持更长时间的电池寿命,因此在物联网领域得到了广泛应用。

低功耗蓝牙技术具有三个主要特点:1. 低功耗低功耗蓝牙技术的最大特点就是低功耗,能够实现长达几年的电池寿命。

这也使得它更适合用于各种设备中,比如智能手表、健身器材、传感器等。

2. 快速连接低功耗蓝牙技术连接速度也较为迅速,可以在几秒钟内完成设备的连接和配对。

如果用户如果在家里有多个设备,只需要打开低功耗蓝牙,即可快速连接,使用起来非常方便。

3. 数据传输低功耗蓝牙技术可以支持数十米范围内的数据传输,其传输速率最高可以达到1Mbps。

它可以非常快速地传送小文件、短消息和数据包,还可用于音频和视频流的传输。

二、低功耗蓝牙技术的应用场景低功耗蓝牙技术应用场景较多,主要关注以下几个方向:1. 智能家居低功耗蓝牙技术在智能家居领域有着广泛的应用。

通过将家庭各种设备进行智能连接,如灯光、卫浴、窗帘、音响等,可以实现便捷的操作,实现更加智能化的家居生活体验。

2. 物流和运输低功耗蓝牙技术在物流和运输领域中同样有着广泛的应用。

其可以实现货物跟踪、温度和湿度的监控,甚至还可以实现物品的实时定位,对货物运输的全过程进行监控。

3. 医疗保健低功耗蓝牙技术在医疗保健方面的应用越来越普遍。

通过对医疗设备与智能手机进行连接,可以实现健康监测及数据监视等功能,帮助医护人员进行健康检测和诊断。

三、低功耗蓝牙技术的未来随着物联网技术的不断发展和应用,低功耗蓝牙技术在未来将会更加广泛的应用于各种设备和场景中,因其低功耗、高速度和多设备连接的特点,将对人们的生活带来更大的便利和改变。

