蓝牙技术｜无线技术小知识-蓝牙与WiFi的区别

WiFi是一项重要的无线网路通信技术，目前该技术由Wi-Fi联盟所持有，而与之相似的无线通信技术还有蓝牙，即蓝牙技术联盟管理的通信标准。

WiFi全称是WirelessFidelity，又称80211b标准。俗称无线宽带，它属于WLAN无线局域网，支持多个终端设备同时传输的网路模式，即一对多的模式。它的传输范围100米，速度最大可以达到11Mbps，使用的是DSSS（直序列扩频）和QPSK或BPSK（相移键控），上下带宽是22MHz。

而蓝牙（Bluetooth）属于WPAN无线个域网，即点对点、多点对多点、主要是用来连接一些外接设备的，或者是在近距离进行数据传输。比如蓝牙耳机，手机和平板电脑传输文件。蓝牙传输的带宽是1Mbps，通信距离一般10米左右（在今年4月份推出的最新的版本Bluetooth40传输距离可以达到50米），使用的是FHSS（跳频扩谱）方式，一般每秒钟跳变1600次，将835MHz的频带划分为79个频带信道，每个时刻只占1MHz的带宽，调制方式是GFSK（高斯频移键控）。

WIFI连接到网络一般都是有密码保护的，也很容易通过技术手段被破解,故安全性比较低。

而蓝牙打破了用有线电缆来连接各种数字设备的局限，无线通信质量好，数据安全性能高。

WIFI最大的一个优点之一是传输速度快，并且不需要布线，实际上就是把有线网络信号转换成无线信号，所有需要无线上网的设备都可以连接，比如智能手机、平板电脑和笔记本电脑等。WIFI更适用于室内场景，特别是公司与家居环境，因为可以直接使各种电子设备连上网络进行各种各样交互。

而蓝牙可以同时进行数据和语音的无线通信，扮演连接的角色，一般各种数码产品中可以集成蓝牙功能，比如手机、耳机、打印机、键鼠、相机等，使用范围极其广泛。由于这些数码产品出厂时就安装了蓝牙模块，并且安全性较高、功耗较低，适合户外场景的使用。

石英晶体用于产生控制和管理所有通讯系统的频率，是大多数钟、手表、计算机和微处理机中的重要元件，也是现代电子技术不可或缺的一部分。石英晶体在蓝牙和WIFI两种无线技术中扮演重要的角色。

在蓝牙技术产品中，常用到的石英晶振频率有12000MHZ、16000MHZ、24000MHZ、26000MHZ、32000MHZ等。

在WIFI技术产品中，常用到的石英晶振频率有20000MHZ、40000MHZ等。

蓝牙自40版本开始就分为“经典蓝牙”、“低功耗BLE蓝牙”与“高速蓝牙”，其中“低功耗蓝牙”由于具有低功耗的特点，被广泛应用于多个行业，尤其在智能穿戴设备、智能家居设备、智慧医疗方面有显著的研发技术。

由WiFi发展而来的一种更快的短距离无线传输技术WiGig正在快速的崛起，半导体巨头高通正是看到了WiGig的无限潜能，开了移动设备内建三频无线连结平台的先例，满足4K影音串流、点对点（P2P）传输、无线扩充基座（WirelessDocking）等应用需求。

