低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy，BLE）是一种无线通信技术，专为低功耗设备设计，旨在以极低的能耗实现短距离数据传输。
智能家居和物联网中关键的低功耗蓝牙技术
低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy，BLE）是一种无线通信技术，专为低功耗设备设计，旨在以极低的能耗实现短距离数据传输。与经典蓝牙（Classic Bluetooth）相比，BLE通过优化协议栈、减少数据传输频率和引入休眠机制，显著降低设备的功耗，使其成为电池供电设备的理想选择。BLE支持双向通信，具备快速连接、低延迟和广覆盖的特点，广泛应用于移动设备、可穿戴设备、智能家居和物联网（IoT）领域。
BLE在智能家居和物联网中的成功应用，依赖于以下四项核心技术的支撑：
- GATT通信基础低功耗蓝牙通信采用GATT（通用属性配置文件）协议，基于客户端-服务器架构。手机App作为GATT客户端，而智能设备，例如空调、电视机等，则作为GATT服务器。所有通信事件都由客户端（手机App）发起，服务端（智能家居设备）响应。
- MTU交换机制MTU（最大传输单元）交换发生在ATT协议层，连接建立后首先进行MTU交换以确定双方能够处理的最大数据包大小。Android设备可以设置MTU，而iOS设备有固定限制。交换后的MTU取双方支持值的较小者。
- 数据分片传输由于BLE单次传输数据量有限（默认MTU为23字节，有效数据仅20字节），大数据需要分片传输。MTU交换后可以提高传输效率，但仍可能需要分片处理。
- 重连与监听机制
GATT连接是独占的，一个外设只能连接一个中心设备。连接断开后需要重新建立连接并重新设置特征值监听，否则无法接收设备发送的数据。
上述四项核心技术共同解决了设备互联中的关键问题（如能耗、安全性和效率），推动了从家庭自动化到工业级物联网的广泛应用。
而事实上，低功耗蓝牙技术已经在智能家居与物联网中得到的应用，比如我们对智能家居的控制，首先就会通过低功耗蓝牙通信配对，给智能设备发送配网信息，知道智能家居设备连接 Wifi 热点，从而实现设备联网。
简单罗列一下这些场景：
- 智能家居场景： ○ 环境控制：智能温控器、照明系统（如Philips Hue）通过BLE与手机或中央网关通信，实现远程调节。 ○ 安防设备：BLE门锁、门窗传感器实时上报状态，用户可通过手机接收警报并远程操作。 ○ 家电互联：如智能冰箱、洗衣机等设备通过BLE与用户端APP联动，提供状态监控和故障预警。
- 物联网项目： ○ 工业物联网：BLE传感器用于监测设备温度、振动等参数，数据上传至云端进行预测性维护。 ○ 健康监测：可穿戴设备（如心率带、血氧仪）通过BLE将生理数据传输至手机或医疗平台。 ○ 资产追踪：BLE标签（如iBeacon）用于物流仓储中的物品定位与库存管理。
技术对比与选型考量
在物联网领域，BLE常与Zigbee、Wi-Fi、Thread等技术竞争，需根据场景特性进行权衡：
● 功耗与成本：BLE芯片成本低于Zigbee，且单设备功耗更低，适合电池寿命要求严格的场景（如温湿度传感器）。
● 距离与带宽：BLE 5.0的理论覆盖距离可达300米（使用长距离模式），且支持2 Mbps传输速率，适合需要兼顾距离与速率的场景（如智能门锁与网关通信）。
● 网络规模：BLE Mesh支持超过3万节点的组网，但复杂度高于Zigbee；而Wi-Fi虽具备高带宽，但功耗和成本较高，更适合视频监控等高吞吐需求。