蓝牙技术及其在物联网中的应用

蓝牙技术及其在物联网中的应用

蓝牙技术及其在物联网中的应用随着物联网的发展,各种智能设备不断涌现,也为蓝牙技术的应用提供了更广阔的空间。

蓝牙技术是一种无线技术,它通过短距离无线传输数据,使得设备之间可以实现互联互通,大大方便了人们的日常生活。

蓝牙技术的基本原理是采用射频通信技术,将数字信息转化为射频信号,然后用无线电进行传输,接收端将接收到的射频信号还原为数字信息。

这种模式在多种应用场景中都得到了广泛应用,如手机、车载通信、音响系统等。

在物联网中,蓝牙技术也发挥了重要的作用。

由于其低功耗和短距离传输的特点,使得蓝牙技术被广泛应用于智能家居、智慧城市、健康医疗等领域。

智能家居领域,蓝牙技术可以用于控制智能灯光、空调、窗帘等设备。

通过手机APP或语音助手,用户可以实现对这些设备的远程控制,大大提高了智能家居的便利性。

在智慧城市领域,蓝牙技术可以实现车辆定位、人员定位、数据采集等功能。

例如,在公共交通领域,蓝牙技术可以用于公交车的车载通信和定位,实现公交车与控制中心的实时数据传输和车辆运行状态监控,提高了公交运输的效率和安全性。

健康医疗领域,蓝牙技术可以远程监测病人的身体健康状态。

例如,可以使用蓝牙技术将病人的生命体征数据采集到云平台中,医护人员可以通过手机或电脑实现对这些数据的监控和处理,及时发现病人的异常情况。

除此之外,在蓝牙技术的应用中,还有一些具有创新性的思路。

例如,在商业场所中,蓝牙技术可以应用于室内导航,当用户走到某一区域时,系统会自动推送有关该区域的信息,大大增加了商业营销效果。

然而,任何技术都有其自身的局限性。

蓝牙技术作为一种短距离通信方式,在距离较远、阻碍物较多的情况下,其信号会出现衰减或干扰,从而影响传输效果。

此外,由于蓝牙技术是一种基于射频的技术,存在一定的安全隐患,一旦受到黑客攻击,可能会导致用户信息泄露或设备无法正常工作。

为了克服这些局限性,开发人员正在不断进行技术升级和开发创新,以提高蓝牙技术在物联网中的应用效果和安全性能。

低功耗蓝牙与互联网的融合与应用

低功耗蓝牙与互联网的融合与应用在如今的时代,科技越来越发达,智能家居、智能设备等越来越普及。

而低功耗蓝牙技术的出现则为这些智能设备提供了一种极好的连接方式。

低功耗蓝牙技术不仅具有低功耗的特点,同时也拥有较高的安全性。

在互联网和蓝牙技术的不断发展之下,低功耗蓝牙技术与互联网的融合越来越紧密,也应用的越来越广泛。

低功耗蓝牙技术的特点低功耗蓝牙技术,简称BLE,是一种低速、短距离无线通信技术,其工作频段为2.4GHz,实际传输速率在1Mbps以下,适用于无线传输距离不超过10米的应用。

相比于传统蓝牙技术,低功耗蓝牙技术最大的特点就是功耗较低。

传统蓝牙技术在连接和传输数据时,需要较大的功率消耗,而低功耗蓝牙技术有效地降低了功耗,同时也拥有较高的安全性和抗干扰能力。

低功耗蓝牙技术的应用随着智能家居等智能设备的普及,低功耗蓝牙技术得以广泛应用。

智能家居设备连接主要通过Wi-Fi或低功耗蓝牙技术实现,而低功耗蓝牙技术在此方面的应用更加广泛。

智能家居的渗透率越来越高,低功耗蓝牙技术在智能家居市场的应用也越来越多。

无论是智能家电,还是智能家居安防等方面,低功耗蓝牙技术都有着广泛的应用。

例如,智能门锁、智能插座、智能电视、智能音响等设备,都可以使用低功耗蓝牙技术轻松连接到智能设备上,方便了人们的日常生活。

低功耗蓝牙技术的融合与互联网低功耗蓝牙技术与互联网的融合则是近年来的一个热门话题。

随着物联网的不断发展和普及,低功耗蓝牙技术也被广泛应用到了物联网领域。

物联网是指将各种感知设备、信息装置及现实世界连接起来的网络,并通过云计算等技术实现互联互通。

低功耗蓝牙技术则为连接这些设备提供了一种简单、低功耗、高安全的方式。

低功耗蓝牙技术还可以与云计算技术相结合,实现更加智能化、高效化的数据传输与处理。

例如,在物流和仓储方面,低功耗蓝牙技术可以应用在物品的实时监控、追踪和管理。

通过低功耗蓝牙技术传输物品信息,再通过云计算进行数据传输和监测,实现对物品的实时追踪和管理,提高了仓储和物流的效率和准确性。

蓝牙5.0,为物联网而来

蓝牙5.0,为物联网而来随着蓝牙5.0标准的到来,物联网尤其是智能家居市场应用有望迎来拐点。

一直以来,蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等多种无线传输技术都在不断融合新的技术优势。

以期主导万物互联时代。

最近发布的蓝牙5.0核心技术,弥补了蓝牙多项不足,并被视为物联网领域,尤其是在智能家居市场的应用将会“钳制”其它无线技术。

Bluetooth5.0主要技术特点是(1)、通信距离是提升4倍;(2)、通信速率是提升2倍;(3)、广播包的数据承载量是上一个版本的8倍。

这些新的技术特性,使得Bluetooth5的应用场景将更加的多元化,从传统的工业自动化,到Beacon类的应用,都可以通过以上的特性获益。

物联网中蓝牙技术应用的范围蓝牙无线技术作为全球的无线通信标准之一致力于物联网的发展,最典型的音频蓝牙应用外,采用低功耗蓝牙技术的传感器应用,在物联网的不同的垂直市场中展开,如智能家居、汽车、工业、零售业等等。

