第8章 低功耗蓝牙模式下的扫描和侦测
在2010年“蓝牙技术联盟”（Bluetooth Special Interest Group，SIG）刚刚推出低功耗蓝牙规范后，“低功耗蓝牙”（Bluetooth Low Energy）的设备就尾随而至。与前面几代蓝牙设备不相同的是，“低功耗蓝牙”设备更节能，因此，适用于大量垂直市场[1]和应用。对于像“基本速率蓝牙”[2]（Bluetooth Basic Rate，BR）和“增强数据速率蓝牙”（Enhanced Data Rate，EDR）设备这样的“传统蓝牙”类型来说，这些低功耗的功能都是不切实际。
在早期的蓝牙设备中，对于物理层的设计，通常首要考虑的因素是通信效率的优先，即使对于像“射频干扰”（Radio Frequence interference）这样的环节也不例外；而“低功耗蓝牙”设备在设计的时候，考虑因素是在实现了“射频干扰”的鲁棒性前提下，通过更简单的无线通信机制来实现整体性能的提升。流线型的连接建立的做法，固定频率的自我广播信道和一个不太复杂、成本也不太高的“栈”，在实现方式上都为“低功耗蓝牙”的成功提供了重要的保障。
虽然使用条件总是在决定电池的寿命上起着重要的作用，但“蓝牙技术联盟”声称，通过一个纽扣电池，“低功耗蓝牙”设备可以使用几个月到几年。这个重要的因素会在很多领域给“低功耗蓝牙”带来一个新的市场机会，比如在体育和健身设备领域、健康和保健的应用领域、电子消费领域和可穿戴计算设备领域。同时，在不久的将来，我们期待的“低功耗蓝牙”的成功会使“低功耗蓝牙”在其原有领先的领域内继续起到行业引领作用，如在汽车制造领域、医疗保健领域和智能家居产业领域。
在“低功耗蓝牙”早期的成功案例是Apple公司的iBeacon产品。它采用“低功耗蓝牙”技术，首先将“室内定位跟踪”（indoor location tracking）和“消息机制”（messaging mechanism）嵌入在全球数以百万计的Apple的iOS内核设备中。Apple公司和“蓝牙技术联盟”的友好合作强调了一个重要的现实，即“低功耗蓝牙”非常容易集成到各个设备中，这个现实也直接影响到了“低功耗蓝牙”的成功。作为竞争对手的ZigBee和IEEE 802.15.4技术（低速率无线个人局域网），从能量守恒的角度虽然更有效，但是对“低功耗蓝牙”的支持已经“先入为主”，成为大多数移动设备用户的强制性要求。使用相同的天线和软件特性，利用修正后的蓝牙芯片，就可以为“低功耗蓝牙”提供应用上的支持，并且是直接针对移动手持设备制造商的，这无疑会继续让移动手持设备制造商增加对这项技术的采用程度。
在本章中，我们主要介绍“低功耗蓝牙”设备背后基本的技术细节，着重强调的是“低功耗蓝牙”设备和“传统蓝牙”设备之间的不同。我们会核实一些“低功耗蓝牙”的关键应用，当然肯定会包括Apple公司的iBeacon，同时也会对识别和评估“低功耗蓝牙”安全方面的工具和技术进行详细的分析。
⊗ 注意
我们一直说的“低功耗蓝牙”设备，或者使用它的简称“BLE”，其实是在描述一个基于“蓝牙4.0规范”（Bluetooth 4.0 specification）的蓝牙设备，而这个4.0版本的蓝牙规范主要是通过一个更简单的物理层结构来改善并提升电池寿命。在其他市场材料方面，也能见到使用了“低功耗蓝牙”技术。“智能蓝牙”（Bluetooth Smart）是“蓝牙技术联盟”为了保证程序的兼容性，而提出的一种叫法，并不是这里提到的“低功耗蓝牙”。
- 以行业作为主要划分对象的市场分类方法，如电信行业市场、金融业市场等。——译者注
- “基本速率蓝牙”是指蓝牙1.0版本；后面的“增强数据速率蓝牙”是指蓝牙2.0版本；“高速蓝牙”HS（High Speed）是指蓝牙3.0版本；现在的“低功耗蓝牙”是指蓝牙4.0版本。——译者注
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