Bluetooth LE Long Range(蓝牙低功耗长距离技术)是蓝牙技术在不断演进过程中诞生的重要成果,它于蓝牙 5.0 协议中被首次引入,旨在突破传统蓝牙低功耗(Bluetooth LE)技术在通信距离上的限制。在同样环境下,传统蓝牙低功耗技术只有 10 ~30 米的通信距离,而 Bluetooth LE Long Range 技术通过优化信号传输,使得蓝牙设备能够在更远的距离上实现更可靠的连接与数据传输,在实际户外环境下,其通信距离可扩展至 1 公里(理想环境下最远可达 2 公里)。
这一技术的出现,极大地拓展了蓝牙技术的应用场景,例如:
智能建筑:对楼宇设备实现远程监管
工业自动化:远距离采集传感器数据,构建厂区级传感网络
智能农业:满足大面积的农田环境监测
冷链物流:保障全程温湿度追踪不中断
通过突破物理距离限制,Bluetooth LE Long Range 技术为智能化设备的规模化部署,提供了更经济可靠的无线连接方案,强有力地推动了传统行业向智能化方向的发展演进。
一、蓝牙低功耗长距离技术如何实现运行?
Bluetooth LE Long Range 能够实现长距离通信,核心在于蓝牙 5.0 协议在物理层引入了一种新的编码物理层(Coded PHY)选项。不同于传统 1M PHY 模式的一对一传输,Coded PHY 主要通过增加冗余信息,来提升信号传输的可靠性和距离:
编码规则:每个信息位用多个码元表示,例如 s=2 时,就用 2 个码元来标识;s = 8 时,就用 8 个码元来标识
速率变化:有效速率会被降低,如 s=2 时,为 1M / 2=500Kbps;s=8 时,为 1M / 8=125Kbps
虽然传输速度变慢,但通过这种冗余编码方式,能让接收端通过前向纠错算法(FEC)修复信号错误,大幅提升抗干扰能力,从而实现千米级的远距离稳定通信。
下方表格比较清晰地总结了蓝牙低功耗技术中,不同物理层(PHY)的调制方案、编码方案及数据速率参数,可帮助大家更好地理解:

数据来源于:Bluetooth Core 官方规范文档
二、涂鸦进一步革新蓝牙长距离传输技术
Bluetooth LE Long Range 是蓝牙 5.0 及更新版本的一项可选功能,但目前市面上不是所有手机或智能设备都有能力支持;即使支持 Long range 模式,也无法同时兼容传统模式。因此,涂鸦基于 TuyaOS 操作系统,全新升级 Bluetooth LE Long Range 技术。开发者将该技术接入设备或手机后,就能无缝衔接 Long Range 模式和传统模式。
比如:设备可以通过传统模式与不支持 Long Range 的手机进行通信;也可以基于 Long range 模式,和涂鸦支持的网关/手机进行长距离通信。通过接入涂鸦该蓝牙技术,即可助力开发者和各品牌商,快速实现业内首批 Bluetooth LE Long Range 设备的落地量产,提前抢占市场先机!
涂鸦具体支持的蓝牙芯片与网关模组型号如下:
蓝牙子设备 Long Range 推荐芯片:TI CC2340,SILICON LABS BG24 ;
Bluetooth LE Long Range 网关类型 :CR3L With Long Range 。
CR3L 是涂鸦自研的一款低功耗嵌入式 Wi-Fi 模组,由一个高集成度的无线射频芯片构成,内置了 Wi-Fi 网络协议栈和丰富的库函数。搭配 CC2340 蓝牙芯片,可同时支持 Long Range 模式和传统模式。
三、如何开发涂鸦蓝牙相关技术?
1、如何下载 Bluetooth LE Long Range 子设备开发框架?
通过 Tuya Wind IDE 可以获取 Bluetooth LE Long Range 子设备 SDK。具体流程如下:
1.1 安装 Tuya Wind IDE 插件,并了解 TuyaOS 开发流程
1.2 启动 Tuya Wind IDE,点击“创建开发框架”,按照下图选择,创建开发框架。

1.3 一键编译

2、如何下载 Bluetooth LE Long Range 网关开发框架?
通过 Tuya Wind IDE 可以获取 Bluetooth LE Long Range 网关 SDK。具体流程如下:
2.1 安装 Tuya Wind IDE 插件,并了解 TuyaOS 开发流程:
2.2 启动 Tuya Wind IDE,进入“资源中心”,按照下图选择,申请开发框权限,填写涂鸦商务邮箱,发起申请。

2.3 审批通过之后,进入主页,点击”创建开发框架”,按照下图选择即可。

2.4 一键编译

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