蓝牙4.0技术，也被称为低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy，简称BLE），是蓝牙技术规范的一个重要里程碑，它针对物联网（IoT）和可穿戴设备市场进行了优化，尤其是对功耗进行了显著降低。这一技术的引入，使得蓝牙设备可以在几乎不消耗电能的情况下长时间待机，同时保持高速连接和快速响应能力。
BLE大幅降低了待机功耗。传统蓝牙设备在待机状态下频繁进行广播，使用较多的频道，这就导致了较大的待机能耗。而BLE仅使用3个广播频道，并且在广播时开启射频的时间大大减少，仅为原来的几分之一。此外，BLE引入了深度睡眠模式，取代了传统的空闲状态，使得设备能够长时间处于极低负载循环状态，只有在需要执行任务时才唤醒。在深度睡眠模式下，数据发送间隔增加，从而进一步减少了不必要的能耗。所有这些措施合起来，使得BLE的待机功耗相比传统蓝牙显著降低。
BLE在高速连接方面做出了突破。传统的蓝牙协议在设备发现和连接过程中耗时较长，而BLE通过改善连接机制，使得设备的连接过程大大加快。BLE设备可以在3毫秒内完成设备连接，并且在数据传输完成后立即断开连接，这一过程只需要数毫秒即可完成。相比之下，传统蓝牙在建立链路层连接就需要100毫秒，如果涉及到L2CAP层的连接则耗时更长。BLE还通过优化拓扑结构，使用32位存取地址，支持一对多的星状拓扑连接模式，这种设计不仅优化了连接过程，还支持大量设备同时连接。
BLE在降低峰值功率方面也做了不少工作。BLE对数据包长度定义更为严格，支持超短的数据封包，并使用了随机射频参数和增加的GSFK调制索引，这减少了数据收发的复杂度。同时，增加调变指数和使用24位CRC码，提高了封包在干扰环境下的稳定度，同时扩展了通信距离。结合蓝牙传统的跳频原理，这些措施共同作用下有效降低了峰值功率的消耗。
BLE技术的应用非常广泛，尤其在可穿戴设备、健康医疗设备、智能家用电器以及消费电子等诸多领域，为低功耗的无线通信提供了完美的解决方案。BLE的这些特性，让它成为了物联网技术中不可或缺的一部分，并在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