无线技术的不断成熟，对物联网的发展起着至关重要的作用，实现“万物互联、物物互联”变得更加轻松、安全。

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主要功能

应用场景

家庭：可在过道、床头、书柜、橱柜、酒柜、室内楼梯等用LED幻彩灯来制作灯光效果，用于衬托整个房屋布局的氛围。

酒吧：作为靠灯光氛围衬托的这些地方，可以通过幻彩灯的设计，为整个场所的环境进行氛围的设计。

店铺：内部装饰和店铺的外观也可用到幻彩灯来装饰效果，突出商铺名字和商品。

车载：氛围灯，后视表情灯。

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在物联网时代，“蓝牙 Mesh”与 WI-FI 谁更具优势
2017年09月15日 15:47来源 : 升润科技
内容概要：
1 蓝牙 Mesh与 Wi-Fi传输范围对比。
2 蓝牙 Mesh网状网络能否取代 wifi。
3 而“蓝牙 Mesh”找到一个聪明的解决办法。
物联网一直是一个热门话题，一个重要原因应该是人们对智能家居的向往。不过随着现在科技的发展，人们对智能家居的要求已经不是仅停留在控制一两个物体的简单层面了，而是想把智能触角延伸到每个角落。过去这种智能延伸我们可能更多靠的是 wifi，但在2017年7月19日SIG宣布“蓝牙 Mesh”网络的到来，这让物联网的连接与应用情境变得更多元。
蓝牙与Wi-Fi优势对比
蓝牙有更低的功耗、小体积、低成本，适用于几台设备之间的短距离数据传输；Wi-Fi的特点是高带宽、长距离、更多的连接设备数目，适用于大规模、大范围的数据传输和信号覆盖。但随着物联网的普及，蓝牙与Wi-Fi相继升级，蓝牙升级到5版本，提高了带宽和传输范围；Wi-Fi推“Wi-Fi HaLow”，降低功耗延长电池续航。可以看出，这两者重点升级的方向都是对方所擅长的，也意味着它们将在消费级和企业级的物联网市场正面竞争。
蓝牙 Mesh与 Wi-Fi传输范围对比
Wi-Fi 的一大缺陷就是有距离限制，就是说一旦离开这个区域，你的设备就失去用武之地。除此之外，Wi-Fi 还有耗电问题，就手机而言，算是把屏幕关闭，耗电量也非常大。
而“蓝牙 Mesh”找到一个聪明的解决办法。这些装置彼此间连接，并将信号传递给附近另一个装置，形成元数据传输的互连装置网络或网格。这意味着讯息从一个装置传递到另一个装置，再到下一个装置，可以实现接力传输，理论上可以无限覆盖。同时，值得一说的是蓝牙 Mesh 网络不需复杂设定、配对或使用路由器等存取装置，因此并不会造成安装负担，反观采用其他智能家庭联网技术如：ZigBee、Z-wave 或其他厂商间自有的通讯技术，多需加装网关（Gateway）才能确保各种装置之间的沟通。

