藍牙模塊實現低功耗的原理

      目前市場上的無線通訊技術有多種，其中wifi、藍牙和NFC等等在生活中都較為常見。這幾種無線通訊技術也廣泛應用在物聯網市場，其中wifi是熱點較多的無線連接，但功耗過高；NFC是較為私密的無線連接，但需近距離；藍牙則是功耗低、傳輸距離適中的一種無線通訊技術，就是憑借這兩點，藍牙在物聯網市場中獲得了迅速發展。

      藍牙模塊功耗多低才算低功耗藍牙模塊？ 下面就幾個指數：

1、平均工作電流為 uA 級 。

2、峰值電流不超過 15mA 。

3、采用紐扣電池供電，電池壽命可達數年,如旭源億科技的BM2020低功耗藍牙模塊就上面三個條件，在很多低功耗應用場景中，是采用紐扣電池來供電的，采用紐扣電池來供電是低功耗藍牙設計的主要目標，而紐扣電池的使用通常有較為嚴苛的限制條件。

當然紐扣電池的能量并不能完全的轉化，因為會受到外部環境的影響。通常情況下，在零度時僅能提供室溫下能量的約 80%。此外電池自身的自放電特性也需要予以考慮，常溫下儲存，每年容量損失小于 2%。這些因素在計算工作時間時也需要予以考慮。

      低功耗藍牙如何實現低功耗？相比傳統藍牙技術，低功耗藍牙技術功耗之所以低主要是以下幾方面的緣由：

1、低功耗藍牙的快速連接，低功耗藍牙可以實現快速連接，也就是說在需要發送命令或傳輸轉態時，可以快速的建立連接，完成任務后又迅速斷開連接。快速連接對于許多低功耗設備而言是一個極大的福音，大大降低了低功耗產品的開發門檻。重點提一下，按照傳統藍牙協議規范，若某一藍牙設備正在進行廣播，則它不會響應當前正在進行的設備掃描，而低功耗藍牙協議規范允許正在進行廣播的設備連接到正在掃描的設備上，這就有效避免了重復掃描，可以大幅度地降低功耗。

2、 低功耗藍牙減少了待機功耗  ,傳統藍牙設備的待機耗電量大是公認的缺點之一，這與傳統藍牙技術采用 16～32 個頻道進行廣播不無關系，而低功耗藍牙僅使用 3 個廣播通道，這個改變顯然大大降低了廣播數據導致的功耗。此外低功耗藍牙設計了“深度睡眠”狀態來替換傳統藍牙的空閑狀態，如旭源億科技的低功耗藍牙模塊大部分深度睡眠都是低于1uA了，因此這樣的設計也節省了*多的能源。

3、低功耗藍牙降低了峰值功耗 ,射頻物理層進行了低功耗的優化設計，使得在發射和接收時的峰值電流與傳統藍牙相比，大大降低。

4、低功耗藍牙縮短時間換取能量  ,時間的使用對于低功耗藍牙來說是實現低功耗的關鍵，由于無線電處于發射及接收狀態時對于能量的使用和消耗是較多的，因此以下幾個方面對功耗也是大大的減少。高效率編碼：高效率的編碼方式可以用更少的時間發送同等數量的數據。

      與傳統藍牙相比，低功耗藍牙支持超短數據包，這使得發送時所需的時間更少。 較快的啟動時間縮短發射和接收的等待時間。占用較少的資源：協議越復雜，相應占用的資源就會多，在同等情況下對于功耗的需要就會增加。低功耗藍牙僅采用一個協議來實現服務器發現，名稱發現，信息的讀取和寫入，這比采用多個協議的經典藍牙所需的開銷少得多，從而也對降低功耗作出了貢獻。