來源 | HaaS技術社群不看這幾篇好文，就别說自己了解物聯網
簡介
藍牙作為一項發明于上世紀的近距離無線通信技術，在手機，電腦領域已經有了充分地基礎，那麼這項技術在物聯網領域又會有哪些應用場景呢？
藍牙技術的優勢
藍牙标準是由藍牙技術聯盟(Bluetooth Special Interest Group)制定的，目前最新的協定标準是5.2 版本，其各版本的主要差別如下圖所示：
對藍牙技術稍有了解的朋友會知道，在藍牙協定4.0之前的藍牙協定都叫做經典藍牙(Classical Bluetooth)，常用的應用場景是藍牙耳機，藍牙滑鼠，藍牙鍵盤等數位産品的周邊裝置；而在藍牙協定4.0之後，藍牙協定主打的是低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy)，低功耗藍牙裝置的應用場景就寬泛了很多，例如藍牙體重秤，藍牙溫度計，藍牙防丢器，不再拘泥于為數位産品做配套裝置，更多的可以應用在智能家居，智慧出行這些帶有資料傳輸供能的應用場景，而且在2017年，藍牙技術聯盟也推出了藍牙網狀網絡的協定規範——藍牙mesh，完善了藍牙技術在大量裝置的遠距離組網場景的應用缺陷，例如智能樓宇，智能工業等。是以藍牙技術的第一個優勢是協定統一，應用場合廣泛
藍牙技術在物聯網領域領域的第二個優勢是産品價格，由于藍牙協定已經發展了很多年，而且主打低功耗低速率場景，是以藍牙晶片的設計和加工生産已經非常成熟，國内外均有非常多的晶片公司推出了自己的藍牙晶片産品，例如國外的高通，博通，Nordic，Dialog等等，還有國内的泰淩，恒玄，炬芯等公司，是以大家在設計産品的時候可以根據自己的需求選擇不同公司的晶片。
藍牙技術應用在物聯網領域的第三個優勢是有海量的手機或平闆作為人機互動終端，從功能機時代開始，藍牙就作為了手機上的一個标配功能，是以發展到了今天，所有的手機都帶有藍牙功能，這樣相比較其他無線通信技術例如zigbee或者Lora，手機或者平闆電腦就可以作為整個網絡中的人機互動節點，這樣就隻需要在手機或者平闆電腦上開發一個APP作為整個物聯網應用的人機互動界面，而不需要重新開發一個人機互動終端作為控制和展示使用。
藍牙技術的劣勢
藍牙技術也并非全能的，他也存在着局限性，下面就來看看在物聯網領域藍牙技術存在有哪些劣勢。
通信距離
藍牙是一種無線通信技術，那麼通信距離就取決于其發射功率的大小，而藍牙協定中規定的藍牙裝置最大發射功率如下
| 經典藍牙 | 低功耗藍牙 | |
| 藍牙1.0/2.0/3.0 | <100mW(20dbm) | / |
| 藍牙4.0 | <10mW(10dbm) | |
| 藍牙5.0 |
而藍牙晶片廠商為了做到更好的功耗，最大發射功率通常僅僅隻有4dbm，是以大家通常使用的藍牙耳機之類裝置的有效通信距離約在10米左右，當然提高功率之後也能夠做到更大的覆寫範圍，我們嘗試過把功率提到20dbm左右，這時藍牙的通信距離約可以達到200米左右。當然，這個距離和LoRa，4G這類中廣域通信技術相比的話，還是顯得較小，有一定的使用局限性。
通信速率
藍牙協定主打的是低速場景，是以其最大通信速率如下表所示
| 藍牙1.0 | <1Mbps | |
| 藍牙2.0 | <3Mbps | |
| 藍牙3.0 | <48Mbps | |
| <2Mbps |