在过去的20多年里，人类经历2次大的连接，第一次是90年代起Internet 逐步普及，网线将11亿人连接到一起。第二次是2000年以后手机的普及又将地球人又一次紧密连接起来。蓝牙技术在1994年由电信巨头爱立信公司创制，随后，1998年蓝牙技术联盟成立，创始公司包括：苹果、爱立信、英特尔、联想、微软、诺基亚、东芝。
现在我们正经历物联网阶段的第三次大的连接，创立于手机时代的蓝牙技术面临挑战。蓝牙技术联盟亚太区市务高级经理李佳蓉女士介绍：逗面对IoT领域的机会，蓝牙有几项技术特性必须克服，首先，因为IoT将导致联网装置数量大幅增加，现有的IPv4支持能力将有限，IPv6的技术支持势在必行，组网的能力也会受到考验；其次，便携式移动设备对于功耗的要求更为严苛；在物联网与生活结合得更加紧密之后，安全性也是重要的考量。地
为顺应时代潮流，蓝牙低功耗（BLE）技术推出，相较传统蓝牙拥有更好的信噪比，传输距离更远，通常可以达到50米，而传统的只有6~8米。蓝牙BLE功耗低，省电，数据传输量小但速率快。尽管优点多多，然而在智能家居、智能照明等领域的应用上，一直存在着距离短、组网能力差等问题。
随后，2014年底蓝牙技术联盟推出全新蓝牙42核心规格，在隐私保护、传输速度和直接通过IPv6和6LoWPAN接入互联网等方面做出重大改进，让物联网领域的互联更加快速安全。2015年2月，蓝牙技术联盟成立Bluetooth Smart Mesh工作组，助力Bluetooth Smart技术实现标准化的mesh网络功能。
蓝牙Mesh技术
介绍蓝牙Mesh技术之前，我们首先要明白Mesh网络是什么看无线Mesh网络（无线网状网络）也称为逗多跳（multi-hop）地网络，由mesh routers（路由器）和mesh clients（客户端）组成，其中mesh routers构成骨干网络，并和有线的 internet网相连接，负责为mesh clients提供多跳的无线internet连接。无线网状网是一种基于多跳路由、对等网络技术的新型网络结构，具有移动宽带的特性，同时它本身可以动态地不断扩展，自组网、自管理，自动修复、自我平衡。
无线Mesh网将传统WLAN中的无线地热点地扩展为真正大面积覆盖的无线地热区地。无线Mesh非常适合于覆盖大面积开放区城（包括室外和室内）的无线区域网络解决方案。
蓝牙Mesh脱胎于CSR倡导的私有协议CSR Mesh。CSR Mesh是2014年2月由CSR公司推出的一款全新的Bluetooth Smart解决方案。这项技术主要是通过将蓝牙配置与控制协议整合到单一的芯片中，利用星型网络和中继技术，让每个网络可以连接超过65000个节点，网络和网络间也能实现互连，最终可对无数个搭配Bluetooth Smart的设备通过同一手机、平板电脑或PC进行互联或直接 *** 控，从而构建整体家居自动化。
号称为家庭自动化而生的CSR Mesh技术特点
特点一： CSR Mesh的功耗只有Zigbee的几十分之一。
它可以通过节点与节点之间的信息传播，让信号在Mesh网络间不断地传输，以达到控制目标设备的功能，而无需传统意义上的网关，因此，我们可以利用手机或平板上的APP来进行控制， *** 作起来十分方便。
特点二：环环相扣的加密功能保障信息安全
在提及CSR Mesh技术在安全上的性能表现时，专业人士指出，在这样一个由CSR Mesh构成的家庭网络中，一切的数据都是使用AES算法进行加密，数据间的传输也会基于经典的嵌套式密钥交换&加密协议Diffee-Hellman-Merkle来运行。每当有新设备要接入组网时，需要凭借设备自身拥有的128位UUID（通用唯一识别码）以方便手机APP识别，随后还得通过64位代码的认证才能连上手机，认证通过了设备才可以获得唯一的组网密钥，以用于通信。
除了CSR，其他厂商如恩智浦也推出了蓝牙Mesh解决方案。恩智浦Bluetooth Smart Mesh的解决方案不同于其他网格技术可能出现泛洪（Flooding）而导致逗广播风暴（broadcast storm）地、增加能源消耗等缺陷。恩智浦低功耗解决方案能够完全同步和路由各种协议，从而实现节点之间的高效端对端连接；能够创新的在整个网络中实现数量级的能效提升；还具有增强的安全性和带自愈功能的网络自组功能，并在未来保护分层网格架构（layered-mesh architecture），以更好地支持蓝牙智能设备，其所提供over-the-air 无线升级功能，可助部署之后的网络升级。恩智浦这个方案能够帮助开发商和制造商在开发智能家居产品，包括照明、传感器、温控器以及其他家用蓝牙智能设备时，实现多节点通信设计。
蓝牙Mesh的优点
一、低成本：每年十几亿部的智能手机几乎全部搭载蓝牙40，庞大的体量摊销了蓝牙协议、蓝牙芯片的软硬件研发成本。蓝牙模块的成本平均大概只有其他协议的一半。当阿里巴巴祭出99元和199元物联网无线模块包邮大法的时候，99元就是蓝牙模块，199元是Wi-Fi模块。
二、超低功率：适中的带宽、低发射功率和完备的休眠机制造就了蓝牙的超低功率，蓝牙40中BLE的出现，更是把待机功耗带到了微瓦级，而且启动快速，不像Wi-Fi，启动一次需要几百毫秒，空耗系统功耗。
三、多信道：Wi-Fi在24GHz上只定义了14个频道， 而蓝牙40定义了79个频道，在中国式公寓楼这一普遍场景，智能家居联网必须有足够多的频道才能避免同频干扰。这一点上蓝牙完胜了Wi-Fi。ZigBee在24GHz、 868MHz和915MHz一共才定义了27个信道，远远不能胜任大面积家庭使用导致的同频干扰。
四、覆盖盲区少：蓝牙自联网降低了覆盖距离的要求，而且节点越多，覆盖盲区越少。一般人家中5个以上蓝牙灯泡或开关，就可以形成全家无盲区覆盖。
五、传输速度：蓝牙42的理论带宽上限24Mb，带宽可以传送短视频或。
七、IPV6：蓝牙42可以直接接入互联网，甚至预留了未来的互联网标准，IPV6。
蓝牙技术未来怎么发展看
蓝牙技术未来的发展，主要有技术和应用两个方面。技术方面，除了发展蓝牙Mesh技术之外，蓝牙技术也将突破现在10米的通信距离，解决通信距离的限制问题。同时，在能耗不增加的基础上，蓝牙技术的传输速度将提升至当前的一倍。
未来，蓝牙技术将不仅仅是文件传输，会有更多应用场景。第一，Beacon。蓝牙Beacon应用彻底改变了人们对连接和信息发布的认识。很多人熟悉的Beacon都是觉得它是零售环节当中使用。实际这只是Beacon市场当中很小的一块，Beacon还可以用于工业、农业领域。第二，定位与发现。第三，更智能的自动化解决方案。智能建筑、智能家居、智能汽车未来都可以通过蓝牙连接到一起，包括控制温度，控制门锁，控制窗户等，蓝牙非常适合这些低功耗的小设备使用。还可以通过通过Mesh的功能，将所有设备连接到一起提供一整套的解决方案更多进行了解。
最后，至于蓝牙Mesh与ZigBee30谁能最终成为智能家居领域的标准，蓝牙Mesh技术上的有更低的功耗以及真正实现互联互通的优势，但最终谁能最终胜出还需要时间来告诉我们答案。

