藍(lán)牙低功耗（BLE）最適合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用嗎？

　　BLE它與其它技術(shù)的對(duì)比(對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用)

　　目前，BLE的最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是ZigBee、Wi-Fi、Ant+以及一系列廣泛的專(zhuān)有協(xié)議，在正式對(duì)比之前，讓我們簡(jiǎn)要了解以下這些協(xié)議：

　　ZigBee: ZigBee是ZigBee聯(lián)盟制定的一個(gè)通信規(guī)范。ZigBee聯(lián)盟是一個(gè)非盈利性協(xié)會(huì)，擁有近400個(gè)會(huì)員。ZigBee支持由多個(gè)低功耗、數(shù)據(jù)速率低于BLE的芯片組組成的大型網(wǎng)絡(luò)。ZigBee主要瞄準(zhǔn)的是家庭自動(dòng)化和工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。

　　Wi-Fi：Wi-Fi是一種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使用無(wú)線(xiàn)電波提供高速的互聯(lián)網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)連接。它基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，功耗遠(yuǎn)大于ZigBee或BLE。

　　ANT+：ANT+是ANT Wireless(2006年以后成為Garmin的子公司)設(shè)計(jì)和推出的一種具備互操作性的開(kāi)放接入無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。低功耗是 ANT的一個(gè)主要USP。通常而言，基于ANT的設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于睡眠模式，短暫醒來(lái)只為發(fā)送數(shù)據(jù)，然后回到睡眠模式。它瞄準(zhǔn)的是運(yùn)動(dòng)和健身應(yīng)用。

　　將BLE和專(zhuān)有協(xié)議進(jìn)行對(duì)比有失公平。計(jì)劃采用某種標(biāo)準(zhǔn)通信技術(shù)的任何應(yīng)用都會(huì)放棄采用任何專(zhuān)有協(xié)議。因此，我們只對(duì)比四種標(biāo)準(zhǔn)通信技術(shù)：BLE、ZigBee、Wi-Fi和ANT+。

　　對(duì)比上述四種通信技術(shù)時(shí)，我們需要考慮的第一個(gè)參數(shù)是設(shè)備將要接入的網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可能會(huì)連接一個(gè)PAN(個(gè)人局域網(wǎng))或WLAN(無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng))。當(dāng)設(shè)備連接WLAN時(shí)，從成本角度而言，Wi-Fi肯定是最佳選擇。但是，Wi-Fi的功耗較大，因此，我們不能期望那些需要使用紐扣電池的設(shè)備通過(guò)Wi-Fi連接LAN(除非我們制定了一個(gè)定期更換電池的方案)。鑒于此，受電源限制的設(shè)備只能間接地連接LAN，即連接一個(gè)主設(shè)備(如一部智能手機(jī)或PC)，再讓主設(shè)備連接LAN。此外，使用LAN還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，即資源共享(如共享企業(yè)打印機(jī))。盡管如此，大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)際上并不需要這個(gè)優(yōu)勢(shì)，一個(gè)心率傳感器只需連接一個(gè)主設(shè)備。

　　因此，需要與一個(gè)主設(shè)備進(jìn)行通信的大多數(shù)電池供電型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的理想網(wǎng)絡(luò)是PAN。這將我們的通信標(biāo)準(zhǔn)選擇范圍縮小到BLE、Ant+和ZigBee。

　　ANT+和BLE之間的對(duì)比非常有趣。ANT+將BLE視為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，但BLE并不把ANT+視為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 !ANT對(duì)BLE的單方面偏執(zhí)源于這樣一個(gè)事實(shí)：BLE瞄準(zhǔn)的幾乎是ANT的整個(gè)市場(chǎng)。ANT+和BLE在空中數(shù)據(jù)速率、應(yīng)用吞吐量、通信距離(50-100米)等關(guān)鍵規(guī)格上不相上下，但BLE在實(shí)際行業(yè)普及率方面完勝ANT+。請(qǐng)注意，BLE和ANT自身而言只是協(xié)議。它們真正的成功取決于各自的行業(yè)普及率。行業(yè)普及率取決于愿意設(shè)計(jì)和生產(chǎn)支持某個(gè)協(xié)議的芯片廠(chǎng)商的數(shù)量、原生支持該協(xié)議的主設(shè)備的數(shù)量以及愿意下注該技術(shù)的從設(shè)備廠(chǎng)商的數(shù)量。

