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蓝牙不同版本的特点汇总

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2024年4月12日发(作者:融幼仪)

不同版本蓝牙的特点&区别

概述:

1. v

1.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比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)芯片上增加低功耗部分(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. v4.1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)。

低功耗规范(BLE)和经典蓝牙规范 对比

技术指标Classic BluetoothBluetooth Low Energy(V4.0)

传输距离50m(160ft)100m(330ft)

速度1-3Mbit/s1Mbit/s

安全性56/128-bit128-bit AES

响应延迟约100ms6ms

发送数据所需时间100ms<3ms

声音传输YesNo

能耗100%(基准)1%-50%

能耗峰值<30mA<15mA

各代蓝牙技术规范的对比

DataVersion理论峰值配对加密算法其他改进

19991.0/1.08721kbit/sNA1.0及以前为实验版本

Legacy

20011.1-NA修正了1.0错误,增加了非加密通道

Paring

20031.2-NA发现连接速度提升,传输速度提高,降低无线电干扰

11.20042.0+EDR3Mbit/sGPSK,PSK实际速度约2.1Mbit/s

7.20072.1+EDR--当前最普通的蓝牙标志

SSP

4.20093.0+HS24Mbit/s-高速传输需802.11(Wi-Fi)链接

(Secure Simple

1.官方名称Bluetooth Smart,其他名ULP/BLE/Wibree

Pairing)

6.2014.0-AES

2.能耗降至3.0以及以前标准的1%-50%

1.与4G不构成干扰,同时使用4G和BT双方速度不下降

12.20134.1--

2.通过IPV6连接到网络;3.可同时收发数据

1.蓝牙技术版本简介

1)截止2013年12月,蓝牙共有七个版本 V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0

2)以通讯距离来在不同版本可再分为 Class A(1)/Class B(2)。

3)版本的区别

1.1 为最早期版本,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。

1.2 同样是只有 748~810kb/s 的传输率,但在以前的基础上加上了(改善 Software)抗干扰跳频

功能。

4)通讯距离版本

a)Class A 是用在大功率/远距离的蓝牙产品上,但因成本高和耗电量大,蓝牙不适合作个人通讯产

品之用,故多用在部分商业特殊用途上,通讯距离大约在 80~ 100M 距离之间。

b)Class B 是目前最流行的制式,通讯距离大约在 8~30M 之间,视产品的设计而定,多用于手机

内/蓝牙耳机/蓝牙 Dongle 的个人通讯产品上,耗电量和体积较细,方便携带。

5)无论 1.1/1.2 版本的蓝牙产品,本身基本是可以支持 Stereo 音效的传输要求,但只能够作

单工方式工作,加上音带频率响应不太足够,并未算是最好之Stereo传输工具。

6)版本 2.0 是 1.2 的改良提升版,传输率约在 1.8M/s~2.1M/s,可以有(双工)的工作方式。

即一面作语音通讯,同时亦可以传输档案/高质素图片,2.0 版本当然也支持 Stereo 运作。

7)稍后蓝牙 2.0 版本的芯片,是有机会加入了 Stereo 译码芯片,则连 A2DP(Advanced Audio

Distribution Profile)也可以不需要了。

8) 2009年4月21日,蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式颁布了新一代标准规范"Bluetooth Core

Specification Version 3.0 High Speed"(蓝牙核心规范3.0版 高速)。

9) 2010年7月7日 蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式采纳蓝牙4.0核心规范(Bluetooth Core

Specification Version 4.0 ),并启动对应的认证计划。

2.蓝牙技术新标准一一解析:

2.1 Bluetooth 2.0+EDR

Bluetooth 2.0+EDR标准在2004年推出,在技术上作了大量的改进,但从1.X标准延续下来的

配置流程复杂和设备功耗较大的问题依然存在。

2.2 Bluetooth 2.1+EDR

为了改善蓝牙技术目前存在的问题,蓝牙SIG组织(Special Interest Group)推出了Bluetooth

2.1+EDR版本的蓝牙技术。

1. 改善装置配对流程:由于有许多使用者在进行硬件之间的蓝牙配对时,会遭遇到许多问题,

不管是单次配对,或者是永久配对,在配对的过程与必要操作过于繁杂,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,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,手机会自动列出目前环境中可使