和同是無線傳輸的Wi-Fi協定相比，藍牙的速率可以說是非常低，是以隻能适合低資料量的場景，對于類似于視訊流，高保真音頻流傳輸這類功能場景就無能為力了。
相容性
前面也說過，現在有非常多的公司都有自己的藍牙晶片産品，而且藍牙協定棧也跑在不同的系統上，例如手機就有IOS和安卓，不同藍牙協定棧的處理邏輯也不一樣，那麼這麼多晶片之間的一個通信相容性就是一個非常大的問題，尤其是在一個開放場景下，如果我們的物聯網應用要接入非常多種類的藍牙晶片，那麼各個節點之間的互相通信和協定處理要做到一緻是一件非常複雜的事情，需要經過大量的測試和驗證才能夠保證整個網絡正常工作。
藍牙技術的應用場景
藍牙技術聯盟在2021年釋出的最新藍牙市場行業報告中指出，2020年全球藍牙裝置的總共出貨約為40億，而預計到2025年，藍牙裝置的總出貨量将達到64億。(以下圖檔資料均來自藍牙技術聯盟釋出的《2021年藍牙市場最新資訊》)
藍牙技術從經典藍牙的音頻傳輸場景現在擴充到了低功耗資料傳輸，同時也能滿足位置服務和大規模裝置網絡解決方案的需求。
藍牙音頻傳輸産品包含藍牙音箱，藍牙耳機，藍牙電視等産品，其實，作為經典藍牙技術的典型場景，藍牙音頻産品已經陷入了瓶頸，但在2016年，蘋果推出第一代airpods，并且在手機上取消了耳機孔，引起了一波藍牙tws耳機的風潮，其他手機廠商也相繼推出了自己的tws耳機産品。可以看到，2017年的音頻産品出貨量相比2016年有12.5%的提升。而且在去年釋出的5.2協定中，低功耗藍牙音頻技術也正式釋出，相信低功耗藍牙耳機這種新技術産品在未來幾年會有迅猛發展。
藍牙資料傳輸産品包含遙控器，滑鼠鍵盤，智能手環，智能手表，玩具等産品，這類型的裝置是典型的物聯網應用産品，通過藍牙遙控器控制家裡的電視，風扇，空調等家居裝置，通過手環手表持續為人們提供健康監測服務，并且現在還有藍牙電動牙刷，兒童可以通過手機藍牙連接配接玩具上的藍牙裝置進行無線控制，基于藍牙技術的”萬物互聯“産品在不斷地豐富和拓寬。
藍牙位置服務類産品人們可能接觸的比較少，很典型的一個應用是蘋果的ibeacon技術，商場或零售店鋪部署了ibeacon基站，手機可以根據收到的附近ibeacon基站的資訊來獲得定位，甚至多台ibeacon基站聯網之後，可以做到室内導航的功能。還有藍牙實時定位系統能夠幫助實作人員和資産的追蹤，比如在倉庫中定位工具和勞工，醫院中定位醫療儀器和患者。借助藍牙協定5.1版本中的AoA/AoD技術，能夠實作更高精度的室内尋向和定位導航功能。而且，所有的智能手機都帶有藍牙，藍牙技術可以将智能手機變成更安全便捷的數字鑰匙，讓使用者可以用手機解鎖汽車，家庭，辦公室等空間。
藍牙裝置網絡裝置主要是藍牙mesh方案，在智能家居領域已經有了廣泛的應用，天貓精靈智能家居系統作為全球第一個大規模采用藍牙mesh方案的智能家居生态，在疫情期間，人們居家時間增多，遠端控制和聲控家居裝置的需求也越來越大。而且藍牙技術聯盟與DALI聯盟在商業照明領域也進行了合作，確定了藍牙mesh網絡的裝置和傳統的使用DALI協定的商業照明系統元件能夠互聯互通。
總結
藍牙技術是一項曆史悠久的近距離無線通信技術，但它也在不斷的發展來适應不同的應用場景，在開發過程中可以根據自己手頭的業務需求來分析，找到一種合适的通信方案來作為我們物聯網應用的連接配接方案。