在批準任何新標準或?qū)ΜF(xiàn)有協(xié)作規(guī)范進行重大更改后，行業(yè)需要時間進行調(diào)整。如果該標準已獲得廣泛接受并且在市場中根深蒂固，則尤其如此。無線消費和工業(yè)產(chǎn)品中沒有比藍牙更根深蒂固的了。自1998年首次亮相以來，藍牙已經(jīng)成為世界上最具影響力的技術(shù)之一，成為便攜式設備無線通信的標準。但是，傳統(tǒng)的藍牙協(xié)議已被證明是有用的并且已經(jīng)占據(jù)了個人局域網(wǎng)（PAN） ）以適中的數(shù)據(jù)速率傳輸音頻等任務的空間，最新的迭代，藍牙4.0，完全改變了游戲。這是通過包括“經(jīng)典藍牙”以及“藍牙高速”，跳躍Wi-Fi以實現(xiàn)更高速率以及“低功耗藍牙（LE）”來實現(xiàn)的，這使得它能夠在一系列范圍內(nèi)吝嗇高達160英尺（50米）。

藍牙低功耗技術(shù)與經(jīng)典藍牙技術(shù)在相同的頻譜范圍（2.400 GHz-2.4835 GHz ISM頻段）中運行，但使用不同的通道組。 LE擁有40個2 MHz寬的通道，而不是藍牙傳統(tǒng)的79個1 MHz寬的通道。比特率為1 Mbit/s，最大發(fā)射功率為10 mW。雖然藍牙4.0規(guī)范已經(jīng)推出幾年，但是從零件，堆棧和模塊到競爭對手需要很長時間。除此之外，正如新標準的情況一樣，早期產(chǎn)品充滿了對規(guī)范的誤解（即使是標準委員會所代表的公司）。首次使用硅片是學習曲線的早期階段，即使擁有大量射頻專業(yè)知識的公司也需要多次通過才能做到正確。不過，最近幾家主要的芯片供應商已經(jīng)實現(xiàn)了全新的藍牙4.0有源硅部件，使低功耗無線終端產(chǎn)品的設計者更容易使用。工業(yè)用戶也正在接受藍牙4.0規(guī)范的低能耗方面。眾所周知的藍牙客戶端服務器拓撲創(chuàng)建了一個穩(wěn)定的基礎設主設備和從設備都可以做廣告，這允許具有多個鏈路層連接的主設備的星形拓撲（而從設備在任何時候都只能有一個鏈路層連接）。因此，藍牙技術(shù)在工業(yè)自動化等應用中越來越受歡迎，提供了替代的無線數(shù)據(jù)通信功能。 （有關更多信息，請參閱TechZone文章“在工業(yè)自動化中使用藍牙進行數(shù)據(jù)通信”。）

本文介紹了一些最新，最全面的藍牙4.0解決方案，包括低能耗模式設備和模塊，高速度模式，以及那些也接受傳統(tǒng)模式的模式。它研究了提供罐裝剪切和粘貼支持的技術(shù)產(chǎn)品，使用新的藍牙4.0硬件更容易，更快地進入市場。

物聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)

借助藍牙LE，一切都有“狀態(tài)”。所有BT LE設備都會暴露其狀態(tài)并提供數(shù)據(jù)?？蛻艨梢愿鶕?jù)狀態(tài)采取行動（圖1）。例如，溫度傳感器可以提供數(shù)據(jù)或接收命令以編程警報限制。此外，與其他輪詢技術(shù)相比，服務設備可以在發(fā)生變化時通知遠程設備，從而節(jié)省能源，時間和帶寬。更高效的發(fā)現(xiàn)和更短的數(shù)據(jù)包（1字節(jié)前同步碼，4字節(jié)地址，2至39字節(jié)有效負載和3字節(jié)CRC）有助于確保更快的響應速度。

圖1：與許多其他無線協(xié)議相比，藍牙低功耗的主/從廣告商/發(fā)起者結(jié)構(gòu)易于理解和實施，特別是考慮到其小數(shù)據(jù)包的開銷較低。

由于藍牙與ZigBee，Wi-Fi，微波爐和無繩電話共享2.4 GHz ISM頻段（僅舉幾例），跳頻擴頻的使用有助于實現(xiàn)與其他協(xié)議以及其他藍牙LE的互操作性設備非常接近。藍牙LE數(shù)據(jù)通道還具有上下保護帶，AGC訓練功能還允許主機控制器在強信號靠近時抑制發(fā)射功率。

這是您的選擇

大多數(shù)設計師主要關心的是可用的實施模式和應用程序。如果您想為您的設備制造手持式顯示和控制單元，您不可能以低于已經(jīng)具有該功能的智能手機或平板電腦的成本來制造它;支持藍牙低功耗的智能手機制造商和移動操作系統(tǒng)包括iOS，Android，Windows Phone和BlackBerry。藍牙技術(shù)聯(lián)盟預測，到2018年，超過90％的藍牙智能手機將支持低能耗標準。另一方面，更專業(yè)化（和/或更?。┑牡凸?a href="http://www.3532n.com/v/tag/117/" target="_blank">傳感器，執(zhí)行器和功能節(jié)點仍然是任何人的游戲。在這里，現(xiàn)成的芯片和模塊可以讓設計人員在不破壞銀行或日歷的情況下將產(chǎn)品推向市場。讓我們來看看其中的一些部分。

