隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成熟以及消費電子對無線交互要求不斷提升，藍牙模塊已成為連接終端設(shè)備與智能終端（如手機、平板、智能網(wǎng)關(guān)）最常用的短距離無線通信方案之一。在傳統(tǒng)體育器材邁向智能化的過程中，通過藍牙實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制指令交互和多媒體交互是核心技術(shù)路徑。

一、智能運動器材為何需要藍牙無線通信

智能運動器材的核心價值在于數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制和用戶體驗提升。具體技術(shù)需求包括：

實時運動參數(shù)采集與上傳

設(shè)備控制指令的無線傳輸

與用戶智能終端（APP）同步訓(xùn)練計劃

音樂或語音提示等交互媒體服務(wù)

這些功能對無線通信提出三大基礎(chǔ)要求：

低功耗：電池供電終端需長期運行且不頻繁維護

穩(wěn)定：運動過程中數(shù)據(jù)丟包或連接中斷會直接影響用戶體驗

兼容性強：支持常見智能終端（Android、iOS）快速配對和協(xié)議適配

在短距離無線技術(shù)中，**藍牙低功耗（BLE）和藍牙雙模（BR/EDR + BLE）**通信是最符合上述需求的技術(shù)路線

二、藍牙協(xié)議技術(shù)結(jié)構(gòu)概述

1、BLE（Bluetooth Low Energy）

BLE 是針對低功耗場景設(shè)計的無線協(xié)議，具有如下技術(shù)特性：

事件驅(qū)動連接機制，避免長時間通信激活，降低功耗

GATT 數(shù)據(jù)模型，通過服務(wù)（Service）和特征值（Characteristic）定義通信數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，便于建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式

低激活時間，支持快速連接與數(shù)據(jù)傳輸

BLE 非常適合周期性數(shù)據(jù)采集、斷續(xù)通信型應(yīng)用，例如運動參數(shù)上報、狀態(tài)監(jiān)控等。BLE 連接可在數(shù)據(jù)收集完成后自動進入省電狀態(tài)。

2、藍牙雙模（BR/EDR + BLE）

雙模藍牙在 BLE 基礎(chǔ)上同時支持 BR/EDR（Basic Rate / Enhanced Data Rate） 協(xié)議，適用于同時需要：

高速數(shù)據(jù)傳輸

音頻流傳輸（如 A2DP、HFP 音頻協(xié)議）

兼容傳統(tǒng)藍牙設(shè)備（比如老款藍牙音箱/耳機）

雙模方案可以在一個模塊中實現(xiàn)控制數(shù)據(jù)通信與高帶寬多媒體傳輸，對于希望在運動器材中加入音頻功能或復(fù)雜控制邏輯的終端非常適合。

如圖所示，通過APP記錄數(shù)據(jù)，并且對數(shù)據(jù)進行分析，提供給用戶參考制定科學(xué)的運動計劃，那么如何實現(xiàn)運動器材與手機APP的通信呢?

三、典型產(chǎn)品技術(shù)案例解析

以下結(jié)合 FSC-BT691 和 FSC-BT1026 兩款藍牙模塊，從技術(shù)指標(biāo)與應(yīng)用能力層面對比解析。

1. FSC-BT691：低功耗 BLE 藍牙模塊

FSC-BT691 是一款針對低功耗藍牙通信的模塊，適合運動器材和傳感設(shè)備等對功耗敏感、以數(shù)據(jù)傳輸為主的系統(tǒng)。

核心技術(shù)參數(shù)

藍牙版本：BLE 5.1

協(xié)議棧：GATT 數(shù)據(jù)通信

工作頻段：2.402–2.480 GHz

通信接口：UART、SPI、I2C 等

典型應(yīng)用：數(shù)據(jù)同步至智能 APP

技術(shù)亮點說明

BLE 5.1 支持：相較于早期 BLE 版本，5.1 對定向廣播與通道選擇優(yōu)化，可以提升抗干擾性和定位能力。

多通信接口：UART 適合與主控 MCU 通信；SPI 和 I2C 可直接與傳感器數(shù)據(jù)采集單元交互。

內(nèi)置協(xié)議棧：模塊直接運行協(xié)議棧，外部 MCU 只需通過串口指令控制通信行為。

典型通信流程

電源初始化模塊

模塊進行 BLE 廣播（Advertising）

智能終端掃描并建立連接

進行 GATT 數(shù)據(jù)讀寫交互

數(shù)據(jù)完成后斷開連接進入省電狀態(tài)