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。NFC是短距离的无线RFID技术,在针对1~2公尺的短距离联

机应用上,以电磁波为基础,取代传统无线电传输。由于NFC机制掌控了配对的起始侦测,当范围内

的2台装置要进行配对传输时,只要简单的在手机屏幕上点选是否接受联机即可。不过要应用NFC

功能,系统必须要内建NFC芯片或者是具备相关硬件功能。

2. 更佳的省电效果:蓝牙2.1版加入了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。一般来说,当2个进行连结的蓝牙装置进入待机状态

之后,蓝牙装置之间仍需要透过相互的呼叫来确定彼此是否仍在联机状态,当然,也因为这样,蓝牙

芯片就必须随时保持在工作状态,即使手机的其它组件都已经进入休眠模式。为了改善了这样的状况,

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。

2.3 蓝牙3.0技术规范

2009年4月21日,蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式颁布了新一代标准规范"Bluetooth Core

Specification Version 3.0 High Speed"(蓝牙核心规范3.0版 高速),蓝牙3.0的核心是"Generic

Alternate MAC/PHY"(AMP),这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。最初被期望用于新规范的技术包括802.11以及UMB,但是新规范中取消了UMB的应用。

作为新版规范,蓝牙3.0的传输速度自然会更高,而秘密就在802.11无线协议上。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)。,是蓝牙2.0的8倍,可以轻松用于录像机至高清电视、PC

至PMP、UMPC至打印机之间的资料传输。

功耗方面,通过蓝牙3.0高速传送大量数据自然会消耗更多能量,但由于引入了增强电源控制

(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。

事实上,蓝牙联盟也正在着手制定新规范的低功耗版本。

此外,新的规范还具备通用测试方法(GTM)和单向广播无连接数据(UCD)两项技术,并且包括了一

组HCI指令以获取密钥长度。

据称,配备了蓝牙2.1模块的PC理论上可以通过升级固件让蓝牙2.1设备也支持蓝牙3.0。

根据官方消息,Bluetooth SIG(Special Interest Group)将会在4月21日正式公布Bluetooth

3.0标准,之前该标准又被称为Bluetooth UWB。新的Bluetooth 3.0将可以带来更高的传输速度,

据了解其速率至少将会是目前2.0+ EDR版本的18倍。具体得说Bluetooth 3.0标准最高可以实现

480 Mb/s的传输速度,如果距离达到6英尺至30英尺也可以获得53.3 Mb/s-100 Mb/s的传输速度。

另外Bluetooth 3.0标准将会显著降低进行数据同步时的数据传输中断现象。

除了加入了对Generic Alternate MAC/PHY (AMP)技术的支持之后,Bluetooth 3.0 将可以为

用户带来近似于Wi-Fi无线网络的数据传输速度。Bluetooth 3.0标准将能够使得Bluetooth频率依

托于Wi-Fi 802.11协议,简单得说就是通过新的标准将可以使用Wi-Fi 802.11协议进行数据传输。

因为为了能够充分利用高速的数据传输速率,相关设备将需要同时支持蓝牙和Wi-Fi无线功能。如果

相关设备不支持Wi-Fi网络,那么数据传输将会由Bluetooth来进行。

Bluetooth SIG声称Bluetooth 3.0将可以在数秒内完成完整的音频库、DVD以及大量的图片传

输。为了增加传输速率,Bluetooth 3.0同样能够支持增强型功耗控制,这样可以有效降低数据传输

中断的概率。

在数据传输方面,Bluetooth一直被Wi-Fi的阴影所覆盖。在很多场合,很多人都认为Bluetooth

的速度无法满足工作的需求。但是随着Bluetooth 3.0 标准的推出,这种情况将会发生彻底改变。

2.4 蓝牙4.0技术规范

蓝牙技术联盟(SIG)周二(2010年4月20日)表示,蓝牙4.0技术规范已经基本成型,预计于

今年第二季度发布。

蓝牙4.0包括三个子规范,即传统蓝牙技术、高速蓝牙和新的蓝牙低功耗技术。

蓝牙 4.0的改进之处主要体现在三个方面,电池续航时间、节能和设备种类上。

拥有低成本,跨厂商互操作性,3毫秒低延迟、100米以上超长距离、AES-128加密等诸多特色。

此外,蓝牙4.0的有效传输距离也有所提升。当前,蓝牙的有效传输距离为10米(约 30英尺),

而蓝牙4.0的有效传输距离可达到100米(约200英尺)。

SIG表示,蓝牙4.0完整规范将于今年6月30日完成,而基于蓝牙4.0的设备有望于年底或2011

年初上市。

3.蓝牙性能参数的比较:

