蓝牙成为智能设备的“标配”,是实现万物互联的关键技术

随着物联网的发展,越来越多的智能设备问世,蓝牙作为实现万物互联的一种关键技术,如今它不只是连接,也将是智能设备的“标配”。作为制定蓝牙规范,推动蓝牙技术发展的组织,蓝牙技术联盟从无线音频传输和可穿戴设备,到位置服务及设备网络解决方案,持续满足着消费者、商业及工业市场的需求。近期,蓝牙技术联盟举行在线发布会,与中电网等媒体就推出的《2020年蓝牙市场最新资讯》展开了更深入的解读。

蓝牙技术联盟作为成立20余年的联盟组织,如何衡量它是否成功呢?蓝牙技术联盟高级战略规划总监Chuck Sabin先生称,评价一个联盟成功的标准不仅在于它的规模,还在于它的多样性。蓝牙技术联盟蓝牙技术联盟自成立到如今,会员公司已达近36,000家,来自于各大洲,分布分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。蓝牙技术社区不断对蓝牙功能进行扩展,各成员之间可以进行多元化的合作以及创新。

考察蓝牙社区不断成功的标志之一就是年度蓝牙设备的出货量。Chuck Sabin先生表示,2020年,蓝牙设备总出货量预计可以达到46亿,预计到2024年,将达62亿。

如此庞大的市场需求的背后,究竟是哪些主要的解决方案领域给蓝牙技术驱动着市场上进一步的创新?

Chuck Sabin先生指出,音频传输、数据传输、位置服务和设备网络四大解决方案,不断地驱动着蓝牙市场创新。

蓝牙技术免去了连接线的烦扰,为音频领域带来了使用体验的变革,并彻底的改变了人们通过多媒体交流的方式。

Chuck Sabin先生介绍称,源于便携扬声器、智能扬声器和入耳式耳机的需求增加,2019年音频传输市场表现强劲,根据ABI的预测,至2024年,预计97%的扬声器将采用蓝牙技术,加之真无线耳机的大火,以及下一代蓝牙音频—低功耗音频(LE Audio)的推出,意味着蓝牙技术将再次改变体验音频的方式,并让人们以前所未有的方式与世界相连。

音频传输目前是最大的解决方案领域,预计至2024年,蓝牙音频传输设备年出货量将达到15亿,较2019年增长40%。

源于在数据传输方面的低功耗特性,蓝牙成为可穿戴设备、智能手表、运动追踪器等智能设备的首选,推动着无数的发明创造。

在当今物联网的设备中,蓝牙技术采用的比例是在整个的所有物联网技术当中处于首选地位,至2024年,蓝牙的可穿戴设备的出货量将达4.1亿,蓝牙的互联玩具年出货量将达1.20亿,超出传统设备类别定义的互联端点年出货量将达8300万。庞大的市场需求,进一步印证蓝牙将会是今后互联世界的首选技术。

蓝牙是开发者的首选技术,可助力创建用于地标信息和物品追踪的接近类解决方案,以及用于资产跟踪和导航的定位系统。

随着位置服务对日常生活的影响力日益提升,用于寻物、人员及宠物追踪的标签使用也日益增长。据悉,至2024年,全球范围内蓝牙实时定位系统将会达到100万。同时,根据ABI的数据显示,到了2024年,蓝牙位置服务将会覆盖18亿部手持设备,包括手机和平板电脑,蓝牙位置服务将遍及全球用户。钥匙、钱包等蓝牙个人标签设备以及库存追踪标签设备的出货量将会达到1.3亿。

据介绍,位置服务近期所推出的增强功能是寻向服务,可将实时定位系统和室内定位系统的精确度提升至厘米级,以及即将推出的测距服务值得期待。

设备网络主要基于Mesh的网络技术不断推陈出新,可以在很多家居自动化和商业照明领域创新企业,如阿里巴巴和小米等中国公司得到广泛应用,中国市场将成为这个市场的主要驱动力。

据悉,在过去30个月内,蓝牙Mesh产品每6个月增长一倍,预计至2024年,蓝牙网络设备年出货量将达到8.92亿。

设备网络在近期推出的增强功能——Mesh网络可在单一网络中支持成千上万的节点,提供商用级可靠性、性能和安全性,支持商用照明,状态监测等。同时,Mesh操作增强功能也将很快推出。

如今,随着5G网络的商用,全球5G进入商业部署的关键期,蓝牙和5G彼此之间协同互补,蓝牙传感器可从远端更小的设备进行数据收集,然后传到一个中央的位置,这个中央位置由5G技术所赋能,将数据传输到网络层,而蓝牙传感器网络成为这个网络的后端支持,因此,蓝牙在整个5G的系统当中,都占据非常重要的位置,而今后物联网成为现实也终将离不开蓝牙的支持。

 
本文转载自【中电网】

蓝牙4.0,蓝牙BLE模块,蓝牙4.0和蓝牙BLE的区别?