這種流程可保證運動數(shù)據(jù)周期性錄入后迅速進入低功耗睡眠模式，延長系統(tǒng)續(xù)航。

2. FSC-BT1026：支持藍牙音頻與數(shù)據(jù)雙模模塊

定位與適用場景

FSC-BT1026 是基于高通芯片的雙模藍牙模塊，可同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和音頻傳輸。其典型適用于需要在運動場景中支持音頻播放（如語音引導(dǎo)、音樂播放）以及運動參數(shù)同步的設(shè)備。

技術(shù)特性

支持經(jīng)典藍牙 BR/EDR + BLE

支持音頻協(xié)議（如 A2DP / AVRCP 等）

兼容主流智能終端

應(yīng)用邏輯說明

在運動器材系統(tǒng)中，可將雙模模塊用于：

BLE 通信通道：傳輸運動參數(shù)、控制指令

BR/EDR 音頻通道：播放用戶音樂、語音引導(dǎo)提示

此能力對于增強用戶互動性非常關(guān)鍵，尤其在高端器材中常作為標(biāo)配方案。

3. FSC-BT986：通用雙模數(shù)傳擴展模塊案例

作為與原文類似技術(shù)路線的另一產(chǎn)品，FSC-BT986 支持雙模通信及高速串口透傳等協(xié)議，其參數(shù)示例如下：

藍牙版本：Bluetooth 5.2（BR/EDR + BLE）

數(shù)據(jù)速率：250 kbps / 1 Mbps / 2 Mbps / 3 Mbps

接收靈敏度：約 -95 dBm

通信接口：UART、I2C 等

支持 GATT、SPP、HID 等協(xié)議

工作電流典型值約 5 mA

支持 OTA 升級與固件定制開發(fā)

這樣一款雙模數(shù)傳模塊不僅適合消費類運動器材，也適用于工業(yè)、醫(yī)療信號交互、控制終端設(shè)備等領(lǐng)域。

四、運動器材藍牙方案的技術(shù)實現(xiàn)細節(jié)

在實際開發(fā)中，工程師通常需要關(guān)注以下技術(shù)實現(xiàn)點：

1. 通信協(xié)議選擇

GATT Service 設(shè)計：為運動數(shù)據(jù)、設(shè)備控制建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型

串口透傳模式：通過 UART AT 指令簡化主控與模塊的數(shù)據(jù)交互邏輯

2. 天線與射頻設(shè)計

模塊自帶 PCB 天線或支持外接天線，提高通信距離及信噪比

射頻匹配設(shè)計需遵循 PCB 設(shè)計規(guī)范，以保障發(fā)射與接受性能

3. 低功耗策略

充分利用 BLE 睡眠機制降低系統(tǒng)平均功耗

設(shè)計合理的廣播間隔與連接間隔，以平衡響應(yīng)速度與能耗

4. 兼容性與安全性

確保 BLE 配對兼容 Android / iOS

使用加密協(xié)議與安全配對策略防止未授權(quán)訪問

五、典型智能運動器材應(yīng)用架構(gòu)

結(jié)合上述藍牙模塊技術(shù)，可構(gòu)建如下工業(yè)級無線架構(gòu)：

主控 MCU + BLE 模塊
MCU 采集運動參數(shù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送至模塊，再由模塊與手機 App 交互。

雙模模塊復(fù)合功能架構(gòu)
雙模模塊承擔(dān)數(shù)據(jù)與音頻通信角色，主控 MCU 僅負(fù)責(zé)核心控制邏輯，提高模塊可配置性。

云端擴展與大數(shù)據(jù)分析
手機端接收數(shù)據(jù)后可同步至云端實現(xiàn)運動行為分析與遠程監(jiān)控。

六、總結(jié)

藍牙技術(shù)在智能設(shè)備中因其低功耗、高兼容與靈活協(xié)議棧支持而成為首選短距離無線方案。在智能運動器材場景中：

低功耗 BLE 模塊適合核心數(shù)據(jù)通信需求

雙模藍牙模塊適合復(fù)合通信（如音頻 + 數(shù)據(jù)）

技術(shù)選型應(yīng)結(jié)合協(xié)議需求、功耗預(yù)算及接口能力

審核編輯 黃宇