藍(lán)牙模塊是什么?
藍(lán)牙模塊英文名:Bluetooth module,是指集成藍(lán)牙功能的芯片基本電路集合,用于短距離2.4G的無線通訊模塊。對于最終用戶來說,藍(lán)牙模塊是半成品,通過在模塊的基礎(chǔ)上功能再開發(fā)、封裝外殼等工序,實現(xiàn)能夠利用藍(lán)牙通訊的最終產(chǎn)品。
藍(lán)牙模塊細(xì)分為多種類型,不同類型的價格、定位、功能各有不同,通過下文介紹選擇適合自己的藍(lán)牙模塊。
藍(lán)牙模塊的分類
按照應(yīng)用和支持協(xié)議劃分主要分為兩種:
- 經(jīng)典藍(lán)牙模塊(BT):泛指支持藍(lán)牙協(xié)議在4.0以下的模塊,一般用于數(shù)據(jù)量比較大的傳輸,如:語音、音樂、較高數(shù)據(jù)量傳輸?shù)?。?jīng)典藍(lán)牙模塊可再細(xì)分為:傳統(tǒng)藍(lán)牙模塊和高速藍(lán)牙模塊。傳統(tǒng)藍(lán)牙模塊在2004年推出,主要代表是支持藍(lán)牙2.1協(xié)議的模塊,在智能手機爆發(fā)的時期得到廣泛支持。高速藍(lán)牙模塊在2009年推出,速率提高到約24Mbps,是傳統(tǒng)藍(lán)牙模塊的八倍,可以輕松用于錄像機至高清電視、PC至PMP、UMPC至打印機之間的資料傳輸。
- 低功耗藍(lán)牙模塊(BLE):是指支持藍(lán)牙協(xié)議4.0或更高的模塊,也稱為BLE模塊(Bluetooth Low Energy Module),最大的特點是成本和功耗的降低,應(yīng)用于實時性要求比較高,但是數(shù)據(jù)速率比較低的產(chǎn)品,如:遙控類的(鼠標(biāo)、鍵盤)、傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送(心跳帶、血壓計、溫度傳感器)等。
BT和BLE的對比分析:
技術(shù)規(guī)范 |
經(jīng)典藍(lán)牙(BT) |
低功耗藍(lán)牙(BLE) |
無線電頻率 |
2.4GHz |
2.4GHz |
距離 |
10米 |
最大100米 |
發(fā)送數(shù)據(jù)所需時間 |
100ms |
<3ms |
響應(yīng)延時 |
約100ms |
6ms |
安全性 |
64/128-bit及用戶自定義的應(yīng)用層 |
128-bit AES及用戶自定義的應(yīng)用層 |
能耗 |
100%(ref) |
1%-50% |
空中傳輸數(shù)據(jù)速率 |
1-3Mb/s |
1Mb/s |
主要用途 |
手機、游戲機、耳機、立體聲音頻數(shù)據(jù)流、汽車、PC等 |
手機、游戲機、PC、表、體育健身、醫(yī)療保健、智能穿戴設(shè)備、汽車、家用電子等 |
按照協(xié)議的支持分為:
- 單模藍(lán)牙模塊:是指支持藍(lán)牙某一種協(xié)議的模塊;
- 雙模藍(lán)牙模塊:是指同時支持經(jīng)典藍(lán)牙(BT)和低功耗藍(lán)牙(BLE)協(xié)議的模塊;
按照應(yīng)用分為:
- 藍(lán)牙數(shù)據(jù)模塊:一般多使用BLE低功耗藍(lán)牙模塊,擁有極低的運行和待機功耗,使用一粒紐扣電池甚至可連續(xù)工作數(shù)年之久;
- 藍(lán)牙音頻模塊:音頻需要大碼流的數(shù)據(jù)傳輸更適合使用BT經(jīng)典藍(lán)牙模塊;
按照溫度等級分為:
- 工業(yè)級:溫度范圍-40℃~85℃,能夠在室外、干擾大等惡劣環(huán)境下正常運行,一般價格稍高;
- 商業(yè)級:溫度范圍為0℃~70℃,應(yīng)用在普通民用產(chǎn)品中,一般價格偏低;
藍(lán)牙模塊的生產(chǎn)廠家
有人物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)級、BLE低功耗、藍(lán)牙數(shù)據(jù)模塊的生產(chǎn)廠家。采用進(jìn)口芯片,模塊均經(jīng)過高低溫長期測試,包含兩款模塊:USR-BLE100、USR-BLE101。兩款模塊功能相同,均支持藍(lán)牙v4.1協(xié)議(兼容v4.0),通訊距離可達(dá)80米(空曠視距),主要區(qū)別在尺寸和價格方面。
BLE藍(lán)牙模塊的選型及價格
BLE藍(lán)牙模塊的功能特點
這里主要講“有人”的BLE藍(lán)牙模塊的功能特點:
- 數(shù)據(jù)透傳:TTL串口與藍(lán)牙數(shù)據(jù)雙向透明傳輸;
- 主從一體:藍(lán)牙模塊既可以做主機,也可以做從機;
- 低功耗:BLE的主要特征之一,1.3uA低功耗廣播模式,150nA休眠模式;
- 電量檢測:鏈接模塊的另一端(如:手機、手持設(shè)備)通過藍(lán)牙查看電池電量;
- 遠(yuǎn)距離傳輸:有人的藍(lán)牙模塊通訊距離可達(dá)80米!
- 工業(yè)級:適應(yīng)溫度范圍達(dá)-40~85℃;
- 加密傳輸:內(nèi)置PC1加密算法,數(shù)據(jù)即使被截獲也無法破譯;
- 超小體積:食指指甲般大??;
- 多種配置方式:支持MCU串口和藍(lán)牙端設(shè)置;
- Mesh自組網(wǎng):類似zigbee自組網(wǎng)一樣的功能;
- 一對多廣播:廣播模式支持對附近的設(shè)備一對多廣播發(fā)送數(shù)據(jù);
- 支持iBeacon協(xié)議:廣泛應(yīng)用在:室內(nèi)定位、近場信息推送、身份識別、微信搖一搖、藍(lán)牙防丟器等;
- 寬電壓范圍:支持1.9V~5.5V單電源供電,即使電池電壓衰減到2V也可以繼續(xù)使用!
BLE藍(lán)牙模塊應(yīng)用領(lǐng)域
- 醫(yī)療領(lǐng)域:心跳帶、血壓計等;
- 定位應(yīng)用:室內(nèi)定位、井下定位;
- 手持POS系統(tǒng):手持機掃描信息、POS機刷卡信息、手機提交的信息無線傳輸給終端;
- 近距離數(shù)據(jù)采集:無線抄表、無線遙測、傳感器無線狀態(tài)采集;
- 數(shù)據(jù)傳輸:打印機、充電樁、鼠標(biāo)、鍵盤、藍(lán)牙調(diào)光、智能家居室內(nèi)控制、工業(yè)上無線控制等;