蓝牙4.0 低功耗连接使得从便携式健身系统到智能篮球之类广泛的设备成为现实

如何使用智能蓝牙 4.0 构建低功耗无线系统

低功耗、便携式无线设备市场正在经历爆发式发展，其中低功耗蓝牙 4.0 规范在开发此类系统时起着关键作用。 本文将探讨如何使用 Laird Wireless、connectBlue 和 Bluegiga 等制造商提供的支持蓝牙 4.0 规

范的模块，在象 CSR 提供的开发环境中开发可穿戴和低功耗医疗设备。

随着对可穿戴计算关注的不断增加，低功耗蓝牙 4.0 低功耗连接正使得从便携式健身系统到智能篮球之类广泛的设备成为现实。

每天都有象手表、手镯、手套、甚至是牙刷之类物品在使用蓝牙无线技术更新升级，使它们能够获取数据

并送回智能手机或平板电脑上的应用。 2013 年售出的运动和健身追踪器 96% 由可穿戴设备组成，ABI Research 预计 2014 年会有 3 千 2 百万这种采用智能蓝牙技术的设备售出。

从一块小小的可充电电池供电是可穿戴设备和运动市场的关键。利用一块电池运行嵌入式链路多年的能力，正促使智能蓝牙不断被采用。这需要对设计，无论是硬件还是软件，做一些关健的考量。

智能蓝牙的核心就是其能够与现有智能手机或平板电脑的应用一起工作。尽管低功耗蓝牙使用与以前传统蓝牙相同的 2.4 GHz ISM 频带，但它采用了更简单的高斯频移协议来降低功耗。 此外，它还采用了较小的 2 MHz 信道和直接序列扩频 （DSSS） 调制功能。

这种组合意味着无法直接兼容低功耗和传统规范。 然而，这对开发人员来说不是问题，因为获得蓝牙兼容性认证的所有芯片和模块都能在适用于旧设备的传统蓝牙模式或具有 DSSS 功能的智能蓝牙模式下工作。

起初，“智能蓝牙就绪”指的是双模设备，一般是一台笔记本电脑或是智能手机，硬件同时兼容传统和低功耗蓝牙外设，而“智能蓝牙”标签则只指低功耗蓝牙设备。

智能蓝牙通过采用四十个 2 MHz 信道而获得低功耗优势，达到 1 Mbit/s 链路比特率和 270 kbit/s 应用吞吐率。 尽管这些指标低于传统蓝牙，但是将延迟从 100 ms 缩短至 6 ms，弥补了应用比特率方面的不足。 最大传输功耗也降至 10 mW，覆盖距离缩短至 50 m 以内，这对于短程可穿戴和家庭应用来说绰绰有余。 同样，这使得 BLE4.0（低功耗蓝牙）系统更易实现，因为几乎不需要担心总链路预算。

这种复杂性中的多数可以通过象 Laird Wireless 这样的模块制造商来隐藏。Laird Wireless BL600 模块将

Nordic Semiconductor 的收发器与天线和接口集合在一起，全部器件封装在一个紧凑的 19 mm x 12.5 mm 外壳中。 该模块包含了支持 BLE 应用开发所需的全部硬件和固件，包括用于连接外设和传感器的UART、SPI、I²C、ADC 和 GPIO 接口。 经过这些接口连接单线、双线或者多线链路会相对简单。