一、关于蓝牙4.0
蓝牙4.0标准包含两个蓝牙标准,准确的说,是一个双模的标准,它包含传统蓝牙部分(也有称之为经典蓝牙Classic Bluetooth)和低功耗蓝牙部分(Bluetooth Low Energy)。这两个部分适用于不同的应用或者应用条件。传统蓝牙是在之前的1.0.1.2,2.0+EDR,2.1+EDR,3.0+EDR等基础上发展和完善起来的,低功耗蓝牙是Nokia的Wibree标准上发展起来的。

传统蓝牙可以用与数据量比较大的传输,如语音,音乐,较高数据量传输等,低功耗蓝牙这样应用于实时性要求比较高,但是数据速率比较低的产品,如遥控类的,如鼠标,键盘,遥控鼠标(Air Mouse),传感设备的数据发送,如心跳带,血压计,温度传感器等。传统蓝牙有3个功率级别,Class1,Class2,Class3,分别支持100m,10m,1m的传输距离,而低功耗蓝牙无功率级别,一般发送功率在7dBm,一般在空旷距离,达到20m应该是没有问题的。

所以蓝牙4.0是集成了传统蓝牙和低功耗蓝牙两个标准的,并不只是低功耗蓝牙。

蓝牙4.0是蓝牙3.0+HS规范的补充,专门面向对成本和功耗都有较高要求的无线方案,较3.0版本更省电、低成本和跨厂商互操作性、3毫秒低延迟、超长有效连接距离、AES-128加密等;蓝牙4.0可广泛用于卫生保健、体育健身、家庭娱乐、安全保障等诸多领域。通常用在蓝牙耳机、蓝牙音箱、计步器、心律监视器、智能仪表、传感器物联网等设备上,大大扩展蓝牙技术的应用范围。该技术拥有极低的运行和待机功耗,使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久。

蓝牙4.0支持两种部署方式:双模式和单模式。
双模式中低功耗蓝牙功能集成在现有的经典蓝牙控制器中,或再在现有经典蓝牙技术(2.1+EDR/3.0+HS)芯片上增加低功耗堆栈,整体架构基本不变,因此成本增加有限。
单模式面向高度集成、紧凑的设备,使用一个轻量级连接层(Link Layer)提供超低功耗的待机模式操作、简单设备恢复和可靠的点对多点数据传输,还能让联网传感器在蓝牙传输中安排好低功耗蓝牙流量的次序,同时还有高级节能和安全加密连接。超低的峰值、平均和待机模式功耗。

♥速度:支持1Mbps数据传输率下的超短数据包,最少8个八组位,最多27个。所有连接都使用蓝牙2.1加入的减速呼吸模式(sniff subrating)来达到超低工作循环。

♥跳频:使用所有蓝牙规范版本通用的自适应跳频,最大程度地减少和其他2.4GHz ISM频段无线技术的串扰。

♥主控制:更加智能,可以休眠更长时间,只在需要执行动作的时候才唤醒。

♥延迟:最短可在3毫秒内完成连接设置并开始传输数据。

♥范围:提高调制指数,最大范围可超过100米(根据不同应用领域, 距离不同)。

♥健壮性:所有数据包都使用24-bitCRC校验,确保最大程度抵御干扰。

♥安全:使用AES-128 CCM加密算法进行数据包加密和认证。

♥拓扑:每个数据包的每次接收都使用32位寻址,理论上可连接数十亿设备;针对一对一连接优化,并支持星形拓扑的一对多连接;使用快速连接和断开,数据可以再网状拓扑内转移而无需维持复杂的网状网络。
二、关于蓝牙低功耗(BLE)
BLE是蓝牙低能耗的简称(Bluetooh Low Energy)。蓝牙低能耗(BLE)技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术,工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段。它从一开始就设计为超低功耗(ULP)无线技术。它利用许多智能手段最大限度地降低功耗。

蓝牙低能耗架构共有两种芯片构成:单模芯片和双模芯片。蓝牙单模芯片可以和其它单模芯片及双模芯片通信,此时后者需要使用自身架构中的蓝牙低能耗技术部分进行收发数据。双模芯片也能与标准蓝牙技术及使用传统蓝牙架构的其它双模芯片通信。

双模芯片可以在目前使用标准蓝牙芯片的任何场合使用。这样安装有双模芯片的手机、PC、个人导航设备(PND)或其它应用就可以和市场上已经在用的所有传统标准蓝牙设备以及所有未来的蓝牙低能耗设备通信。然而,由于这些设备要求执行标准蓝牙和蓝牙低能耗任务,因此双模芯片针对ULP操作的优化程度没有像单模芯片那么高。

单模芯片可以用单节钮扣电池(如3V、220mAh的CR2032)工作很长时间(几个月甚至几年)。相反,标准蓝牙技术(和蓝牙低能耗双模器件)通常要求使用至少两节AAA电池(电量是钮扣电池的10至12倍,可以容忍高得多的峰值电流),并且更多情况下最多只能工作几天或几周的时间(取决于具体应用)。注意,也有一些高度专业化的标准蓝牙设备,它们可以使用容量比AAA电池低的电池工作。