隨著低功耗藍牙無線技術試圖進攻低功耗市場，我們可以預見到新的無線電標準將要占據PC市場一席之地。這篇文章比較了藍牙4.0無線技術和專用協議在HID市場的應用。

　　專用射頻解決方案

　　為了在2.4GHz射頻帶得到一個可靠的通訊鏈接，專用射頻網絡充分利用了自己的協議。網絡工作在安靜的渠道，以確保橋從節點接收到數據包。如果通道變得擁擠，網絡會搜尋到一個安靜的通道，在那里建立通訊并成功傳輸。如果硬件支持直接序列擴頻(DSSS)傳輸，當檢測到干擾時，協議將切換至該模式，并開始尋找一個比較安靜的通道。這些協議不遵循任何IEEE標準，他們代碼小并優化，專門致力于功耗和封包開銷要求嚴格的應用。

　　低功率藍牙

　　藍牙技術是一種短距離通信系統，它意欲替換電纜來連接便攜或固定的電子設備，屬于IEEE標準。藍牙無線技術有兩種形式：基本速率(BR)和低功率 (LE)。這兩種系統都包括設備發現、連接建立和連接機制。低功率藍牙還可以進行特色設計，可以設計出比BR藍牙更低功耗、更低復雜性、以及更低成本的產品。低功率系統也可應用于的數據率較低，具有較低的占空比的案例。使用這兩個系統的設備可以互相通訊。

　　成本

　　無線HID市場對價格要求是相當嚴格的。無線HID產品開發人員往往關心的是要選擇一種低成本的單片機作為他們應用的射頻基帶控制器。這個單片機還需要有足夠的閃存來儲存無線協議棧。因為低功率藍牙是一個標準、堆疊代碼的大小遠比為專有協議大得多，從而要求更大閃存，致使成本增加。無線HID市場一直被專有協議占有，因為他們協議棧小。然而，專有網絡需要外部的橋連接到PC 或主機，以便他們可以和網絡中的其他設備通話。藍牙技術在大部分的個人電腦和手機比較常見，這些設備會有一個完整的雙模式藍牙橋 (BR和LE)，以后將不需要外部的橋。低功率藍牙和我們今天所用的藍牙不同，它是一種“always-off”技術。這使得使用低功率藍牙的設計可以用一個小紐扣電池就可以實現多年的電池壽命。藍牙技術是由藍牙SIG(特殊興趣小組)維護的一種標準，任何藍牙相關設備都需要經過這個認證委員會認證，這就進一步增加了開發成本。

　　功耗

　　專有射頻芯片制造商通常在datasheet上不完全披露功耗。他們會指出功耗取決于占空比。因此開發人員必須使用實驗板的設置和他們各自的固件測試環境來獲得自己想要的功率消耗數據。由于功耗是HID市場的主要關注點，低功耗藍牙標準規定：在一個最大3 ms的數據傳輸應用一般不會超過20mA的峰值電流，在紐扣電池應用中不會超過15mA。使用低功率藍牙無線技術的設備只需要消耗其他藍牙產品能量的一小部分。在許多情況下，低功率藍牙產品將會僅需要一顆紐扣電池就可以工作一年多的時間而不需要充電。例如，用這種方式，就可以用小的傳感器與其他設備(如手機或PDA)持續工作和交流。基于低功率藍牙實現的小型設備(例如手表和運動傳感器)將會擁有很多的低功耗的優點。支持藍牙和低功率藍牙的雙模實現，將使用部分現有藍牙的硬件，共享物理收發器件和天線。雙模式的實現方式會和典型的藍牙技術基本保持同樣的功率消耗。

　　可靠性和安全性

　　防止其它技術干擾或共享相同頻段的能力非常重要，因為這也影響到用戶的性能。在2.4GHz干擾的魯棒性，是指能夠可靠地與802.11b/g、藍牙、 WirelessUSB、以及一系列的無繩電話和微波爐共存。只有一個提供了良好的通道跳躍方法論的智能的編碼方式可以保證數據的可靠性。一些發射器件例如CYRF6936可以使用直接序列擴頻(DSSS)和跳頻擴頻(FHSS)傳輸，低功率藍牙只采用了跳頻技術，這和所有版本的藍牙技術相同。DSSS可以確保數據的魯棒性，一旦干擾太大了FHSS允許無線電信號馬上跳到一個新頻道。沒有DSSS也是藍牙相對于專有協議一個缺點，因為專有射頻可以并存的在噪聲環境中，不必非得跳到一個比較安靜的頻道。低功率藍牙提供完整的AES-128加密技術，可以對數據包進行強大的加密和驗證。與此同時，這消耗了大量的數據包。為了確保系統的穩定和可靠，開發著要根據設備的硬件能力和應用要求的安全級別來選擇現有的專有協議還是標準協議如藍牙。對于某些應用場合，如無線鼠標，安全不是必需的。

　　覆蓋范圍

　　無線HID應用通常在一個比較短的距離通訊，因此超過十米的需要是非常罕見的。如果希望的通訊距離比較長，設備的功耗也將增加。專用射頻協議提出，使用外部功率放大器，可以支持更遠的距離，低功率藍牙規格提出了超過100米的可能范圍。