技术规范

无线电频率

距离

空中数据速率

应用吞吐量

安全

鲁棒性

发送数据的总时间

认证机构

语音能力

网络拓扑

主要用途

典型的蓝牙

2.4 GHz

10米

1-3 Mb/s

0.7-2.1 Mb/s

4/128-bit及

用户自定义的应用层

自动适应快速跳频,FEC

100 ms

蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)

分散网

手机,游戏机,耳机,stereo

audio streaming,汽车和PC等

低耗电的蓝牙4.0

2.4 GHz

100米

1 Mb/s

0.2 Mb/s

6128-bitAES及

用户自定义的应用层

快速 ACK 自动适应快速跳频

<6 ms

蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)

没有

Star-bus

手机,游戏机,PC,表,体育和健身,

医疗保健,汽车,家用电子,自动化

和工业等

2.5蓝牙4.1技术规范

Bluetooth SIG正式推出蓝牙4.1版本。

如果说蓝牙 4.0主打的是省电特性的话,那么此次升级蓝牙4.1

的关键词应当是IOT(全联网),也就是把所有设备都联网的意思。为了实现这一点,对通讯功能的改进是蓝牙 4.1

最为重要的改进之一。

首当其冲的就是批量数据的传输速度,这一改进的主要针对的还是刚刚兴起的可穿戴设备。例如已经比较常

见的健康手环,其发送出的数据流并不大,通过蓝牙4.1能够更快速地将跑步、游泳、骑车过程中收集到的信息传

输到手机等设备上,用户就能更好地实时监控运动的状况,这是很有用处的。当然这并不意味着可以用蓝牙高速传

输流媒体视频。

蓝牙4.1中,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。举个例子,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。 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。之前这些设备之间的角色并不能进行角色互换,只能进

行1对1连接。

除此之外,可穿戴设备上网不易的问题,也可以通过蓝牙4.1进行解决。新标准加入了专用通道允许设备通过

IPv6 联机使用。举例来说,如果有蓝牙设备无法上网,那么通过蓝牙4.1连接到可以上网的设备之后,该设备就可

以直接利用IPv6连接到网络,实现与WiFi相 同的功能。尽管受传输速率的限制,该设备的上网应用有限,不过同

步资料、收发邮件之类的操作还是完全可以实现的。这个改进的好处在于传感器、嵌入式设备只 需蓝牙便可实现

连接手机、连接互联网,相对而言WiFi多用于连接互联网,在连接设备方面效果一般,无法做到蓝牙的功能。未来

随着物联网逐渐走进我们的生活,无线传输在日常生活中的地位也会越来越高,蓝牙作为普及最广泛的传输方式,

将在“物联网”中起到不可忽视的作用。不过,蓝牙完全适应IPv6则需要更长的时间,所以就要看芯片厂商如何帮助

蓝牙设备增加IPv6的兼容性了。

简化设备连接

在各大手机厂商以及PC厂商的推动下,几乎所有的移动设备和笔记本电脑中都装有蓝牙的模块,

用户对于蓝牙的使用也比较多。不过仍有大量用户 觉得蓝牙使用起来很麻烦,归根结底还是蓝牙设

备较为复杂的配对、连接造成的。试想一下,如果与手机连接的智能手表,每次断开连接后,都得在

设置界面中手动 选择一次才能重新连接,这就非常麻烦了。之前解决这一问题的方法是厂商在两个

蓝牙设备中都加入NFC芯片,通过NFC近场通讯的方式来简化重新配对的步 骤,这本是个不错的思

路。只是搭载NFC芯片的产品不仅数量少,而且价格偏高,非常小众。 蓝牙4.1针对这点进行

了改进,对于设备之间的连接和重新连接进行了很大幅度的修改,可以为厂商在设计时提供更多的设

计权限,包括设定频段创建或保持蓝牙连接,这以改变使得蓝牙设备连接的灵活性有了非常明显的提

升。两款带有蓝牙4.1的设备之前已经成功配对,重新连接时只要将这两款设备靠近,即可实现重

新连接,完全不需要任何手动操作。举个例子,以后使用蓝牙4.1的耳机时,只要打开电源开关就行

了,不需要在手机上进行操作,非常的简单。

蓝牙4.1提供的增强功能包括:

