结合低功耗蓝牙和蜂窝 LPWA 的强大功能，用于大规模物联网部署

蓝牙技术的演进

起初，这项技术通常用于音频数据流和文件传输，但在过去的 20 年中已经成熟。目前，蓝牙设备已经成为我们生活中不可或缺的一部分，在音箱、耳机、智能手机、智能电视、智能手表等中随处可见。

此外，蓝牙技术也在不断改进，因此不断发展，并被公认为物联网 (IoT) 最重要的无线通信支柱之一。

蓝牙是一种用于短距离、点对点和点对多点传输的无线通信技术，在未经许可的工业、科学和医疗 (ISM) 指定的 2.4 GHz 射频 (RF) 频段中运行，以方便使用。

它在 IEEE 802.15.1 协议中进行了标准化，但不再维护标准，而是由蓝牙特殊利益集团 (SIG) 开发和管理，该组织拥有 35,000 名成员，来自电信、计算、网络和网络的不同领域。消费电子产品。

物联网的BLE技术

应用

为了满足市场需求，无线技术不断地不断变革。蓝牙低功耗 (BLE) 是从蓝牙 4.0 引入的，旨在满足物联网的利用需求。与传统的经典蓝牙性能相比，BLE 针对来自不同类型传感器的短时间数据传输进行了优化。

与前几代蓝牙协议相比，它提供远距离、更低的延迟和功耗、更高的吞吐量（高达 2Mbps）以及更具适应性的 IP 访问和网状网络支持。在工业物联网和医疗物联网领域，低功耗设备是系统的支柱，BLE最适合这些应用。

BLE 技术嵌入到适用于家庭、健康、运动、游戏和自动化、医疗和工业电子产品的多种类型的物联网设备中。由于 BLE 提供向后兼容性，因此所有支持 BLE 的新设备也支持经典蓝牙，反之亦然。

BLE 中的网状网络

网状网络功能对于物联网用例尤为重要。与传统的蓝牙拓扑完全相反，其中所有蓝牙设备都连接到中央集线器或主节点。在BLE网络中，Mesh拓扑实现了所有节点——范围内设备之间的相互通信。

再加上在单个 BLE 网络中支持几乎无限数量的网络用户，此功能扩展了网络覆盖范围，提高了鲁棒性，同时保护了网络免受单点故障的影响。

蓝牙和蜂窝 LPWAN 如何互操作以获得最大收益

低功耗蓝牙设备为为无数用例和应用部署低功耗物联网设备提供了多种优势，但其缺点（例如低可操作范围和低数据吞吐量）使其应用仅限于短距离设备。

为了构建能够克服所使用的单个通信技术的不足的物联网设备系统，将不同的技术结合起来以弥补彼此的缺点，同时增加它们各自的优点以获得更通用的终端系统更为实际设备。

蜂窝物联网连接是物联网行业最流行的技术之一，这归功于其众多优势，例如远程、高数据吞吐量、安全功能、易于部署等。它克服了BLE技术的缺点。

在同时部署蜂窝连接和 BLE 的物联网系统中，BLE 设备可以充当主要通信网络，使设备能够在网状网络拓扑中相互通信，同时还能够与附近的经典蓝牙设备通信，例如支持蓝牙的手机，同时降低了每台设备的硬件和网络费用成本。

终端数据流可以通过蜂窝网关发送到互联网，该网关充当 BLE 节点和互联网之间的网关调制解调器。

将 BLE 与蜂窝 LPWAN 配对使用的一个有效用例是智能计量。在本地部署多个智能电表节点的场景中，通过在不同的智能电表节点之间建立网状网络，每个节点都通过BLE技术连接，可以做出有效的解决方案。

将所有节点设备连接到 BLE 网状网络后，可以将具有蜂窝 LPWAN 连接的网关设备作为最后一英里的连接设备，从网状网络接收数据并将其中继到云端。在这种情况下，只需要一台设备就可以主动连接到蜂窝网络并与云通信，从而实现更高效的网络基础设施。

这种技术共生结合了两种无线技术的优势，并提供了物联网连接所需的模块化、可扩展和适应性强的网络解决方案。它构成了一个混合核心网络，由于支持 BLE 技术而支持网状拓扑性能，同时，蜂窝连接还扩展了可用的网络覆盖范围并克服了典型的 BLE 网状网络挑战，例如低范围。

结论

为了实现下一代物联网解决方案，企业需要考虑不同的连接选择，甚至是混合连接，以提高网络效率，同时降低成本。

低功耗蓝牙技术是物联网设备的一种有前途的短距离连接选项，能够与蜂窝 LPWAN 等远程、高吞吐量连接选项一起运行，为更小、更节能、并且具有成本效益。

BLE 技术与蜂窝 LPWAN 之间的协同关系是物联网推动者未来将利用的方式之一，以实现目前尚不可行的用例场景。

作者是 Cavli Wireless 的联合创始人兼首席运营官 Tarun Thomas George。