　　速度/吞吐量

　　低功率藍牙支持1Mbps的數據速率，這足以滿足無線HID的應用。然而，由于額外的開銷，實際吞吐量僅僅是256kbps。專用協議的優點在于，根據應用需求限制了包開銷，這就可以支持更高的吞吐量。對于一些應用，例如游戲鼠標，音頻應用，和觸摸應用，這些應用需要大于250 kbs的有效吞吐量應用，低功率藍牙的實現方式就不如專有標準了。

　　拓撲結構

　　多數無線HID應用要求點對點的網絡 (例如，無線鍵盤或鼠標)或星型網絡(例如，傳感器網絡)。專用協議將協議優化為一個特別的拓撲結構。基于所用的單片機和系統里從設備尋址方式，可以連接在一個網絡的從設備數目是有限的。低功率藍牙技術優化為一對一的連接，同時也允許一對多的星型拓樸結構連接。通過使用快速連接和斷開，數據可以像網狀拓撲結構一樣移動，但在復雜性上，不需要網狀拓撲那樣維持網絡。例如，一個使用集成藍牙BR /LE電話的用戶可以通過腕表記錄脈搏，可以通過鞋記錄消耗的卡路里，可以通過帽子記錄外界溫度，前提是如果所有這些電路集成到藍牙LE。

　　認證

　　藍牙專家組(SIG)是監控藍牙標準的發展以及給制造商發放許可證和商標的團體。為了得到許可，公司就必須成為藍牙SIG的成員。SIG同時也負責管理 SIG認證程序，對于任何使用藍牙的產品來說認證都是必需的，并且要預先得到藍牙技術知識產權許可。SIG的主要任務是發布藍牙規格，保護藍牙商標以及推廣藍牙無線技術。關于認證過程簡介，包括認證步驟，認證類型和費用，都公布在藍牙SIG公眾門戶網站。在使用專有協議的情況下，許多廠商都提供了自己的認證的規范，這方面幾乎是免費的，所以產品開發人員可以在自己的終端評估協議，開發費用和時間都可以減到最小。

　　應用

　　使用專有射頻，任何應用都可以很容易地修改協議。使用這種方法，可以通過改變輸出功率水平，應用就可以修改以便適應環境，工作在具有更好魯棒性的通訊方式下，或可以移動到一個比較安靜的環境來通訊。

　　在市場遍布窄帶、本地、專有技術等連接解決方案的情況下，低功率藍牙技術本身有其不同之處:

　　*易實現和多廠商的互通性

　　*超低的峰值電流，平均功耗和空閑模式功耗

　　*低成本集成

　　*功率可控

　　*接口阻抗

　　低功率藍牙技術擴展了個人區域網絡(PAN)，包括小紐扣電池供電的藍牙設備。使用低功耗技術，體育衛生保健設備，人機界面(HID)和其它娛樂設備，都可以增強優勢。這項技術可以集成到很多產品，如手表，無線鍵盤、游戲和運動傳感器，它可以和host設備(例如移動電話與個人電腦)進行連接與通訊。

　　低功率藍牙技術的其他標志特性還包括成本低，范圍廣。既然新的低功率藍牙芯片是如此的小，而且也不貴，這就加大了實施到日常消費產品的可行性。例如，可以把它放在鞋底來追蹤一個人的速度、距離、步伐和其他統計資料。使用一個低功率無線標準的產品，例如低功率藍牙芯片嵌入到鞋底，電池的壽命超過一雙跑鞋的平均壽命，那么它能提供更長時間的服務。

　　雖然低功率藍牙對于很多種應用都看起來像一種不錯的技術，但是在HID應用采用這個技術之前，有一些存在的問題需要行業解決。當然它不需要外部的橋，這是它的優點。但是，當電子行業準備集成雙模式藍牙收發時就會遇到問題。把雙模式/單模式收發集成到host，也同樣會產生藍牙技術和WiFi、 WiMax、典型藍牙設備、以及其他2.4 GHz技術共處的問題。這對開發人員提供完整方案來說，可能是一個巨大的挑戰。那時候，暫時的解決辦法就是用一個外部橋和pc一起工作。由于低功率藍牙仍是在開發階段，所有應用輪廓都還沒有最終確定，這將在相當長的時間內影響低功率藍牙應用到無線HID領域。

　　雖然藍牙技術是一個標準的協議，但它在綁定方法上的缺點也是不可避免的。例如，假設一個教室環境，這里有許多學生都使用藍牙鼠標，并且所有人都試圖讓他們的鼠標同時綁定在各自的pc機上。這時候可能發生交叉捆綁的情況，一只鼠標跟別的電腦捆綁了而不是在應該捆綁的那個。那些專有協議例如賽普拉斯半導體的方案就會避免這些問題，可以使用KISS (Keep It Simple Solutio)綁定，廠商綁定，和自動綁定技術。如果開發人員試圖使用低功率藍牙用到這類HID應用的話，他們需要屬于自己的綁定方法。

　　就像任何其他產品一樣，適應應用是成功的關鍵。低功率藍牙具備低成本、低能耗的特點，似乎在無線HID市場是一個好的方案。然而，當低功率藍牙吸引許多公司進入無線HID市場的同時，它又不一定能成功，除非它實現了并且超過了專有協議早在十年前就已經成功實現了的特性。