浅谈蓝牙低功耗功能设计

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BLE（Bluetooth Low Energy）即低功耗蓝牙技术，通讯双方角色分别配置为 “蓝牙主机”和“蓝牙从机”，通常情况下从机以固定间隔发送“广播”数据包，广播包中可包含物理地址、功率、用户信息等，主机发现广播设备后发起蓝牙连接，广播设备停止广播接收连接请求。蓝牙主机通常情况下扫描周边广播设备，并主动向广播设备发起蓝牙连接。连接建立后，主从蓝牙设备就可以进行数据收发。



通常蓝牙设备实现数据交换都是建立在蓝牙连接的状况下，因为蓝牙连接成功后，通讯过程是双向的，即主机可以发送数据到从机，从机可同时发送数据到主机，实现了全双工的通讯，且蓝牙底层能保障数据的有效性和稳定性。但是由于蓝牙连接过程比较复杂、连接时间相对较长，导致系统功耗偏高。尤其是在蓝牙标签等低功耗穿戴设备应用中，功耗影响极其重要，而通常情况下标签通讯只需要实现单向传输，即标签周期发送数据到蓝牙主机，主机不用回复数据，且数据传输量极小，通常10个字节以内。



所以类似蓝牙标签一类的应用场景中，通常系统功耗要求低，数据通讯量小的特点，不适合采用蓝牙连接的方式通讯。而蓝牙从机的广播机制采用了周期广播发送机制，整机功耗可以控制在很低的范围（1秒广播一次，平均功耗月15uA），且广播信息支持最多携带31字节用户数据。作为接收端的主机设备则需要动态抓取“广播数据包”，即广播“****”模式，该模式下主机仅仅实现广播数据监听，并提取其中的有效用户数据，包括MAC地址、信号强度RSSI、用户自定义数据字段等。

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功耗要求低，数据通讯量小