在物联网产业中，蓝牙或许是无线通讯应用中最好的选择，原因是基于蓝牙技术受众面广阔，以低功耗、智能化、低成本等特性，在物联网应用市场中占据主要核心位置。目前已被广泛应用于智能家居、智能穿戴设备、消费电子、智慧医疗和汽车设备在内的所有物联网智能产品中。

小尺寸、低功耗、高性能的无线模块为物联网（IoT）带来了无处不在的连接，让传感器数据能够快速的采集更多终端设备数据，并通过透明传输将数据完整的发送到云端、服务器端，让用户能够实时的获得精准的生产、管理数据，并以此为依据，优化整个系统。

蓝牙模块透明传输的基本架构

一、智能门锁：基于BLE蓝牙模块的智能门锁，在现有的电子门锁中，增加低功耗蓝牙模块，用户可以通过智能手机的APP实现对门锁的解锁、控制，无需繁琐的门卡、钥匙，更加智能便捷。适用于居家、酒店、民宿等环境；用户可通过手机APP给房客远程注册，生成打开门锁的密码，通过短信的方式下发到房客的手机；客人可以通过密码打开云锁，进入房间看房或入住，在到达租赁期限后密码失效，房客完成退租和缴费。

二、智能照明：基于BLE蓝牙模块的智能照明，在LED灯中加入BLE蓝牙模块，用户可以通过智能手机的APP实现对LED灯的开关、亮度、颜色以及模式进行控制；可实现一对一，一对多，多对多等控制模式，只需在手机上安装一个APP，即可实现灯光的智能控制更加方便灵活，同时支持遥控器设备。适用于居家、酒店、办公环境、咖啡厅等环境；只要保持LED灯通电，然后配合APP，即可通过智能手机随心控制LED灯，从而实现对LED灯的明暗度，色彩，开关及场景等远程 *** 控。

三、环境探测：基于BLE蓝牙模块的环境探测，内置BLE蓝牙模块的温湿度计，BLE蓝牙模块实时采集温湿度数据，并通过蓝牙网关将数据进行上传，用户可以直接在手机APP上查看数据，并通过手机对家用空气净化器下发调整温度、湿度的控制指令。可实现一对一，一对多等数据采集模式，只需在手机上安装一个APP，即可实现各个房间的温湿度数据采集，及空气调节。适用于家居、商场、博物馆、办公场所、医院、月子中心、养老院等对室内空气有要求的环境。基于BLE蓝牙模块的智能环境探测，通过检测到的数值高与低，自动帮助室内清新空气质量。

四、智能窗帘：基于BLE蓝牙模块的智能窗帘，在传统的窗帘上接入电路，把家用电压转换成直流低电压给BLE蓝牙控制模块供电，通过BLE蓝牙模块控制电路中的电机的工作状态。用户可以通过智能手机的APP实现对窗帘的开、关。适用于家居、办公场所、医院月子中心、养老院等对光线比较敏感的环境。基于BLE蓝牙模块的智能窗帘，通过把电机与轨道相结合，安装更简单， *** 作更简单，外观更漂亮，使用寿命更久远。

