蓝牙低能耗（BLE）技术是一种面向低成本、短距离、可互操作的无线通信技术，专门设计为超低功耗（ULP）无线技术。它工作在免许可的2.4GHz ISM（工业、科学、医疗）射频频段，是蓝牙技术规范的一部分，该规范是为满足低功耗、小数据量传输需求的设备而设计的。BLE技术非常适合于穿戴设备、健康监测器和各类传感器，这类设备的特点是数据交换频率不高，每次传输的数据量不大。
BLE技术采用的关键节能措施包括动态调节连接时间间隔，根据具体应用场景的需要，这个间隔可以从几毫秒到几秒不等。此外，BLE还采用了一种非常快速的连接方式，大多数时候处于非连接状态，以节省能量。当需要交换数据时，设备才会短暂地建立连接，交换完毕后迅速关闭链路，大大减少了无线模块的工作时间，从而延长了电池寿命。
BLE在物理层采用了高斯频移键控（GFSK）调制方式，并使用了一个特定的调制指数——0.5，这一设计可以在不影响通信质量的前提下降低功率消耗，提高覆盖范围和增强信号的鲁棒性。与之相比，传统蓝牙技术使用的调制指数为0.35，并且传统蓝牙技术通常需要较长的发送数据包，从而在发送时需要保持较长时间的高功耗状态，容易导致设备过热，影响通信的稳定性和设备的使用寿命。
为了实现快速连接，BLE仅使用3个“广告”信道进行设备搜索或其他设备的宣告，而传统蓝牙技术则使用32个信道。这使得BLE在扫描其他设备时只需要很短的时间（0.6至1.2ms），相比传统蓝牙技术需要的22.5ms，功耗可降低10至20倍。这一设计上的折衷，虽然减少了可用的信道数量，但通过精心设计的信道选择策略，避免了与Wi-Fi等其他无线技术的干扰。
一旦连接成功，BLE会切换到37个数据信道之一，并使用自适应跳频（AFH）技术在这些信道间进行伪随机切换。在数据传输期间，其1Mbps的原始数据带宽允许在较短时间内传输更多数据，这比使用其他低带宽无线技术效率更高，可以节省电池能量。
BLE技术的芯片架构主要有两种类型：单模芯片和双模芯片。单模芯片只支持BLE技术，专门针对超低功耗操作进行了优化，可以与其他单模或双模芯片通信。双模芯片则兼容传统蓝牙技术，能够与标准蓝牙芯片及其他双模芯片通信，适用于当前广泛使用标准蓝牙芯片的场合。
以上是关于蓝牙低能耗技术的全面介绍，包括其基本原理、关键技术特性、物理层的设计考量、快速连接的实现方式、以及芯片架构的分类。蓝牙低能耗技术的这些特点，使其在现代无线通信领域中扮演着重要的角色，特别是在对功耗敏感的物联网设备中。