· AES加密技术提供更安全的连接。该功能使无线耳机更加适用于政府、医疗及银行等安全至

上的应用领域

· 可通过专属Bluetooth Smart远程遥控器操控耳机、扬声器及条形音箱,并支持同步播放源

于另一个完全不同设备的音频流

第一个改进的地方被蓝牙技术联盟称为“共存性”,即蓝牙4.1与LTE无线电信号之间如果同时传输

数据那么蓝牙4.1可以自动协调两者的传输信息,理论上可以减少其它信号对蓝牙4.1的干扰。

第二个改进是提升连接速度并且更加智能化,比如减少了设备之间重新连接的时间,意味着用户如果

走出了蓝牙4.1的信号范围并且断开连接的时间不算很长,当用户再次回到信号范围中之后设备将自

动连接,反应时间比蓝牙4.0更短。

最后一个改进之处是提高传输效率,如果用户连接的设备非常多,比如连接了多部可穿戴设备,彼此

之间的信息都能即时发送到接接收设备上。除此之外,蓝牙4.1也为开发人员增加了更多的灵活性,

这个改变对普通用户没有很大影响,但是对于软件开发者来说是很重要的,因为为了应对逐渐兴起的

可穿戴设备,那么蓝牙必须能够支持同时连接多部设备,另一方面,“物联网”时代也马上就要到来

了,无线传输在日常生活中的地位也会越来越高,蓝牙作为普及最广泛的传输方式,将在“物联网”

中起到不可忽视的作用

2024年4月12日发(作者:融幼仪)

不同版本蓝牙的特点&区别

概述:

1. v

1.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比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)芯片上增加低功耗部分(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. v4.1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)。

低功耗规范(BLE)和经典蓝牙规范 对比

技术指标Classic BluetoothBluetooth Low Energy(V4.0)

传输距离50m(160ft)100m(330ft)

速度1-3Mbit/s1Mbit/s

安全性56/128-bit128-bit AES

响应延迟约100ms6ms

发送数据所需时间100ms<3ms

声音传输YesNo

能耗100%(基准)1%-50%

能耗峰值<30mA<15mA

各代蓝牙技术规范的对比

DataVersion理论峰值配对加密算法其他改进

19991.0/1.08721kbit/sNA1.0及以前为实验版本

Legacy

20011.1-NA修正了1.0错误,增加了非加密通道

Paring

20031.2-NA发现连接速度提升,传输速度提高,降低无线电干扰

11.20042.0+EDR3Mbit/sGPSK,PSK实际速度约2.1Mbit/s

7.20072.1+EDR--当前最普通的蓝牙标志

SSP

4.20093.0+HS24Mbit/s-高速传输需802.11(Wi-Fi)链接

(Secure Simple

1.官方名称Bluetooth Smart,其他名ULP/BLE/Wibree

Pairing)

