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低功耗藍(lán)牙? 設(shè)計(jì) 101：從芯片組到協(xié)議棧再到模塊
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低功耗藍(lán)牙或 BLE——又稱為智能藍(lán)牙——已成為互聯(lián)可穿戴設(shè)備、智能電器和接近標(biāo)簽的關(guān)鍵促進(jìn)因素。 短程無線標(biāo)準(zhǔn)旨在通過更快的連接降低功耗，從而以較低的延時(shí)，傳輸較少量的數(shù)據(jù)。
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智能藍(lán)牙旨在僅使用傳統(tǒng)藍(lán)牙連接約十分之一的功耗，這表明需要采用大量的技術(shù)工作才能將這一無線連接機(jī)制用于外形尺寸較小的應(yīng)用（圖 1）。
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智能藍(lán)牙采用 1Mbit/s 的鏈接比特率以及 800 Kbit/s 的應(yīng)用吞吐量。 其中，相比傳統(tǒng)藍(lán)牙規(guī)格的 100 ms，下降的比特率被下降至 6 ms 的延時(shí)所抵消。 這些創(chuàng)新讓智能藍(lán)牙從智能手表和腕帶等常用可穿戴設(shè)計(jì)的連接方式，進(jìn)入更廣泛的可穿戴和物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 應(yīng)用。
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圖 1：智能藍(lán)牙或 BLE 已從現(xiàn)有協(xié)議演變，以服務(wù)于可穿戴和 IoT 設(shè)備（Aislelabs 供圖）。
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例如，虛擬現(xiàn)實(shí) （VR） 運(yùn)動(dòng)游戲平臺(tái)中的可穿戴傳感器目前正使用智能藍(lán)牙連接以最低延時(shí)向無線耳機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。 還有助聽器，它們采用 BLE 連接進(jìn)行聲音調(diào)節(jié)、發(fā)出警報(bào)、檢查電池狀態(tài)、以及通過智能手機(jī)進(jìn)行音色變換。
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智能藍(lán)牙技術(shù)還在其他領(lǐng)域流行，如信標(biāo)，遠(yuǎn)程傳感器和可穿戴生物特征護(hù)照，在這些領(lǐng)域中它正在促成眾多移動(dòng)廣告和商務(wù)、票務(wù)、門禁和其他安全應(yīng)用。 在此，采用智能藍(lán)牙的設(shè)備——智能手機(jī)、筆記本等——能在 5 米或 30 米半徑范圍內(nèi)監(jiān)控任何帶標(biāo)簽設(shè)備的位置、加速度和距離。
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現(xiàn)在，最新版的藍(lán)牙 v4.2 規(guī)格可讓更多設(shè)備或“物體”在超連接世界中相互連接，為下一代可穿戴和 IoT 應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 作為第一步，它將最高數(shù)據(jù)速率擴(kuò)展到 800 Kbit/s，速度比之前的版本快 2.6 倍，并且允許更快地從傳感器獲得數(shù)據(jù)日志和支持更快的固件更新。
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