物联网技术讲解：蓝牙无线通讯技术

相信大家对蓝牙肯定不会陌生，但蓝牙是怎么来的？为什么叫蓝牙不叫黄牙呢？它是如何发展至今？以及它与物联网未来的发展趋势是什么，今天我们一起来深度的聊一聊。蓝牙无处不在：扬声器、无线耳机、汽车、可穿戴设备、医疗设备、甚至鞋子!

1996年，爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司计划成立一个行业协会，共同开发一种短距离无线连接技术。开发小组希望这项无线通信技术能像蓝牙王一样，将不同工业领域的工作协调、统一起来。因此，这项技术就命名为蓝牙。而蓝牙的标志正是古代北欧文字 ᚼ和 ᛒ的组合，也就是蓝牙王Harald Blåtand的首字母HB的合写。关于这个名字的来历有诸多版本，一种传说是因为这位国王很喜欢吃蓝莓，导致牙齿都被染蓝了;也有史学家推测，是国王的某颗牙齿坏死了，在外观上看起来是蓝色的。

说到蓝牙，很多人都会想到WIFI，那么即然有WIFI了，为什么还要用蓝牙呢？那是因为功耗和辐射是WiFi的硬伤，WiFi协议是为了高速通信设计的，设计出来的协议很复杂，耗电量很高。我们都知道大部分WiFi设备是插电的，而且为了高速传输，设备的CPU功率也很高。其次是辐射。手机的辐射是瓦级的，WiFi是100毫瓦级的，而蓝牙是毫瓦级的，甚至更低。

在 2010 以或以前，蓝牙成为大部分市售电脑和手机的必然配备，但蓝牙的的功耗一直没有明显的改善，不少人的蓝牙 3.0 设备一直长期关闭，导致蓝牙的使用场景一直都受严重的限制，也使其发展一直未被重视。

直至 2010 年以后，蓝牙推出 4.0 版本的低功耗版本 (Bluetooth Low-energy, BLE)，能在移动设备上以低耗电方式待机，使它能长时间处于可连接状态；它不需要像 Wi-Fi 一样消耗大量电力、也不需要像 3G 一样消耗大量数据，也能随时与外部设备连接。故此，随着 2011 年 iPhone 4s 引入蓝牙 4.0，带动了当时的手机全面引入低功耗蓝牙，在掌握了智能手机与其它设备连接的钥匙。

蓝牙用的那么广泛，在设计物联网产品和智能硬件产品的时候，如何选择？

蓝牙是当前最主流的、2.4G、近距离、低功耗无线通信方式之一。

经典蓝牙：蓝牙最初的设计意图，是打电话放音乐。3.0版本以下的蓝牙，都称为“经典蓝牙”。功耗高、传输数据量大、传输距离只有10米。

低功耗蓝牙：就是BLE，通常说的蓝牙4.0（及以上版本）。低功耗，数据量小，距离50米左右。

蓝牙设计的时候就是为了传声音的，所以是近距离的音频传输的不二选择。

如共享单车锁、蓝牙智能锁、蓝牙防丢器、蓝牙室内定位，是目前手机和智能硬件通信的性价比最高的手段。直线距离约50米，一节5号电池能用一年，传输模组成本10块钱，远比WIFI、4G等大数据量的通信协议更实用。

2020年1月7日，蓝牙技术联盟SIG宣布即将发布新一代蓝牙音频技术标准—低功耗音频LE Audio，在较早版本蓝牙(4.2和更早版本)中，低功耗蓝牙(BLE)的数据速率设置为固定1Mbps。在新的蓝牙标准中，引入了一种数据速率为2Mbps的新模式。这种新的数据速率还提供了一些额外好处：

1. 由于在较短时间内传输相同数量数据，因此降低了功耗。

2. 由于减少了无线电接通时间，改善了无线共存。

除此之外，新一代的蓝牙把通信距离提高至原来的四倍。这意味着BLE技术终于可用在智能家居里面了，用户可以通过BLE来控制家里的智能产品，从智能灯泡到智能锁，现在一家之中的智能设备都可以用BLE来连接。相比耗电量巨大的WiFi技术，BLE用于智能家居产品的优势非常明显。

在低功耗蓝牙(BLE)中，设备可以运行三种主要状态，它是广告、扫描或连接。要连接两个低功耗蓝牙设备，一个设备必须广告，另一个设备必须扫描，然后启动连接。广告本质上涉及广告分组，这允许另一个扫描设备发现它们，经过广告分组允许后，则扫描设备可以决定启动连接。

在过去的几年时间里似乎每个人都对物联网（IoT）有了一定的了解，并且相信这将是一个非常大的市场。然而物联网（IoT）市场发展至今并不像很多人所期待的那样快，尤其是在“智能家居”领域。很多因素导致了物联网（IoT）发展缓慢，但是其中最主要的原因是该行业缺少无线通信技术标准。

当然，做为开发服务公司的我们来说有很多的选择，决定做某种产品前我们必须先考虑每种技术的优势和益处，比如蜂窝、WiFi、蓝牙，此外还有Thread和Zigbee技术，它们都是基于IEEE 802.15.14 LowPAN技术，比如LORA、Sigfox、NB-IoT（一种蜂窝形式）和Z-wave等。如果是固定供电的、不考虑功耗的、要传高速数据的，这些都不适合蓝牙。远距离的可以用2G、4G、NB-IOT，大数据量的可以用WIFI。