6.2014.0-AES

2.能耗降至3.0以及以前标准的1%-50%

1.与4G不构成干扰,同时使用4G和BT双方速度不下降

12.20134.1--

2.通过IPV6连接到网络;3.可同时收发数据

1.蓝牙技术版本简介

1)截止2013年12月,蓝牙共有七个版本 V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0

2)以通讯距离来在不同版本可再分为 Class A(1)/Class B(2)。

3)版本的区别

1.1 为最早期版本,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。

1.2 同样是只有 748~810kb/s 的传输率,但在以前的基础上加上了(改善 Software)抗干扰跳频

功能。

4)通讯距离版本

a)Class A 是用在大功率/远距离的蓝牙产品上,但因成本高和耗电量大,蓝牙不适合作个人通讯产

品之用,故多用在部分商业特殊用途上,通讯距离大约在 80~ 100M 距离之间。

b)Class B 是目前最流行的制式,通讯距离大约在 8~30M 之间,视产品的设计而定,多用于手机

内/蓝牙耳机/蓝牙 Dongle 的个人通讯产品上,耗电量和体积较细,方便携带。

5)无论 1.1/1.2 版本的蓝牙产品,本身基本是可以支持 Stereo 音效的传输要求,但只能够作

单工方式工作,加上音带频率响应不太足够,并未算是最好之Stereo传输工具。

6)版本 2.0 是 1.2 的改良提升版,传输率约在 1.8M/s~2.1M/s,可以有(双工)的工作方式。

即一面作语音通讯,同时亦可以传输档案/高质素图片,2.0 版本当然也支持 Stereo 运作。

7)稍后蓝牙 2.0 版本的芯片,是有机会加入了 Stereo 译码芯片,则连 A2DP(Advanced Audio

Distribution Profile)也可以不需要了。

8) 2009年4月21日,蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式颁布了新一代标准规范"Bluetooth Core

Specification Version 3.0 High Speed"(蓝牙核心规范3.0版 高速)。

9) 2010年7月7日 蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式采纳蓝牙4.0核心规范(Bluetooth Core

Specification Version 4.0 ),并启动对应的认证计划。

2.蓝牙技术新标准一一解析:

2.1 Bluetooth 2.0+EDR

Bluetooth 2.0+EDR标准在2004年推出,在技术上作了大量的改进,但从1.X标准延续下来的

配置流程复杂和设备功耗较大的问题依然存在。

2.2 Bluetooth 2.1+EDR

为了改善蓝牙技术目前存在的问题,蓝牙SIG组织(Special Interest Group)推出了Bluetooth

2.1+EDR版本的蓝牙技术。

1. 改善装置配对流程:由于有许多使用者在进行硬件之间的蓝牙配对时,会遭遇到许多问题,

不管是单次配对,或者是永久配对,在配对的过程与必要操作过于繁杂,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,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,手机会自动列出目前环境中可使

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。NFC是短距离的无线RFID技术,在针对1~2公尺的短距离联

机应用上,以电磁波为基础,取代传统无线电传输。由于NFC机制掌控了配对的起始侦测,当范围内

的2台装置要进行配对传输时,只要简单的在手机屏幕上点选是否接受联机即可。不过要应用NFC

功能,系统必须要内建NFC芯片或者是具备相关硬件功能。

2. 更佳的省电效果:蓝牙2.1版加入了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。一般来说,当2个进行连结的蓝牙装置进入待机状态

之后,蓝牙装置之间仍需要透过相互的呼叫来确定彼此是否仍在联机状态,当然,也因为这样,蓝牙

芯片就必须随时保持在工作状态,即使手机的其它组件都已经进入休眠模式。为了改善了这样的状况,

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。

2.3 蓝牙3.0技术规范

2009年4月21日,蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式颁布了新一代标准规范"Bluetooth Core

Specification Version 3.0 High Speed"(蓝牙核心规范3.0版 高速),蓝牙3.0的核心是"Generic

Alternate MAC/PHY"(AMP),这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。最初被期望用于新规范的技术包括802.11以及UMB,但是新规范中取消了UMB的应用。

作为新版规范,蓝牙3.0的传输速度自然会更高,而秘密就在802.11无线协议上。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)。,是蓝牙2.0的8倍,可以轻松用于录像机至高清电视、PC