物联网、智能家居就是把所有传感器/终端连接起来,这离不开蓝牙等通信技术。

总之,每个行业和运营商有不同的想法,蓝牙是这些想法实现的渠道。

通过手机,可以使各种设备互联互串。

例如煤气如果报警,手机可以获知并进行远程控制。

蓝牙5.0标准将使IoT和智能家居设备在更广的范围内来进行彼此沟通。

而这种高中低三种通信模式不同速率正是应对物联网,尤其是在智能家居领域的极佳应用。

随着越来越多的产品采用BLE技术,需要更快的速度和更好的覆盖水平,同时不对设备现有的功耗造成影响。

云里物里推出的蓝牙5.0模块MS88SF2是一款高性价比、低功耗的片上系统(Soc)解决方案,适合蓝牙低功耗的应用,它降低了建立网络节点的成本。

它有一个ARM内核Cortex-M4F的RF收发器,MCU有更快的运行速度,内核运行速度达到64Mhz,它能够实现更强大的运算能力以及浮点运算的技术,能实现非常复杂的算法。

1MB FLASH程序空间、256KB RAM和其它功能强大的配套资源。

低功耗蓝牙技术的应用研究

低功耗蓝牙技术的应用研究引言低功耗蓝牙技术的应用正日益广泛,尤其是在智能家居、健康医疗、物联网等领域。

本文将从概述低功耗蓝牙技术的基本原理开始,然后介绍低功耗蓝牙技术在智能家居、健康医疗、物联网等领域中的应用研究,并探讨未来的发展方向。

一、低功耗蓝牙技术的基本原理低功耗蓝牙技术是一种低功耗、短距离、无线通信协议,它采用2.4GHz频段,具有低成本、低功耗、低复杂度、极强的互操作性和高可靠性等优点。

低功耗蓝牙的基本原理是通过电子设备间的无线通信,将设备的信息传输给其他设备或智能手机等,并且不需要适配器或司机程序,使用起来非常方便。

二、低功耗蓝牙技术在智能家居领域的应用研究智能家居是低功耗蓝牙技术应用的重要领域之一,通过低功耗蓝牙技术,可以将智能家居设备连接到网络,并实现远程控制。

比如,可以通过低功耗蓝牙技术实现灯光控制、空调温度控制、音乐播放、安防监控、智能排插等功能。

低功耗蓝牙技术不仅能提高智能家居的便利性,还能帮助用户实现能耗管理,从而降低家庭能耗成本。

三、低功耗蓝牙技术在健康医疗领域的应用研究健康医疗领域是低功耗蓝牙技术应用的另一个重要领域。

借助低功耗蓝牙技术,医疗设备可以实现无线远程监测。

比如,血糖计、体温计、血压计等可以通过低功耗蓝牙连接到智能手机,将检测结果直接传输到云端。

同时,低功耗蓝牙技术还可以实现医疗设备之间的智能互联,如在手术中,低功耗蓝牙技术可以使多个医疗设备互相通信,为医生提供准确可靠的数据。

四、低功耗蓝牙技术在物联网领域的应用研究低功耗蓝牙技术在物联网领域也有广泛的应用。

物联网的基本原理是将各种智能设备互联互通,低功耗蓝牙技术可以实现终端设备的低功耗、小尺寸和低延迟等特点,将智能设备互相连接,在现有的物联网技术中,低功耗蓝牙技术在短距离通信方面更优秀,在物联网结构中适用范围比较广泛。

如在门锁控制、家庭安防、车载娱乐等领域都有广泛的应用。

五、未来的发展方向随着消费者对物联网设备的要求越来越高,低功耗蓝牙技术的应用也将越来越广泛。

为什么说蓝牙5.0高速率低功耗的特点非常适合用于医疗设备

为什么说蓝牙5.0高速率低功耗的特点非常适合用于
医疗设备
蓝牙5.0致力于实现物联网及智能家居领域内,设备与设备间稳定高效的数据传输,满足垂直行业领域终端互联的多样化需求,打造“万物互联”的新世界。

