蓝牙技术的发展(从V1.1到V5.0)

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蓝牙技术的发展Bluetooth V1.1 ~V5.0

成凯

[日期]

目录

1蓝牙1.1标准 (2)

2蓝牙1.2标准 (2)

3蓝牙2.0+EDR标准 (2)

4蓝牙2.1+EDR标准 (3)

5蓝牙3.0+HS标准 (3)

6蓝牙4.0标准 (4)

7蓝牙4.1标准 (4)

8蓝牙4.2标准 (5)

9蓝牙5.0标准 (6)

1蓝牙1.1标准

特点：速率748~810kb/s、支持stereo；

2001年2月22日，蓝牙技术联盟正式批准了蓝牙1.1版规范，即“蓝牙1.1标准”。

(一)速率

传输率约在748~810kb/s，因是早期设计，容易受到同频率之产品所干扰下影响通讯质量。

v1.X版本的蓝牙技术带有实验性质，较少被生产厂商采用。

(二)Stereo音效

这个初始版本支持Stereo音效的传输要求，但只能够以单工方式工作，加上带宽频率响应等指标不理想，并未算是最好的Stereo传输工具。

2蓝牙1.2标准

特点：支持AFH技术；支持eSCO；支持Faster Connecttion；

2003年11月5日，蓝牙技术联盟正式批准了蓝牙1.2版规范，即“蓝牙1.2标准”。

(一)AFH

Adaptive Frequency Hopping（AFH）:即所谓适应性跳频技术，主要的功能是用来减少蓝芽产品与其它无线通讯装置之间所产生的干扰问题。

(二)eSCO

Extended Synchronous Connection-Oriented links（eSCO）:即延伸同步连结导向信道技术，用于提供具高度QoS的音讯传输，而能进一步满足更高阶语音与音讯产品的需求。

(三)Faster Connection

Faster Connection：即快速连接。包含「First FHS」与「Interlaced scan」技术，缩短重新搜索与再连接的时间，使连结的过程更为稳定、更快速，使蓝芽产品在使用上更为平顺。

3蓝牙2.0+EDR标准

特点：速率1.8M/s~2.1M/s、全双工；

2004年11月9日，蓝牙技术联盟正式批准了蓝牙2.0版规范，即“蓝牙2.0+EDR标准”

(一)速率2M/s

EDR （Enhanced Data Rate），其特色是大大提高了蓝牙技术的数据传输速率，最大可达

3Mbps，约在 1.8M/s~2.1M/s；由于带宽增加，新规范提高了设备同时进行多项任务处理、或同时连接多个蓝牙设备的能力，并使传输范围可达100米；

(二)支持全双工

开始支持双工模式——在进行语音通讯同时，也可以传输档案/高质素图片。

4蓝牙2.1+EDR标准

特点：待机时长延长5倍、支持快速配对技术（SSP）；

2007年7月26日，蓝牙技术联盟正式批准了蓝牙2.1版规范，即“蓝牙2.1+EDR”。

(一)待机时长延长

蓝牙2.1将装置之间相互确认的讯号发送时间间隔从旧版的0.1秒延长到0.5秒左右，如此可以让蓝牙芯片的工作负载大幅降低，也可让蓝牙可以有更多的时间可以彻底休眠。根据官方的报告，采用此技术之后，蓝牙装置在开启蓝牙联机之后的待机时间可以有效延长5倍以上。加入Sniff Subrating的功能，透过设定在2个装置之间互相确认讯号的发送间隔来达到节省功耗的目的

(二)支持SSP

改善装置配对流程：以往在连接过程中，需要利用个人识别码来确保连接的安全性，而改进过后的连接方式则是会自动使用数字密码来进行配对与连接，即用户无需再输入配对的PIN码。

举例来说，只要在手机选项中选择连接特定装置，在确定之后，手机会自动列出当前环境中可使用的设备，并且自动进行连结；而短距离的配对方面：也具备了在两个支持蓝牙的手机之间互相进行配对与通讯传输的NFC（Near Field Communication）机制。

5蓝牙3.0+HS标准

特点：速率3M/s（AMP），增强电源控制（EPC）；

2009年4月21日，蓝牙技术联盟正式颁布蓝牙规范3.0 High Speed，即“蓝牙核心规范3.0版高速”。

(一)AMP

AMP（Alternate MAC/PHY），是一种全新的交替射频技术，允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确射频，允许消费类设备使用标准蓝牙射频和无线局域网射频（Wi-Fi）多重传输。

通过集成802.11/PAL(协议适应层)，蓝牙3.0的数据传输率提高到了大约24Mbps(即可在需要的时候调用802.11 Wi-Fi用于实现高速数据传输)，即3M/s。

(二)EPC

EPC（Enhance Power Control），增强电源控制机制。蓝牙3.0高速传送大量数据自然会消耗更多能量，引入了EPC机制，再辅以802.11，实际空闲功耗会明显降低，蓝牙设备的待机耗电问题有望得到初步解决。

6蓝牙4.0标准

特点：低功耗、互操作性；

2010年7月7日，蓝牙技术联盟正式颁布蓝牙规范3.0，即“蓝牙核心规范4.0”。

(一)低功耗

4.0版本的功耗较3.0版本降低了90%，可以用于计步器、心律监视器、智能仪表、传感器物联网等众多领域，大大扩展蓝牙技术的应用范围。

(二)互操作性

将三种规格集一体，包括传统蓝牙技术、高速技术和低耗能技术，这三个规格可以组合或者单独使用。

两种部署方式：双模式和单模式；

双模：低功耗蓝牙功能集成在现有的经典蓝牙控制器中，或再在现有经典蓝牙技术(2.1 + EDR/3.0 + HS)芯片上增加低功耗堆栈，整体架构基本不变，因此成本增加有限。双模可以向下兼容可与BT4.0传输也可以跟3.0/2.1/2.0传输。

单模：与BT4.0互相传输无法向下兼容（与3.0/2.1/2.0无法相通）。单模式面向高度集成、紧凑的设备，使用一个轻量级连接层(Link Layer)提供超低功耗的待机模式操作、简单设备恢复和可靠的点对多点数据传输，还能让联网传感器在蓝牙传输中安排好低功耗蓝牙流量的次序，同时还有高级节能和安全加密连接。

7蓝牙4.1标准

特点：支持Bluetooth Smart与Bluetooth Smart Ready、智能连接、支持IPv6、4G共存、提升多设备间传输效率；

2013年12月6日，蓝牙技术联盟正式颁布蓝牙规范4.1，即“蓝牙核心规范4.1”。

(一)支持Bluetooth Smart与Bluetooth Smart Ready

在蓝牙4.0时代，所有采用了蓝牙4.0 LE的设备都被贴上了 Bluetooth Smart 和 Bluetooth Smart Ready的标志。其中Bluetooth Smart Ready设备指的是PC、平板、手机这样的连接中心设备，而Bluetooth Smart设备指的是蓝牙耳机、键鼠等扩展设备。这些设备之间的角色是早就安排好了的，并不能进行角色互换，只能进行1对1连接。

在蓝牙4.1技术中，就允许设备同时充当Bluetooth Smart和Bluetooth Smart Ready两个角色的功能，这就意味着能够让多款设备连接到一个蓝牙设备上。例如，一个智能手表既可以作为中心枢纽，接收从健康手环上收集的运动信息的同时，又能作为一个显示设备，显示来自智能手机上的邮件、短信。借助蓝牙4.1技术智能手表、智能眼镜等设备就能成为真正的中心枢纽。