至PMP、UMPC至打印机之间的资料传输。

功耗方面,通过蓝牙3.0高速传送大量数据自然会消耗更多能量,但由于引入了增强电源控制

(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。

事实上,蓝牙联盟也正在着手制定新规范的低功耗版本。

此外,新的规范还具备通用测试方法(GTM)和单向广播无连接数据(UCD)两项技术,并且包括了一

组HCI指令以获取密钥长度。

据称,配备了蓝牙2.1模块的PC理论上可以通过升级固件让蓝牙2.1设备也支持蓝牙3.0。

根据官方消息,Bluetooth SIG(Special Interest Group)将会在4月21日正式公布Bluetooth

3.0标准,之前该标准又被称为Bluetooth UWB。新的Bluetooth 3.0将可以带来更高的传输速度,

据了解其速率至少将会是目前2.0+ EDR版本的18倍。具体得说Bluetooth 3.0标准最高可以实现

480 Mb/s的传输速度,如果距离达到6英尺至30英尺也可以获得53.3 Mb/s-100 Mb/s的传输速度。

另外Bluetooth 3.0标准将会显著降低进行数据同步时的数据传输中断现象。

除了加入了对Generic Alternate MAC/PHY (AMP)技术的支持之后,Bluetooth 3.0 将可以为

用户带来近似于Wi-Fi无线网络的数据传输速度。Bluetooth 3.0标准将能够使得Bluetooth频率依

托于Wi-Fi 802.11协议,简单得说就是通过新的标准将可以使用Wi-Fi 802.11协议进行数据传输。

因为为了能够充分利用高速的数据传输速率,相关设备将需要同时支持蓝牙和Wi-Fi无线功能。如果

相关设备不支持Wi-Fi网络,那么数据传输将会由Bluetooth来进行。

Bluetooth SIG声称Bluetooth 3.0将可以在数秒内完成完整的音频库、DVD以及大量的图片传

输。为了增加传输速率,Bluetooth 3.0同样能够支持增强型功耗控制,这样可以有效降低数据传输

中断的概率。

在数据传输方面,Bluetooth一直被Wi-Fi的阴影所覆盖。在很多场合,很多人都认为Bluetooth

的速度无法满足工作的需求。但是随着Bluetooth 3.0 标准的推出,这种情况将会发生彻底改变。

2.4 蓝牙4.0技术规范

蓝牙技术联盟(SIG)周二(2010年4月20日)表示,蓝牙4.0技术规范已经基本成型,预计于

今年第二季度发布。

蓝牙4.0包括三个子规范,即传统蓝牙技术、高速蓝牙和新的蓝牙低功耗技术。

蓝牙 4.0的改进之处主要体现在三个方面,电池续航时间、节能和设备种类上。

拥有低成本,跨厂商互操作性,3毫秒低延迟、100米以上超长距离、AES-128加密等诸多特色。

此外,蓝牙4.0的有效传输距离也有所提升。当前,蓝牙的有效传输距离为10米(约 30英尺),

而蓝牙4.0的有效传输距离可达到100米(约200英尺)。

SIG表示,蓝牙4.0完整规范将于今年6月30日完成,而基于蓝牙4.0的设备有望于年底或2011

年初上市。

3.蓝牙性能参数的比较:

技术规范

无线电频率

距离

空中数据速率

应用吞吐量

安全

鲁棒性

发送数据的总时间

认证机构

语音能力

网络拓扑

主要用途

典型的蓝牙

2.4 GHz

10米

1-3 Mb/s

0.7-2.1 Mb/s

4/128-bit及

用户自定义的应用层

自动适应快速跳频,FEC

100 ms

蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)

分散网

手机,游戏机,耳机,stereo

audio streaming,汽车和PC等

低耗电的蓝牙4.0

2.4 GHz

100米

1 Mb/s

0.2 Mb/s

6128-bitAES及

用户自定义的应用层

快速 ACK 自动适应快速跳频

<6 ms

蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)

没有

Star-bus

手机,游戏机,PC,表,体育和健身,

医疗保健,汽车,家用电子,自动化

和工业等

2.5蓝牙4.1技术规范

Bluetooth SIG正式推出蓝牙4.1版本。

如果说蓝牙 4.0主打的是省电特性的话,那么此次升级蓝牙4.1

的关键词应当是IOT(全联网),也就是把所有设备都联网的意思。为了实现这一点,对通讯功能的改进是蓝牙 4.1

最为重要的改进之一。

首当其冲的就是批量数据的传输速度,这一改进的主要针对的还是刚刚兴起的可穿戴设备。例如已经比较常

见的健康手环,其发送出的数据流并不大,通过蓝牙4.1能够更快速地将跑步、游泳、骑车过程中收集到的信息传

输到手机等设备上,用户就能更好地实时监控运动的状况,这是很有用处的。当然这并不意味着可以用蓝牙高速传

输流媒体视频。

蓝牙4.1中,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。举个例子,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。 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。之前这些设备之间的角色并不能进行角色互换,只能进