蓝牙5.0技术拥有2倍的数据速率、4倍的传输距离、8倍的广播包等优势,得益于此,蓝牙5.0将使IoT和智能家居设备在更广的范围内来进行彼此沟通。

 蓝牙
 在医院每台医疗设备基本都是独立的系统,因此各种设备,都配有自己的计算机系统和打印机等外设系统,都是数据线独立连接,因此,读取机器状态、重新配置设备、传感器数据、病人资料、病人监护、安全访问数据、资产追踪等为了安全性考虑,都是独立的系统。

医护人员想要调取数据流程单一,而接入蓝牙技术之后,尤其是针对物联网底层协议做了优化的蓝牙5.0模块SKB501,蓝牙发射和接收设备之间的有效工作距离可达300米,传输速度上限为2Mbps,基本满足医院内部医疗设备间的数据传输,并且可以链接多个设备,针对医疗设备数据偏多,空间范围更大的医院,蓝牙Mesh组网方案基本能够满足数据传输需求。

 基于蓝牙5.0的医疗解决方案
 在医院的应用解决方案中,蓝牙不仅可以取代个人电脑周边的数据线缆,也能够满足监护病区中的患者周边无线化的需求。

通过病区蓝牙5.0网关,可以实现蓝牙监护网与有线局域网的无缝连接,从而结合多种不同网络的优。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第14期2018年7月No.14July,2018无线互联科技Wireless Internet Technology1 蓝牙的发展蓝牙(Bluetooth )是在全球范围内使用最广泛、最受欢迎的短距离无线通信技术之一,自1998年蓝牙技术标准被制定以来,蓝牙在全球范围内的应用得到了飞速的发展。

蓝牙设计的初衷是用无线连接代替有线电缆,其目标和宗旨是:保持联系,无需电缆和插头,并以此重塑人们的生活方式,实现方便快捷、灵活安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。

蓝牙1是蓝牙最早期的版本,传输速率约在748~810 kbps ,因是早期设计,容易受到同频率的产品干扰而影响通信质量。

2004年蓝牙2的提出,改善了蓝牙装置的配对流程,在短距离配对方面,具备了在两个支持蓝牙的手机设备之间互相进行配对与通信传输,具备更佳的节能效果。

蓝牙3则采用全新的交替射频技术,允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确的射频,传输速率也更高,功耗更低。

2010年蓝牙4的提出,则包括了3个子规范,即传统蓝牙技术、高速蓝牙和新的蓝牙低功耗技术,蓝牙4的改进之处主要体现在3个方面:电池续航时间、节能和设备的种类,最大的有效传输距离也达到了100 m 。

2 蓝牙5的提出2016年12月8日,在蓝牙技术标准被制定的10多年后,蓝牙技术联盟(Special Interest Group ,SIG )推出了新的蓝牙核心规范版本—蓝牙5,而这也是2016年物联网的大事件之一,为物联网设备的低功耗无线连接提供了一个可行、高效的解决方案,从而也进一步推动了物联网的发展。

由于蓝牙5针对物联网进行了底层的优化,这也使得蓝牙必然会成为物联网无线连接解决方案中强有力的竞争者。

根据调研机构ABI Research 分析,2015年全球蓝牙设备出货量为28亿台,预计到2020年,全球蓝牙设备出货量将达到65亿台,其中智能手机是蓝牙出货量最大的市场,约占整个蓝牙出货量的45%。

另据 IndustryARC 2016年3月的预测,蓝牙5设备的出货量将会以复合年均增长率29%的速度增长,预计到2020年,蓝牙5设备的出货量将会达到84亿元,如图1所示。