BLE蓝牙模块：

无线物联网和物联网不能用区别来说

无线物联网属于物联网的其中一种，从大方向来说，物联网可以分为有线和无线两种，有线主要以总线为主，无线目前有zigbee、zwave、wifi、射频、蓝牙等几种。有线技术最大的特点是信号稳定，出现网络故障几率最低。缺点是需要布线，安装需要编程，如果出现一处问题可能会引起一连串的反应。主要应用工业比较合适，无线的特点是安装简单， *** 作简单，易学易用，一般普通人都能很容易学会并使用。一般用于比较常用的一些设备，比如最近炒得很火的智能家居，就属于无线物联网的其中一种。

智能蓝牙模块：就是用于智能设备上的蓝牙模块，一般都是指数字传输模块，就是只能传输数据的蓝牙模块。例如:SBM14580，采用业界最低功耗之一的DIALOG的DA14580 soc，内置透明数据传输协议，设计完成的，特别是SBM14580S，外形尺寸只有6mm9mm。透明传输的意思是，双向不加密，收到什么就发送什么。
物联网蓝牙模块：就是用于物联网的蓝牙模块，也是一般指数字传输模块。
智能蓝牙模块和物联网网蓝牙模块，实际上差不多，从产品范围上讲，有很大的重叠。例如：采用物联网蓝牙模块的产品，一般也为智能产品。
dialog今年发布了DA14586 SOC，是蓝牙5标准，我们知道，蓝牙5标准就是瞄准物联网而推出的，所以采用DA14586的蓝牙模块就是物联网蓝牙模块，例如SBM14586，但是并不是说SBM14580就不能做物联网模块，只是这样用的话，达不到蓝牙5的传输速度和距离标准，因为SBM14580是蓝牙4标准的。
而蓝牙4到蓝牙5不仅仅是蓝牙标准协议的提升，更是硬件的提升。
采用我的答案吧，我是蓝牙模块专业人员，有什么问题尽管问我。

前两者的关系是这样的：蓝牙40是第四代蓝牙标准。Navior是一个很牛的企业，最先成熟运用了蓝牙40。。。物联网是指一个系统将各个物品通过蓝牙，wifi，zigbee等通讯手段相互连接，控制感应，与前两者没有直接关系。

之前的涉及的物联网项目中使用的: BLE 低功耗蓝牙(蓝牙40), 支持android 43以上的手机
主从关系: BLE低功耗蓝牙只能做从端设备 ,一个蓝牙主端设备，可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯

1)低功耗
低功耗的原理:
1\低功耗蓝牙仅使用了3个广播通道,传统蓝牙技术采用 16~32 个频道
2\每次广播开启时间也由传统的 225ms 减少到 06~12ms(毫秒)

2)传输距离极大提高
传统蓝牙传输距离为 2~10m，而蓝牙40的有效传输距离可达到 60~100m

3)安全性
使用AES-128 CCM加密算法进行数据包加密和认证。
更多BLE蓝牙的解析参考博客 : BLE40教程一 蓝牙协议连接过程与广播分析

添加权限
打开蓝牙
1先拿到BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(ContextBLUETOOTH_SERVICE);
2再拿到BluetoothAdapter bluetoothAdapter = bluetoothManagergetAdapter();
判断是否打开蓝牙
未打开d出 系统d框 ，除了 魅族手机 是打开系统设置

设备/手机都是蓝牙信号

在回调方法中:

一般在扫描的过程中,我们还会设置 设备过滤原则 (因为我只想要搜索到我们想要的设备,忽略无关设备)
如:从 scanRecord -- beacon -- beacontype == 0xFF代表Manufacture,通过与嵌入式软件定义 自己的 Manufacture值即可

用BluetoothDevice得到BluetoothGatt：

断连:

关键问题:连接后一般要做什么事

( 必须在刚连接成功后2秒内app写一个值给设备，否则会被设备断开连接）

主要是读写 characteristic
gattwirteCharacteristic(mCurrentcharacteristic);

gattreadCharacteristic(characteristic);

bluetoothGattsetCharacteristicNotification(data, true);

真实工作中使用的蓝牙库BlueToothKit请参考我的另一篇博客:
android蓝牙入门知识和优秀蓝牙第三方库BluetoothKit的使用

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