藍牙低功耗（BLE）最適合物聯(lián)網(wǎng)應用嗎？

　　BLE它與其它技術(shù)的對比(對于物聯(lián)網(wǎng)應用)

　　目前，BLE的最大競爭對手是ZigBee、Wi-Fi、Ant+以及一系列廣泛的專(zhuān)有協(xié)議，在正式對比之前，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、數據速率低于BLE的芯片組組成的大型網(wǎng)絡(luò )。ZigBee主要瞄準的是家庭自動(dòng)化和工業(yè)自動(dòng)化系統。

　　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標準，功耗遠大于ZigBee或BLE。

　　ANT+：ANT+是ANT Wireless(2006年以后成為Garmin的子公司)設計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A(yíng)NT的設備長(cháng)時(shí)間處于睡眠模式，短暫醒來(lái)只為發(fā)送數據，然后回到睡眠模式。它瞄準的是運動(dòng)和健身應用。

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

　　對比上述四種通信技術(shù)時(shí)，我們需要考慮的第一個(gè)參數是設備將要接入的網(wǎng)絡(luò )的類(lèi)型。物聯(lián)網(wǎng)設備可能會(huì )連接一個(gè)PAN(個(gè)人局域網(wǎng))或WLAN(無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng))。當設備連接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，受電源限制的設備只能間接地連接LAN，即連接一個(gè)主設備(如一部智能手機或PC)，再讓主設備連接LAN。此外，使用LAN還有一個(gè)優(yōu)勢，即資源共享(如共享企業(yè)打印機)。盡管如此，大多數物聯(lián)網(wǎng)設備實(shí)際上并不需要這個(gè)優(yōu)勢，一個(gè)心率傳感器只需連接一個(gè)主設備。

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

　　ANT+和BLE之間的對比非常有趣。ANT+將BLE視為競爭對手，但BLE并不把ANT+視為競爭對手 !ANT對BLE的單方面偏執源于這樣一個(gè)事實(shí)：BLE瞄準的幾乎是ANT的整個(gè)市場(chǎng)。ANT+和BLE在空中數據速率、應用吞吐量、通信距離(50-100米)等關(guān)鍵規格上不相上下，但BLE在實(shí)際行業(yè)普及率方面完勝ANT+。請注意，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計和生產(chǎn)支持某個(gè)協(xié)議的芯片廠(chǎng)商的數量、原生支持該協(xié)議的主設備的數量以及愿意下注該技術(shù)的從設備廠(chǎng)商的數量。

　　迄今為止，僅有三家廠(chǎng)商供應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A(yíng)NT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(iOS、安卓、Windows和藍莓)均原生支持BLE，而對ANT+的原生支持則很有限。Windows 8和iOS均不提供對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+設備與一部Windows手機或iPhone配對。對于安卓而言，提供用于運行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備全面兼容藍牙智能協(xié)議。

　　ANT+主要瞄準的是運動(dòng)、健身和生活方式市場(chǎng)。該技術(shù)的最終目標是確保盡可能多的此類(lèi)智能設備廠(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得到了更多主設備的支持，它被證明是一個(gè)更加保險的選擇。因此，Fitbit、Jawbone、Tom-tom等主流可穿戴設備廠(chǎng)商都選擇了BLE。當然，聲名顯赫的蘋(píng)果手表也將使用BLE與iPhone配對。由于BLE有望在不遠的將來(lái)成為幾乎所有智能手機的一個(gè)標準，智能設備也將跟進(jìn)。盡管如此，ANT+可能會(huì )作為一個(gè)小眾協(xié)議繼續存在，面向那些BLE無(wú)法實(shí)現的應用(例如，BLE無(wú)法實(shí)現點(diǎn)對多點(diǎn)通信或單個(gè)從設備對多個(gè)主設備通信，但ANT+可以實(shí)現)。

　　BLE和ZigBee之間的爭斗是在另一個(gè)戰場(chǎng) – 家庭和工業(yè)自動(dòng)化。BLE無(wú)法完全取代ZigBee，這是因為ZigBee支持網(wǎng)狀網(wǎng)，而B(niǎo)LE僅限于星形網(wǎng)絡(luò )拓撲結構(即多個(gè)從設備連接一個(gè)主設備)。此外，ZigBee允許連接的設備的數量多于BLE。當需要搭建一個(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，憑借其現有的龐大裝機量，BLE更加便于將多個(gè)簡(jiǎn)單的設備連接至一部手機。此外，BLE的數據速率和吞吐量高于ZigBee。搭建一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )還需要將一個(gè)額外的ZigBee調制解調器連接至主機設備(最好是一臺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備連接至手機或計算機。因此，越來(lái)越多的智能可穿戴設備、PC/手機外設和醫療監測設備將BLE視為了首選通信協(xié)議。藍牙技術(shù)聯(lián)盟的網(wǎng)站上列出了多種不同的支持藍牙智能協(xié)議的產(chǎn)品(支持BLE的主機設備) 和藍牙智能產(chǎn)品(使用BLE與主機通信的獨立設備)。該列表還在不斷擴展之中，表明了BLE在物聯(lián)網(wǎng)應用領(lǐng)域的光明前景。

　　欲進(jìn)一步了解BLE，開(kāi)啟您自己的設計，請參閱以下應用指南： http://www.cypress.com/?docID=51385