低功耗藍牙技術（以下簡稱BLE - Bluetooth Low Energy），也被稱為Bluetooth Smart，是在2010年的藍牙4.0規(guī)范中推出的。藍牙的早期版本，也被稱為Bluetooth Classic（經(jīng)典藍牙），被廣泛用于音頻流類應用（例如耳機和無線揚聲器）。而BLE主要被用于短距離，低數(shù)據(jù)速率，電池壽命很長的應用。這類應用包括了智能手表，傳感器，運動監(jiān)測，信標，以及智能家居等。

正如BLE的命名，這項技術的定義是低功耗，它允許一些應用中的傳感器可以憑借一個紐扣電池連續(xù)運行許多年的時間。BLE芯片只消耗很少的能量并且大部分時間都處在休眠模式。直到有傳輸數(shù)據(jù)的需要，它才會喚醒并且通過Advertising告知主設備有通信的需要，隨后才能發(fā)送數(shù)據(jù)，結束后回到休眠模式。

BLE不是為高速率設計的，盡管如此，它在傳輸時數(shù)據(jù)速率仍然可以達到1Mbps。BLE設備運行在2.4GHz到2.4835GHz的非授權ISM（工業(yè)，科學，醫(yī)療）頻段，并使用跳頻技術（FHSS）來減少與其他使用這一頻段的設備之間的干擾。

BLE使用40個2MHz的信道，最大發(fā)射功率為10mW（在5.0標準中有所增加）。建立連接和傳輸數(shù)據(jù)的時間間隔只需3ms，低延時對于短的數(shù)據(jù)突發(fā)來說非常高效。

在許多應用中，需要傳輸?shù)木嚯x可能只是幾米 – 比如可穿戴設備和口袋里的手機之間 – 但是設備的方向和附近設備的干擾這些因素對真正的有效距離產(chǎn)生很大的影響。在Bluetooth 5.0標準中加進了新的編碼方式和長距離選項，減少了數(shù)據(jù)速率但加入編碼增益從而改善了設備的有用傳輸距離。這對于需要與固定的傳感器通信的應用比如智能家居，信標，遠程看護裝置來說非常有價值。

藍牙技術通過AES-128加密技術與設備配對能力提供了可靠的安全性。而BLE支持安全簡單配對，允許開發(fā)者實現(xiàn)無配對（No Pairing），萬能鑰匙配對（Passkey Pairing）或者帶外配對（Out of Band Pairing）。在藍牙核心規(guī)范4.2中引入的LE Secure Connections pairing model，通過增加新的Numeric comparison以及Anonymous key agreement算法，提供了更多的安全性能。

常見用例

為了簡化部署，藍牙SIG為BLE了發(fā)布了一系列通用屬性用例描述（Profile），例如警報通知（Alert notification），電池服務，或時間描述，這些可以運用于特殊的應用。這些Profile定義了一些可變的屬性（應用將請求的數(shù)值）和服務（一個定義完整的屬性集合）。并列出了程序開發(fā)接口（API）來輔助開發(fā)者對數(shù)據(jù)進行讀寫以及進行其他操作。一些用例包括：

信標（Beaconing） – 當用戶經(jīng)過一個傳感器時發(fā)送警告或提醒。BLE的短距離特性使它成為一個理想的距離傳感器，基于用戶的位置來推送特殊的提醒或者信息

無線聯(lián)機（Wireless Tether）- 使用電池的設備，例如智能手表，運動傳感器或溫度監(jiān)控裝置，需要與智能手機或其他控制器通信來共享數(shù)據(jù)。BLE能夠節(jié)省電量并保證足夠的數(shù)據(jù)速率。

智能傳感器（Smart Sensor） - 一個很好的例子是智能足球，它集成了內(nèi)置傳感器能夠監(jiān)視移動距離，旋轉(zhuǎn)，速度以及加速度。BLE能夠從足球中傳輸數(shù)據(jù)用于實時或非實時的數(shù)據(jù)分析。

醫(yī)療設備（Medical Devices） – 低功耗藍牙已經(jīng)在血糖儀，血壓計和其他一些醫(yī)療設備中出現(xiàn)了，這些傳感器被連接到用戶的智能手機中，并且可以通過接力傳輸在線發(fā)送給醫(yī)生

得益于低功率消耗，低成本，易于部署和足夠的數(shù)據(jù)率，低功耗藍牙正在幫助物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者成功推出產(chǎn)品并快速進入市場。
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