僅支持雙能和低能耗的模塊和芯片形式。 CSR CSR8645A04-IBBC-R等部件是雙模4.0收發(fā)器，重點是改善音頻質(zhì)量以及4.0無線增強功能。該公司將其描述為“立體聲音頻ROM”，它包含用于多頻段均衡器和升壓的DSP增強功能，以及ADC和DAC，UART，USB和智能應用連接。

作為CSR的Bluecore技術(shù)的成員，這部分基于從幾代藍牙設備中獲得的經(jīng)驗，具有完整的汽車溫度范圍和靈敏度低至-92 dBm和高達10 dBm的輸出功率。

CSR還聲稱是世界上第一款藍牙低功耗IC針對汽車市場，將SIRF primaAuto多功能定位平臺與其CSR8311寬帶語音IC集成。該器件采用標準的3.1至3.6 V電源，采用小型5 x 5 mm 40引腳封裝，可實現(xiàn)3 Mbit/s的數(shù)據(jù)速率。它專注于具有DSP功能的濾波的寬帶語音，適用于嘈雜的汽車環(huán)境，并可通過USB或UART與車輛處理器連接。

CSR8670 BlueCore5-多媒體音頻片上系統(tǒng)（SoC）是一款集成度更高的版本，它將藍牙4.0功能與用于電容式觸摸傳感器和低功耗模式功能的觸摸屏界面相結(jié)合。 CSR還在其CSR8811中結(jié)合了藍牙4.0和Wi-Fi（IEEE 802.11），適用于手機，但工程師也可以使用它，而無需每年購買數(shù)百萬個零件。

面向全球分布式無線低能耗傳感器，該公司的CSR1000A04-IQQM-R藍牙低功耗收發(fā)器是一個值得注意的。該器件采用32引腳或56引腳封裝，具有令人印象深刻的+8 dBm Tx功率輸出電平，以及靈敏的-92 dBm輸入靈敏度，并針對極低功耗運行進行了優(yōu)化。硬件的戰(zhàn)略使用是它比基于軟件的可比方法使用更少功率的原因（圖2）。還提供“合格的”藍牙4.0堆棧，允許您的設計在同一處理器上運行而無需雙核。

圖2：峰值功耗可比較，硬件的戰(zhàn)略性使用最大限度地縮短了功耗時間，從而降低了整體能源消耗。

其他解決方案

德州儀器可能是一家大公司，但它也是射頻技術(shù)的領導者，并且在引入時非常靈活在快速時間框架內(nèi)精心設計的新技術(shù)。

TI通過C2540F128RHAR SoC為藍牙低功耗提供高度集成的解決方案（圖3）。它是一款單芯片藍牙LE解決方案，內(nèi)置協(xié)議棧，并為其非常小的6 x 6 mm 40引腳封裝提供參考設計。 TI還在Digi-Key網(wǎng)站上提供藍牙培訓模塊和藍牙LE教學視頻

圖3：TI的單芯片藍牙低功耗解決方案包含嵌入式8051核心處理器和豐富的外設和資源，包括電源管理和USB模塊通常是改進和檢查設計概念和可行性思路的好方法，同時也提供快速，低風險的市場路徑。 Panasonic為藍牙4.0提供全功能模塊，包括ENW-89820A1KF，它是PAN1720系列的一部分。這些通用的全功能模塊可產(chǎn)生1 Mbit/s的數(shù)據(jù)速率，并且可以表面安裝。通過這種方式，它們可用于開發(fā)和測試，以及作為系統(tǒng)或最終產(chǎn)品的一部分進行OEM。

另一種模塊化解決方案來自BlueGiga Technologies及其BLE112-A-V1藍牙4.0模塊（圖4）。針對傳感器和附件等低能耗設計，該部分包括用于定制應用的堆棧和用戶應用程序空間。通過快速喚醒（幾百微秒），它在睡眠模式下僅消耗400 nA。與大多數(shù)模塊一樣，它經(jīng)過預先認證并符合世界標準。

圖4：這種可安裝在表面上的郵票大小模塊具有所有藍牙4.0功能，并附帶所有模塊提供從概念到產(chǎn)品的最快路徑的認證。

從簡單地將智能手機連接到藍牙耳機，藍牙已經(jīng)走過了漫長的道路。它現(xiàn)在對不同的人意味著不同的東西。對于設計人員來說，它可以代表對傳統(tǒng)協(xié)議的全面支持，但憑借其高速和低能耗模式，藍牙現(xiàn)在也為新設計提供了更多選擇，并且需要更復雜的硬件和軟件。

下一步是什么？藍牙特別興趣小組（SIG）剛剛宣布4.1版本，旨在使藍牙成為大肆宣傳的“物聯(lián)網(wǎng)”（IoT）市場的主要參與者，利用藍牙廣泛的名稱認可，廣泛接受，及其v .4.0低功耗能力，可與ZigBee，近場通信（NFC）以及其他無線技術(shù)競爭，這些技術(shù)也需要大量的物聯(lián)網(wǎng)。