蓝牙VS低功耗蓝牙：详细比较-千家智能家居网

蓝牙VS低功耗蓝牙：详细比较

蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)、经典蓝牙、智能蓝牙，这都是什么意思？随着无线技术的发展，太多相似的名字让我们头晕目眩。蓝牙之所以被称为“蓝牙”，是因为它可以帮助我们的设备相互通信。可以说，在蓝牙诞生之初，没有人能想到未来我们将拥有无线耳机、智能家居设备、健身追踪器等所有通过蓝牙连接的设备。但蓝牙确实做到了，并且在不同的蓝牙版本上取得了长足的进步。本文将详细分析经典蓝牙与低功耗蓝牙(BLE)之间的一些关键区别。

蓝牙技术概述

说到蓝牙技术的定义，可能知道它是一种短距离无线通信标准。而多年来，蓝牙SIG已经发布了各种版本的蓝牙规范。事实上，保持所有不同的蓝牙版本正常运行并非一件易事。以下是蓝牙与蓝牙低功耗的基础知识：

什么是经典蓝牙？

最初的版本，即现今的经典蓝牙，是我们熟悉无线连接的基石。一般来说，经典蓝牙是指蓝牙4.0之前可用的原始蓝牙技术–基本速率(BR)、增强数据速率(EDR)和放大(AMP)。它在2.4GHz频段运行超过79个通道，使电话和耳机等设备能够形成个域网(PAN)，以短距离传输数据。

事实上，经典蓝牙并不是一个官方术语。它是对蓝牙SIG定义的原始BR/EDR/AMP技术套件的便捷参考，展示了该技术的动态演变。此外，它最显著的作用之一是，作为音频设备与手机配对的关键。经典蓝牙对日常生活越来越重要，特别是随着智能手机设备不带耳机插孔的趋势持续发展。通过经典蓝牙连接两个设备的过程现在已是一项常见技能。

什么是低功耗蓝牙？

作为蓝牙4.0核心规范的一部分，低功耗蓝牙(BLE)代表了蓝牙生态系统中能效的巨大飞跃。BLE也称为智能蓝牙，与蓝牙SIG共享相同的管理和监督。其显著特点在于其最低的功耗和节能的睡眠模式。因此，这使得BLE设备能够使用小型纽扣电池长时间运行。

BLE与标准蓝牙在相同的2.4GHz频率范围内运行，但采用独特的跳频扩频(FHSS)方案。虽然BLE与其前身共享相同的无线电频谱，但其运行数据速率约为其一半，从而在节能和有效通信范围之间实现了平衡。

从本质上讲，低功耗蓝牙不仅仅是经典蓝牙的简化版本，而且是一种专门且高效的迭代，可满足需要节能无线连接的一系列应用。

经典蓝牙与低功耗蓝牙：逐个功能比较

以上介绍了蓝牙与低功耗蓝牙的基础知识，下面就来比较经典蓝牙和低功耗蓝牙之间的一些关键技术差异：

电池消耗

虽然与其他无线标准相比，经典蓝牙非常节能，但BLE则进一步降低了功耗。经典蓝牙具有更高的功率要求，而低功耗蓝牙可以仅依靠单个纽扣电池运行数年。对于需要持续低功耗的物联网应用，BLE显然胜出。

数据传输率

经典蓝牙的最大数据速率约为3Mbps，而低功耗蓝牙的最高数据速率约为1Mbps。然而，BLE的较低速率足以定期传输少量数据，这是常见的物联网用例。经典蓝牙的更高吞吐量是以更高功耗为代价的。

延迟

延迟是指数据包传输成功所需的时间延迟。与经典蓝牙的100毫秒相比，低功耗蓝牙实际上实现了约6毫秒的较低延迟时间。因此，BLE可以实现响应速度更快的设备通信，这对于实时物联网应用至关重要。

范围

蓝牙5.0大大增加了蓝牙的最大范围，达到约800英尺或240米。但实际上，经典蓝牙的典型可靠范围保持在30m左右，低功耗蓝牙的典型可靠范围保持在50m左右。在室外视线范围内，BLE最佳范围可达150m。尽管蓝牙5.0有所改进，但范围取决于天线设计和传输功率，而不是核心技术本身之间的差异。

拓扑结构

拓扑是指设备如何在网络内连接和通信。经典蓝牙使用简单的点对点拓扑，其中两个设备直接通信。低功耗蓝牙支持点对点以及星型拓扑，其中许多设备与中央主设备进行通信。此外，BLE还提供从一台设备到多台设备的广播以及蓝牙网状网络。蓝牙LE中的额外拓扑选项使其网络架构更加灵活和可扩展，适合物联网实施。

经典蓝牙和BLE的优缺点

由于蓝牙已经多样化为满足不同需求的标准，因此了解它们各自的优势和局限性非常重要。现在让我们总结一下LE蓝牙与经典蓝牙的一些主要优点和局限性：

经典蓝牙的优点

更高的吞吐量：经典蓝牙具有约3Mbps的更高数据传输速率，可快速传输大文件（如音频流）。
向后兼容性：经典蓝牙保持与传统设备的向后兼容性，保持与旧配件的连接。
成熟的技术：作为历史悠久的标准，经典蓝牙受益于数十年的完善和广泛的兼容性。

经典蓝牙的缺点

高功耗：由于传输和发现过程中的高功率需求，蓝牙设备的电池寿命很快就会耗尽。
连接速度慢：经典蓝牙的延迟约为100毫秒，对于需要快速来回通信的应用来说比较滞后。
有限的拓扑和连接：经典蓝牙仅提供简单的点对点拓扑，并将从属连接限制为7个设备。

低功耗蓝牙的优点

低功耗：只需一块小电池即可持续使用数月或数年，非常适合物联网设备。
优化延迟：延迟低至6毫秒，可实现响应灵敏的控制应用。
低成本：芯片组和组件的低成本使BLE设备成本非常低。

低功耗蓝牙的缺点

较低的数据速率：最大数据速率约为1-2Mbps，不适合高带宽通信，并且远低于WiFi/蜂窝网络。
有限范围：即使在视线范围内，典型覆盖范围也低于200m。
环境影响：墙壁或身体等障碍物会降低性能。

蓝牙与低功耗蓝牙：不同的用例

经典蓝牙和低功耗蓝牙根据其功能适合不同的应用。正如前所探讨的，经典蓝牙最常用于无线耳机和扬声器等音频设备，以及设备之间的文件传输。事实上，它是供普通消费者直接使用的，可以轻松购买和使用这些蓝牙设备。

相比之下，BLE针对商用物联网设备进行了优化，因为其具有低功耗周期性数据收集的效率。虽然BLE也用于个人设备，如专注于数据收集的健身追踪器，但其在医疗保健监视器和工业环境中大量使用，用于位置服务和状态监测。BLE的低功耗和高效率，使其成为涉及频繁小数据传输的物联网用例的理想选择。

考虑到上述比较，以下是经典蓝牙与低功耗蓝牙的不同用例：

常见的经典蓝牙用例包括：