行1对1连接。

除此之外,可穿戴设备上网不易的问题,也可以通过蓝牙4.1进行解决。新标准加入了专用通道允许设备通过

IPv6 联机使用。举例来说,如果有蓝牙设备无法上网,那么通过蓝牙4.1连接到可以上网的设备之后,该设备就可

以直接利用IPv6连接到网络,实现与WiFi相 同的功能。尽管受传输速率的限制,该设备的上网应用有限,不过同

步资料、收发邮件之类的操作还是完全可以实现的。这个改进的好处在于传感器、嵌入式设备只 需蓝牙便可实现

连接手机、连接互联网,相对而言WiFi多用于连接互联网,在连接设备方面效果一般,无法做到蓝牙的功能。未来

随着物联网逐渐走进我们的生活,无线传输在日常生活中的地位也会越来越高,蓝牙作为普及最广泛的传输方式,

将在“物联网”中起到不可忽视的作用。不过,蓝牙完全适应IPv6则需要更长的时间,所以就要看芯片厂商如何帮助

蓝牙设备增加IPv6的兼容性了。

简化设备连接

在各大手机厂商以及PC厂商的推动下,几乎所有的移动设备和笔记本电脑中都装有蓝牙的模块,

用户对于蓝牙的使用也比较多。不过仍有大量用户 觉得蓝牙使用起来很麻烦,归根结底还是蓝牙设

备较为复杂的配对、连接造成的。试想一下,如果与手机连接的智能手表,每次断开连接后,都得在

设置界面中手动 选择一次才能重新连接,这就非常麻烦了。之前解决这一问题的方法是厂商在两个

蓝牙设备中都加入NFC芯片,通过NFC近场通讯的方式来简化重新配对的步 骤,这本是个不错的思

路。只是搭载NFC芯片的产品不仅数量少,而且价格偏高,非常小众。 蓝牙4.1针对这点进行

了改进,对于设备之间的连接和重新连接进行了很大幅度的修改,可以为厂商在设计时提供更多的设

计权限,包括设定频段创建或保持蓝牙连接,这以改变使得蓝牙设备连接的灵活性有了非常明显的提

升。两款带有蓝牙4.1的设备之前已经成功配对,重新连接时只要将这两款设备靠近,即可实现重

新连接,完全不需要任何手动操作。举个例子,以后使用蓝牙4.1的耳机时,只要打开电源开关就行

了,不需要在手机上进行操作,非常的简单。

蓝牙4.1提供的增强功能包括:

· AES加密技术提供更安全的连接。该功能使无线耳机更加适用于政府、医疗及银行等安全至

上的应用领域

· 可通过专属Bluetooth Smart远程遥控器操控耳机、扬声器及条形音箱,并支持同步播放源

于另一个完全不同设备的音频流

第一个改进的地方被蓝牙技术联盟称为“共存性”,即蓝牙4.1与LTE无线电信号之间如果同时传输

数据那么蓝牙4.1可以自动协调两者的传输信息,理论上可以减少其它信号对蓝牙4.1的干扰。

第二个改进是提升连接速度并且更加智能化,比如减少了设备之间重新连接的时间,意味着用户如果

走出了蓝牙4.1的信号范围并且断开连接的时间不算很长,当用户再次回到信号范围中之后设备将自

动连接,反应时间比蓝牙4.0更短。

最后一个改进之处是提高传输效率,如果用户连接的设备非常多,比如连接了多部可穿戴设备,彼此

之间的信息都能即时发送到接接收设备上。除此之外,蓝牙4.1也为开发人员增加了更多的灵活性,

这个改变对普通用户没有很大影响,但是对于软件开发者来说是很重要的,因为为了应对逐渐兴起的

可穿戴设备,那么蓝牙必须能够支持同时连接多部设备,另一方面,“物联网”时代也马上就要到来

了,无线传输在日常生活中的地位也会越来越高,蓝牙作为普及最广泛的传输方式,将在“物联网”

中起到不可忽视的作用

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