　　迄今為止，僅有三家廠(chǎng)商供應(yīng)ANT+芯片：DynastreamInnovation、Nordic Semiconductor和德州儀器。而在BLE方面，Broadcom、Freescale、賽普拉斯、Microchip、Bluegiga、StMicro、Dialog Semiconductor以及其它眾多廠(chǎng)商(包括德州儀器和Nordic)均計(jì)劃生產(chǎn)和正在生產(chǎn)BLE芯片。事實(shí)上， 德州儀器和Nordic是僅有的兩家能夠提供基于ANT的芯片、基于BLE的芯片以及同時(shí)支持這兩種技術(shù)的芯片的廠(chǎng)商。

　　目前，所有的主流移動(dòng)操作系統(tǒng)(iOS、安卓、Windows和藍(lán)莓)均原生支持BLE，而對(duì)ANT+的原生支持則很有限。Windows 8和iOS均不提供對(duì)ANT+的原生支持，因此，需要使用一個(gè)ANT+ USB盤(pán)或適配器才能將一個(gè)ANT+設(shè)備與一部Windows手機(jī)或iPhone配對(duì)。對(duì)于安卓而言，提供用于運(yùn)行ANT+的插件，但需要廠(chǎng)商支持它們。迄今為止，三星和索尼是支持ANT+的主要廠(chǎng)商。但是，支持ANT+并不排除支持BLE。事實(shí)上，讓三星設(shè)備支持ANT+的更新是安卓4.3更新的一部分，此次更新也讓這些設(shè)備全面兼容藍(lán)牙智能協(xié)議。

　　ANT+主要瞄準(zhǔn)的是運(yùn)動(dòng)、健身和生活方式市場(chǎng)。該技術(shù)的最終目標(biāo)是確保盡可能多的此類(lèi)智能設(shè)備廠(chǎng)商選擇它作為通信技術(shù)。ANT+在BLE問(wèn)世之前的確很成功，但在BLE問(wèn)世之后，大多數(shù)此類(lèi)廠(chǎng)商擁有了了另一個(gè)低功耗通信協(xié)議。由于BLE得到了更多主設(shè)備的支持，它被證明是一個(gè)更加保險(xiǎn)的選擇。因此，F(xiàn)itbit、Jawbone、Tom-tom等主流可穿戴設(shè)備廠(chǎng)商都選擇了BLE。當(dāng)然，聲名顯赫的蘋(píng)果手表也將使用BLE與iPhone配對(duì)。由于BLE有望在不遠(yuǎn)的將來(lái)成為幾乎所有智能手機(jī)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，智能設(shè)備也將跟進(jìn)。盡管如此，ANT+可能會(huì)作為一個(gè)小眾協(xié)議繼續(xù)存在，面向那些BLE無(wú)法實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用(例如，BLE無(wú)法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信或單個(gè)從設(shè)備對(duì)多個(gè)主設(shè)備通信，但ANT+可以實(shí)現(xiàn))。

　　BLE和ZigBee之間的爭(zhēng)斗是在另一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng) – 家庭和工業(yè)自動(dòng)化。BLE無(wú)法完全取代ZigBee，這是因?yàn)閆igBee支持網(wǎng)狀網(wǎng)，而B(niǎo)LE僅限于星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(即多個(gè)從設(shè)備連接一個(gè)主設(shè)備)。此外，ZigBee允許連接的設(shè)備的數(shù)量多于BLE。當(dāng)需要搭建一個(gè)較大的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，這些特點(diǎn)讓ZigBee成為更好的選擇。另一方面，憑借其現(xiàn)有的龐大裝機(jī)量，BLE更加便于將多個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備連接至一部手機(jī)。此外，BLE的數(shù)據(jù)速率和吞吐量高于ZigBee。搭建一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)還需要將一個(gè)額外的ZigBee調(diào)制解調(diào)器連接至主機(jī)設(shè)備(最好是一臺(tái)PC)，因此，與搭建一個(gè)BLE網(wǎng)絡(luò)相比，不太方便，而且成本更高。

　　總之，BLE是搭建個(gè)人網(wǎng)絡(luò)的最佳選擇，可通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式將電池供電型智能設(shè)備連接至手機(jī)或計(jì)算機(jī)。因此，越來(lái)越多的智能可穿戴設(shè)備、PC/手機(jī)外設(shè)和醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備將BLE視為了首選通信協(xié)議。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的網(wǎng)站上列出了多種不同的支持藍(lán)牙智能協(xié)議的產(chǎn)品(支持BLE的主機(jī)設(shè)備) 和藍(lán)牙智能產(chǎn)品(使用BLE與主機(jī)通信的獨(dú)立設(shè)備)。該列表還在不斷擴(kuò)展之中，表明了BLE在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的光明前景。

　　欲進(jìn)一步了解BLE，開(kāi)啟您自己的設(shè)計(jì)，請(qǐng)參閱以下應(yīng)用指南： http://www.cypress.com/?docID=51385