無線連接技術:藍牙

當涉及無線連接時,我們必須在眾多可用無線技術中精確選擇最適合特定的應用。了解每種技術的優點和缺點,可以幫助您選擇最適合您需要的技術。

傳統藍牙

傳統藍牙的優點:
網路類型 - 傳統藍牙專為短距離應用而設計,支援點對點 (P2P) 和星型網路拓撲等網路類型。

通量 - 傳統藍牙專為高數據吞吐量應用而設計,例如音訊串流,數據速率高達 3 Mbps。

目標應用 - 透過無線耳機、揚聲器和條形音箱的音訊串流

傳統藍牙的潛在缺點:
功耗 - 傳統藍牙未針對低功耗應用進行最佳化。

可透過 DigiKey 取得傳統藍牙零件

適用的零件編號
DigiKey 零件編號 # 製造商零件編號 #
296-48116-2-ND,296-48116-1-ND,296-48116-6-ND CC2564CRVMR
296-41215-2-ND,296-41215-1-ND,296-41215-6-ND CC2564BYFVR
296-37079-2-ND,296-37079-1-ND,296-37079-6-ND CC2564BRVMT
296-43632-2-ND,296-43632-1-ND,296-43632-6-ND CC2564BRVMR
296-45194-2-ND,296-45194-1-ND,296-45194-6-ND CC2564CRVMT
296-CC2564BYFVTTR-ND,296-CC2564BYFVTCT-ND,296-CC2564BYFVTDKR-ND CC2564BYFVT
CC2564BYFVR-XI-ND CC2564BYFVR-XI

低功耗藍牙 (BLE)

低功耗藍牙與上面提到的(通常稱為「傳統」)藍牙,兩者的基本速率/增強數據速率 (BR/EDR) 協定不同,但這兩種協定都可以由一個裝置支援:藍牙 4.0 規範允許裝置實現任何一種協議或 LE 和 BR/EDR 系統兩者。

低功耗藍牙使用與傳統藍牙使用相同的 2.4GHz 無線電頻率,允許雙模設備共享單一無線電天線,但使用更簡單的調製系統。

低功耗藍牙的優點:
網路類型 - 低功耗藍牙專為支援點對點 (P2P)、星型和廣播器類型的短距離應用而設計。低功耗藍牙可用於健康監測器、個人電子產品、物品追蹤器等應用。藍牙是一種優秀的無線技術介質,可以像智慧汽車門禁一樣在兩個設備之間快速建立連接並交換數據。

功耗 - 低功耗藍牙專為超低功耗無線通訊而設計,僅靠一顆扣環電池即可運作數年。該協定被設計為輕量級的,可以靈活地調整各種通訊間隔參數,例如以 1 秒的間隔進行廣播。

通量 - 藍牙4 低功耗和更新版本的標準數據速率為1 Mbps,足以滿足大多數類型的通訊。然而,低功耗藍牙 5 現在也支援高達 2 Mbps 的數據傳輸速度。

無線穩健性- 低功耗藍牙使用 2.4 GHz 無線頻段,與 Wi-Fi、Zigbee 和 Thread 等其他無線技術共享。為了減輕這個擁擠頻段中的衝突,藍牙在通訊之前使用跳頻來找到開放通道。

安全性 - 要了解有關藍牙網路安全性的更多資料,您可以閱讀德州儀器 (TI) 的白皮書: Understanding Security Features of SimpleLink™ Bluetooth® Low Energy CC13x2 and CC26x2 Wireless MCUs

