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為什麼說藍牙5.0更適合物聯網?

4年前,自從藍牙技術聯盟正式宣布啟動藍牙5.0,可謂是一波激起千層浪。作為當年物聯網最大的事件之一,包括其驚人的四倍連接距離和兩倍傳輸速度。時隔不久,SIG又宣布藍牙5.0,開始全面支持Mesh新增技術,讓藍牙從起初的星狀網路,一對一連接,直接變成了多對多的網狀網路。

這一舉措的成功推出,讓藍牙與Wi-Fi、Thread、ZigBee站在了同一戰線,並在物聯網領域形成直接的競爭關係。

下面以藍牙對比Wi-Fi技術,看兩者在物聯網方面,哪個更具有未來優勢?

在此之前,藍牙與 Wi-Fi 可以說各有千秋:藍牙有更低的功耗、小體積、低成本,適用於幾台設備之間的短距離數據傳輸;Wi-Fi 的特點是高帶寬、長距離、更多的連接設備數目(不同路由器對連接設備數量有不同上限),適用於大規模、大範圍的數據傳輸和信號覆蓋。

1、支持更加高速的數據傳輸

藍牙5.0傳輸速度為2Mbps,是之前4.2 LE(低功耗)版本的兩倍。並且早在3.0開始,藍牙技術就已開始引入了HS高速傳輸,通過與802.11通信協議的整合,允許移動設備之間借道Wi-Fi通道實現24Mbps的傳輸速度。但由於HS技術受限於體積及功耗,僅適用於諸如藍牙與Wi-Fi集成的功能模塊,比如無線網卡之類的。在這一點上,在便攜移動性上,藍牙略勝於Wi-Fi;但在傳輸速率方面,不考慮集成功能模塊,Wi-Fi則更勝一籌。

2、更強的解決信號干擾問題能力

雖然,藍牙5.0依舊是運行在2.4GHz頻率上,存在信號干擾的隱患;但實際上已經有了較大的提升,藍牙SIG曾經就表示,相對Wi-Fi和LTE信號,新版藍牙能在一定程度規避有限空間內的「信號堵塞」,比如同樣工作在2.4GHz的Wi-Fi,這一點不分伯仲。

在傳輸距離上,藍牙 5.0 會更勝一籌。未來的家庭物聯網應用場景中,用戶對數據流量需求大的設備(手機、電腦等)會使用 Wi-Fi ,而其餘的智能家居設備,則會選擇使用藍牙。這一點上兩者也是不分上下,各有優勢。

3、傳輸距離更加寬廣

藍牙5.0具備了理論300米的有效信號通訊範圍,是4.2 LE版的4倍。在傳輸距離上,Wi-Fi組網技術有著得天獨厚的優勢,但藍牙技術目前的發展,已開啟了物聯網Mesh網狀網路技術,它能使藍牙5.0設備相互作為信號中繼站,從而也能將信號傳遞到無限遠。無線Mesh與傳統組網方式不同,網路中的每一個節點都是移動的,任意的兩點都以動態的方式保持聯繫,最終形成一個可以不斷擴展的網路架構。

4、支持更小的體積、更低的功耗

在相當多的物聯網設備中,比如說感測器、可穿戴設備,其最大的限制因素之一就是體積的大小,因為其自身電池容量非常小,反覆充電也很不方便。藍牙從4.0開始相比上一代,功耗更低、主要面向對功耗需要極低、用紐扣電池供電的應用。目前,大部分的可穿戴設備都是實用藍牙低功耗技術(BLE)。越是小型的物聯網設備,藍牙BLE的應用越是受到青睞。

藍牙不但體積小、而且比起Wi-Fi設備能節省25%甚至一倍的電力,這對於沒有外接電源的小型物聯網設備非常關鍵。

除此以外,藍牙5.0針對物聯網進行了很多底層的優化,鎖定了智能家居、音訊和物聯網很多的重要規範;強化了導航功能,可以結合Wi-Fi實現精準的小於1米的室內定位;在數據傳遞容量提升面更是達到8倍,能夠創建像Beacon這樣更加複雜的連接系統...

綜上可以看出,藍牙5.0技術規格主攻物聯網及智能家居的規範,相較WiFi傳輸,藍牙傳輸的優點是成省電、安全性高、兼容性高、有效距離更遠、成本低,但目前,唯一缺點就是網速較慢。

但從針對物聯網、智能家電、可穿戴設備等所指定的技術規範,相比Wi-Fi等其他無線技術屬於領跑。在企業級應用中,市場上大多採用的無線組網方案,在可預見的期間,藍牙也會繼續搶佔先機,也更適合物聯網的發展特性。

上圖表示開發者對採用無線協議的預期,紅色表示物聯網

目前,伴隨藍牙5.0的協議標準的推出,藍牙的通信能力、通信標準做了非常大的改變,特別是Mesh組網功能,對物聯網照明等應用將帶來巨大改變,是目前物聯網協議的熱點,是非常值得工程師們涉獵的領域。

為幫助大家建立對藍牙技術的概念,並熟悉藍牙協議棧的應用開發環境,掌握藍牙5.0技術發展動態。本著一次做好一件事情的原則,7月13日晚上8點,我將做客電子發燒友直播間,打開大家對於學習藍牙的興趣點,通過藍牙技術,將大家帶入物聯網的世界。

本場直播主要面對對藍牙5.0技術應用感興趣的學生,愛好者等相關人員,幫助大家迅速地建立藍牙5.0的知識框架並且能夠熟練應用。課程以實操講解為主,助力廣大工程師踏入物聯網開發的成長之路。

直播主題:由淺入深掌握藍牙5.0協議棧應用開發

直播時間:2020年7月13日晚8點(下周一)

直播嘉賓:李秀君

直播大綱:

1、藍牙的演進

2、藍牙的技術協議框架

3、易於入手的藍牙平台

4、藍牙的應用開發

5、Demo演示

直播幫助你解決什麼問題?

1、迅速建立藍牙協議棧知識結構;

2、手把手將藍牙知識結合代碼進行講解;

3、迅速掌握應用開發實操技能;

4、淺顯易懂的藍牙協議棧應用方法;

5、把握藍牙5.0技術動態;

6、硅農碼農合體,結合硬體理解藍牙協議棧應用開發。

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