低功耗蓝牙的特点及应用分析

低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy，BLE）是对传统蓝牙BR/EDR技术的补充。尽管BLE和传统蓝牙都称之为蓝牙标准，且共享射频，但是BLE是一个完全不一样的技术。BLE不具备与传统蓝牙BR/EDR的兼容性，它是专为小数据率、离散传输的应用而设计的。

在实际应用过程中，BLE的低功耗并不是通过优化空中的无线射频传输实现的，而是通过改变协议的设计来实现的。为了实现极低的功耗效果，通常BLE协议设计为：在不必要射频的时候，将空中射频彻底关断。

与传统蓝牙BR\EDR相比，BLE通过如下三大特性实现低功耗效果。

□缩短无线开启时间。

□快速建立连接。

□降低收发峰值功耗（具体由芯片决定）。(www.xing528.com)

缩短无线开启时间的第一个技巧是只用3个“广播”信道，第二个技巧是通过优化协议栈来降低工作周期。一个在广告的设备可以自动和一个在搜索的设备快速建立连接，所以可以在3毫秒内完成连接的建立和数据的传输。

在现实应用中，低功耗设计可能会带来一些牺牲，例如音频数据无法通过BLE来进行传输。尽管如此，BLE仍然是一种非常出色的技术，依然会支持跳频（37个数据信道），并且采用了一种改进的GFSK调制方法来提高链路的稳定性。BLE也仍是非常安全的技术，因为在芯片级中提供了128 bit AES加密。

单模设备可以作为Master或者Slave，但是不能同时充当两种角色。这意味着BLE只能建立简单的星状拓扑，不能实现散射网。在BLE的无线电规范中，定义了低功耗蓝牙的最高数据率为305Kbit/s，但是，这只是理论数据。在实际应用中，数据的吞吐量取决于上层协议栈。而UART的速度、处理器的能力和主设备都会影响数据吞吐能力。

高数据吞吐能力的BLE只有通过私有方案或者基于GATT Nnotification（蓝牙协议）才能实现。事实上，如果是高数据率或高数据量的应用，蓝牙BR/EDR通常显得更加省电。