目標應用 - 無線鍵盤、心率監測器、血壓監測器、智慧汽車門禁等等。
低功耗藍牙是使用最廣泛的無線技術,因為它常見於每部智慧型手機或平板電腦中。

低功耗藍牙的潛在缺點:
範圍 - 藍牙並非為需要遠距離連線的應用而設計。藍牙需要網關橋接器來連接到 IP 網路。

可透過 DigiKey 取得採用 BLE 技術的零件

適用的零件編號
DigiKey 零件編號 # 製造商零件編號 #
497-X-NUCLEO-BNRG2A1-ND X-NUCLEO-BNRG2A1
1738-TEL0149-ND TEL0149
497-X-NUCLEO-IDB05A2-ND X-NUCLEO-IDB05A2
150-EV25F14A-ND EV25F14A
1286-1195-ND 410-359
1471-1783-ND MIKROE-2544
296-44946-ND BOOSTXL-CC2650MA
1471-1697-ND MIKROE-2471
1528-1431-ND 2746
296-46657-ND BOOST-CC2564MODA
1471-MIKROE-4487-ND MIKROE-4487
1471-MIKROE-3674-ND MIKROE-3674
1471-MIKROE-5135-ND MIKROE-5135
AC320032-3-ND AC320032-3
559-RTKYRLG1D0B00000BJ-ND RTKYRLG1D0B00000BJ
1471-MIKROE-4120-ND MIKROE-4120
559-RTKYZ012A1B00000BE-ND RTKYZ012A1B00000BE
1471-MIKROE-5829-ND MIKROE-5829
1471-MIKROE-4668-ND MIKROE-4668
1738-DFR0782-ND DFR0782
1471-MIKROE-4874-ND MIKROE-4874
1471-MIKROE-4038-ND MIKROE-4038
1832-1026-ND ASD2116-R
1471-1452-ND MIKROE-1715
1613-1371-ND MOTG-BLUETOOTH

藍牙 Mesh

藍牙 Mesh 的優點:
網路類型 - 藍牙 Mesh 以現有的低功耗藍牙技術為基礎,透過多跳擴展了網狀網路中的無線通訊範圍,有助於擴大無線連接的範圍。支援多達 100 個節點的小型到大型網絡,具有工業級訊息傳遞效能,同時提供無單點故障的自我修復、多路徑網絡。一台設備與另一台設備連接並通信,建立 1:1 的關係。在網路內部,一個設備可以與創建集線器網狀網路的多個設備建立 1:1 關係。

功耗 - 就像低功耗藍牙一樣,藍牙 Mesh 專為超低功耗無線通訊而設計,並且能夠使用單節紐扣電池運行數年。由於無線電開啟時間之間的間隔可以更長,因此設備可以保持更長的待機狀態。

範例應用 - 照明、HVAC、無線感測器網路、數據收集等等。

藍牙 Mesh 的潛在缺點:
• 通量- 藍牙 Mesh 並非專為高數據吞吐量而設計。這是一個高延遲的應用程式。對於任何高數據吞吐量,建議使用低功耗藍牙。

可透過 DigiKey 取得支援藍牙 Mesh 的零件

適用的零件編號
DigiKey 零件編號 # 製造商零件編號 #
DK-CSR1010-10184-1B-ND DK-CSR1010-10184-1B
336-5871-ND SLWSTK6006A
DB-CSR1010-10137-1A-ND DB-CSR1010-10137-1A
DB-CSR1011-10139-1A-ND DB-CSR1011-10139-1A
DK-CSR1011-10147-1A-ND DK-CSR1011-10147-1A
488-STR-RSL10-MESH-KIT-GEVK-ND STR-RSL10-MESH-KIT-GEVK
DK-CSR1010-10232-1A-ND DK-CSR1010-10232-1A
DK-CSR1011-10138-1A-ND DK-CSR1011-10138-1A
602-XKRR-Z8S-WZM-ND XKRR-Z8S-WZM
336-4285-ND SLWRB4306C
DK-CSR1000-10086-1A-ND DK-CSR1000-10086-1A
B1010SP0-EVB-1-ND B1010SP0-EVB-1
B1010SP0-EVB-2-ND B1010SP0-EVB-2
DK-CSR1010-10136-1A-ND DK-CSR1010-10136-1A
DK-CSR1011-10148-1A-ND DK-CSR1011-10148-1A