工业应用中的蓝牙低功耗

蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy)是蓝牙技术规格的最新成员，仅凭着钮扣大小的电池供电，就能够使物联网(IoT)的产品运行数年。其设计的初衷是要实现低功耗，通常覆盖范围只有数公尺，透过间歇式唤醒的方式在高延迟下传输少量数据。这种特性对于传感器而言是最佳的选择，并早在2010年就开始在各个领域中崭露头角。

这项技术直到一、两年后才以心率表带和智能手表的形式推出上市，随后即被应用于智能手机iPhone 4S- 苹果市面上推出的第一款可支持蓝牙低功耗手机中，进而推动蓝牙低功耗市场的快速发展。

事实上，对于当时的智能手机用户而言，能够以低功耗的方式将手机串连至各种产品是一种非常新奇的体验。之后，许多制造商便开始跟随潮流，希望他们的产品也能具备连接智能手机的功能。

因此，物联网和云端连结也就自然而然的应运而生，使智能手机能够与任何事物相连接并且可以连接网络(从云端读取或下载信息)。在这种巨大的变革下，产品中的固件升级，智能手机开始能够控制玩具直升机，而无线链接功能也逐渐取代了有线电缆在部分领域中的应用。

到了2015年，蓝牙低功耗已渐渐地变得耳熟能详，许多制造商突然开始将其应用于较长距离的通讯、大量的数据传输以及严苛的ISM应用，与蓝牙低功耗最初的设计目的大不相同。现在更在高阶的工业应用领域中有了偌大的进展。

这种变革也让蓝牙低功耗在许多全新的领域中展现了其独特的价值。从核心的工业应用到高阶的家用电器，甚至是当红的讯号系统，蓝牙低功耗正在先前未曾涉及的市场领域中崛起。

现在，蓝牙低功耗已可取代包含有线及无线技术的特定解决方案。然而，随着蓝牙低功耗持续地发展，并适用于许多全新应用中，更多的挑战也将接踵而来。其中，标准化的“战争”是目前面临最大的问题，即便这种挑战是技术发展过程中必经的阶段，需要长时间的演进便得以解决。

目前我们已经可以预想得到，某些应用将会因为蓝牙低功耗的发展而受到巨大的影响。以照明为例，ZigBee凭着智能灯泡和Wi-Fi网关的网络连接而占据整个市场。而现在，蓝牙低功耗可以透过星状拓扑，以透过中央或智能手机来控制多个灯泡。不过，由于ZigBee在网状网络拓扑中运行，意味着讯息可以透过节点传送，且传输范围也可以突破网关限制。

关于这点，若蓝牙网状拓朴技术透过高效能的方法进行设计(例如：不使用洪泛路由算法)，且整个解决方案具有稳健的安全性，也能够达到与ZigBee相同的能力。至于那些已部署ZigBee解决方案的装置，未来是否会显得多余呢?其实不尽然。试想一下，如果ZigBee网络中的一个节点添加了蓝牙低功耗，或者，某个网关内含有一个蓝牙低功耗接口，会出现什么样的情况呢?

当然还有其它的使用案例，例如机器与机器间的联机(M2M)、电缆替换、资产追踪和自动化控制等，皆能透过工业装置中的蓝牙低功耗来提升传输质量。目前，包括以太网络、ZigBee、Wi-Fi、Sub-1 GHz等多种物联网连接技术已在工业领域中占有一席之地，而蓝牙低功耗也可以轻松地让这些技术更加完善。我们需要专注发展的是简化技术，以创造一个更丰富的无线技术组合方案，如同一把易使用且多功能的瑞士刀。