3 蓝牙5特性分析蓝牙5除了具有蓝牙技术的传统特性,如无线频段选择和抗干扰、多址接入体系和调制方式、媒体接入控制、纠错等,还具有以下全新的特性。

图1 蓝牙5设备出货量预计3.1 2倍传输速度蓝牙5将蓝牙低功耗设备的传输速率从原来的1 Mbps 提升到2 Mbps ,大大缩短了数据传输的时间。

蓝牙5采用GFSK 的调制方式,调制指数范围为0.45~0.55,接近于调制指数为0.5的GMSK ,相比于传统蓝牙技术的调制指数范围0.28~0.35,利用GFSK 的调制方式更有利于降低功耗和有效提高蓝牙信号抗干扰的能力。

3.2 8倍广播容量相比于蓝牙4,蓝牙5使用的广播信道由原来的3个增加到40个,每个信道带宽均为2 MHz ,分为广播信道和数据信道。

其中3个广播信道分散在ISM 频段的不同区域,这样的设计有利于避免因其他设备(如WiFi 等)干扰而造成无法广播的问题,同时也简化了跳频算法的实现。

3.3 10倍输出功率蓝牙4版本中输出功率的范围是-20~+10 dBm ,而蓝牙5则将输出功率的范围提高为-20~+20 dBm 。

蓝牙5的最大输出功率相对于之前的版本来说,实现了10倍的提高,这样的改变为蓝牙信号更大的覆盖范围提供了在输出功率上的保障。

另外,蓝牙5同样具备输出功率控制特性,以优化产品的功率损耗,并减少对其他设备的干扰。

3.4 4倍传输距离蓝牙5通过调整传输功率使传输距离达到了300 m ,有效解决了之前蓝牙信号覆盖能力有限的问题。

蓝牙5通过全新的编码方案,增加了可选的1/2编码和1/8编码两种编码方式。

在1/2编码方式下,能够实现提高约5 dB 的接收灵敏度,以及在500 kbps 速率下约2倍的传输距离;在1/8编码方式作者简介:郑士基(1979— ),男,广东江门人,高级工程师,学士;研究方向:计算机网络,物联网。

蓝牙5低功耗特性及在物联网中的应用分析郑士基(江门职业技术学院,广东 江门 529090)摘 要:蓝牙是一种短距离无线通信技术,由于其低成本、低功耗和体积小等优点,已被广泛应用于物联网、智能穿戴设备、无线传感网络等各方面。

文章对蓝牙5的特性进行了分析,并研究了其在物联网中的应用场景。

关键词:蓝牙5;低功耗;物联网第14期2018年7月No.14 July,2018下,能够提高约12 dB的接收灵敏度,以及在125 kbps速率下约4 dB的传输距离。

相比于蓝牙4,蓝牙5传输的距离得到了大范围的提高。

3.5 更好的兼容能力蓝牙5引人时隙可用性掩码(Slot Availability Mask,SAM)技术,通过该技术可以检测蓝牙信道的可用时隙,并防止相邻信道间的相互干扰。

SAM旨在检测和防止2.4 GHz ISM频段和相邻LTE频段间的冲突问题,以提供更有效的蓝牙通信解决方案。

3.6 更高的室内定位精度蓝牙用在室内定位已发展了一段时间,但在过去并未受到足够的重视,蓝牙5的其中一个重要特性就是提高了蓝牙室内定位的精确度,结合WiFi技术,可以实现精度达到1 m的定位,从而有效扩展了蓝牙的应用价值。

4 常见的物联网无线通信方式4.1 ZigBeeZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议,它是一种短距离、低功耗的无线通信技术,具有近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率等特点。

