蓝牙技术1.1~4.1标准解析,它给我们带来了什么?

发布时间:2014-05-23 阅读量:1943 来源: 发布人:

【导读】蓝牙技术从最初的纸上谈兵演变到现在无线设备中不可缺少的模块,中间经历了从1.1到4.0的历程,13年12月蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)对蓝牙标准进行了更新,发布了蓝牙4.1标准。可能大多数人不太了解中间经历的几次版本更新,我们今天来回顾下历史。

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根据官方解释,蓝牙的发明者是瑞典爱立信公司,早在1994年就已经开始研发,到1998年2月,由爱立信、诺基亚、IBM、东芝及Intel5个跨国大公司共同建立的一个全球性的小范围无线通信技术,也就是现在的蓝牙。

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蓝牙音响的连接过程十分简单

为什么命名蓝牙呢?这要源于一个小故事,十世纪的丹麦有一位国王叫Harald Blatand,此人口齿伶俐、善于交际。他将挪威、瑞典和丹麦统一了起来。由于他喜欢吃蓝莓,牙龈常常是蓝色的,因此有蓝牙国王之称。设计人员在确定名称时觉得“蓝牙”这个名字极具表现力,而且Blatand国王的个性很符合这项技术的特征,因此使用了“蓝牙”这个名称。蓝牙标志设计取自 Harald Bluetooth 名字中的“H”和“B”蓝牙标志的来历个字母,用古北欧字母来表示,将这两者结合起来,就成为了蓝牙的logo。

为什么要选择蓝牙?

相比于其他无线技术:红外、无线2.4G、WiFi来说,蓝牙具有加密措施完善,传输过程稳定以及兼容设备丰富等诸多优点。尤其是在授权门槛逐渐降低的今天,蓝牙技术开始真正普及到所有的数码设备。不过,蓝牙这一路走来也并非完美,从1.0到4.0是一个不平凡的过程。

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从1.0到4.0的演变
   
虽然是蓝牙4.0,但蓝牙已经经过了6个版本的演变,它们分别是蓝牙1.1、蓝牙1.2、蓝牙2.0、蓝牙2.1、蓝牙3.0、蓝牙4.0;1.1为蓝牙通讯协议的最早版本,略有些实验的性质,由于不是特别完善,所以比较容易产生干扰等情况,从而会影响到通讯质量,蓝牙1.1的数据传输量也较为低下。

1、v1.X版本的蓝牙技术带有实验性质,较少被生产厂商采用。

2、v2.0+EDR和v1.X主要升级体现在传输速度,实际速度可以达到2Mbps。2.0+EDR在保证立体声传输的基础上加大了数据流的带宽传输,可以用于较高品质的音乐播放。但该版本由于配对困难,采用的设备仍然较少,该标准将在14年11月作废。

3、v2.1+EDR和v2.0+EDR的主要升级体现在快速配对技术SSP的采用,即用户无需再输入配对的PIN码。Bluetooth 2.1是目前设备数量最多的版本。

4、v3.0+HS根据802.11适配层协议应用了Wi-Fi技术,即在蓝牙配对后,在需要的时候调用802.11 wifi用于实现高速数据。理论上最高速度可达到24Mbps,是蓝牙2.0的八倍。“+HS”(High Speed)是选配技术,并非所有的Bluetooth 3.0均支持24Mbps的传输速度。

5、v4.0是v3.0+HS的补充,在“经典规范”(可以看作v2.1的升级)和“高速规范”(+HS)两个标准之上,增加了“低功耗规范(Bluetooth Low Energy)”。在硬件的实现上,蓝牙4.0可以集成在现有经典蓝牙技术(2.1+EDR/3.0+HS)芯片上增加低功部分(双模式,成本相对更低),也可以在高度集成的设备中增加一个独立的连接层(Link Layer),实现超低功耗的蓝牙传输(单模式)。虽然v4.0在2010年就推出了,但除iPhone4S,Galaxy S3, Note2支持蓝牙4.0外,Android 4.2原生系统缺乏对4.0的支持,因此4.0的BLE连接尚未大范围普及。预计低功耗蓝牙4.0会随着Android 4.3的升级得到更普遍的运用。

6、4.1以“internet of things”为目标对v4.0进行的软件升级,在连接性的提升体现在如下方面(硬件层面上v4.0的设备无需做任何改动即可使用v4.1)。

a) v4.1标准下蓝牙设备可以同时作为发射方(Bluetooth Smart)和接受方(Bluetooth Smart Ready),并且可以连接到多个设备上。例如智能手表可以作为发射方向手机发射身体健康指数,同时作为接收方连接到蓝牙耳机/手环或其他设备上;

b) 长期睡眠下的自动唤醒功能。例如在佩戴手环游泳1小时后,回到更衣室手环会自动和手机建立连接传输数据,不需要任何操作;

c) 通过IPv6建立网络连接。蓝牙设备只需要通过蓝牙4.1连接到可以上网的设备(如手机),就可以通过IPv6与云端的数据进行同步。即实现“云同步”不再需要wifi连接(wifi模块的成本通常更高,也更费电)。

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写在最后

蓝牙技术的演变可以说是无线技术进化的一个缩影,从1.0到4.0,从图纸到普及,这个过程中有无数的坎坷,但以用户体验及整个产业的支撑让蓝牙在众多无线技术中脱颖而出是有原因的。从目前来看,蓝牙音频技术的前景最为可观,我们也希望各大厂商能够加入到蓝牙无线当中来,使得无线音频产品得到普及。

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