ZigBee协议从下到上分别为物理层、媒体访问控制层、传输层、网络层和应用层。

ZigBee可以工作在2.4 GHz,868 MHz和915 MHz 3个频段上,具有最高250 kbps的传输速率,传输距离在几十米范围内。

ZigBee的节点非常省电,电池工作时间可以长达2年。

4.2 WiFiIEEE 802.11标准的无线局域网,可以作为有线局域网的无线延伸,通常使用2.4 G UHF或5 G SHF ISM 射频频段,具有传输速度快、组网灵活、成本较低等特点。

4.3 3G/4G移动通信技术,其中4G能够快速、高质量地传输数据、图像、音频和视频,下行速度达到100 Mbps以上,极大地满足了用户对宽带移动通信的要求。

4G移动系统可分为3层:物理网络层、中间层和应用网络层。

4.4 NB-IoTN B-IoT是低功耗广域网(Low-Power Wide-A rea Network,LPWAN)的一种,具有深覆盖、低功耗、大连接、低功耗等特点。

但NB-IoT法满足了对移动性及速率的要求,以及对数据量、效率的业务需求。

5 蓝牙5在物联网中的应用物联网将物与物连接起来,是万物互联的重要网络。

物联网以互联网为基础,也可以看作是互联网功能的延伸和拓展。

以物联网、大数据、云计算、人工智能为代表的现代通信技术正引发新一轮产业革命,催生出更具创新力的新产品,激发出全新的商业模式,逐步成为推动经济转型升级的重要引擎,加速推动人类步入智能化时代。

据2017年“世界物联网博览会”官方发布信息,我国已部署的机器到机器(Machine to Machine,M2M)终端数量突破1亿,物联网产业规模已从2009年的1 700亿元跃升至2016年的9 300多亿元,年复合增长率超过25%。

预计到2020年,我国物联网产业规模将超过1.5万亿元,物联网已成为能够推动生产力飞跃的重要技术之一。

蓝牙5中引入的新特性使得蓝牙在日新月异的智能家庭、医疗、可穿戴设备、汽车、信标、定位和其他许多物联网应用中的使用日益增长。

在智能家居的应用中,蓝牙5不但会减少与其他无线通信技术的潜在干扰,更好地与终端设备进行连接,还能进行简单、安全和可靠的设备连接和互动,增强连接设备的响应速度和覆盖范围,从而极大地提高用户的使用体验。

在智能建筑的应用中,蓝牙5更大的覆盖范围和更高的输出功率,实现了对整栋楼宇建筑的信号覆盖[2],通过对编码方案和输出功率的合理选择和优化,加上Mesh组网的能力(Mesh是一种新型的无线网络架构,网络中的每个节点都可以一对一和一对多的连接[3],是一种可以不断扩展的网络),为实现楼宇建筑的智能化提供了最基础的通信保障。

在智能工业的应用中,对于通信的功耗和组网能力要求是比较高的,而设备之间的数据传输频率和数据传输量却比较少,因此蓝牙5低功耗的特性及Mesh组网的能力能够很好地满足智能工业组网的需求。

6 结语蓝牙5及其低功耗、广覆盖、大容量等特性能够实现极低的待机与运行功耗,蓝牙设备使用一粒纽扣大小的电池就可以连续运行数年,这对于日益普及的物联网、智能穿戴设备来说,能够在最大限度上满足设备对长时间运行、无人工干预、网络传输稳定的要求。

在可以预见的将来,蓝牙5必将会拥有庞大的市场和更广泛的应用。

[参考文献][1]海登.低功耗蓝牙开发权威指南[M].陈灿峰,译.北京:机械工业出版社,2014.[2]黎卓芳.蓝牙技术在物联网中的应用研究[J].现代电信科技,2012(12):61-66.[3]朱刚,谈振辉,周贤伟.蓝牙技术原理与协议[M].北京:北方交通大学出版社,2002.Analysis on the low power characteristic of Bluetooth 5 and its application in Internet of ThingsZheng Shiji(Jiangmen Polytechnic, Jiangmen 529090, China)Abstract:Bluetooth is a short-range wireless communication technology. Due to its advantages of low cost, low power consumption and small size, it has been widely used in the Internet of Things, such as smart wearable devices and wireless sensor networks. This article analyzes the characteristics of Bluetooth 5 and studies its application scenarios in the Internet of Things.Key words:Bluetooth 5; low power consumption; Internet of Things无线互联科技·无线天地。

相关文档
最新文档