【導讀】藍牙是一種支持設備短距離通信的低功耗

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藍牙的由來

“藍牙”（Bluetooth）原是一位在10世紀統一丹麥的國王哈拉爾 (HaralBluetooth)，他將當時的瑞典、芬蘭與丹麥統一起來。而將“藍牙”與後來的無線通訊技術標準關聯在一起的
，是一位來自英特爾的工程師JimKardach。他在一次無線通訊行業會議上
，提議將“Bluetooth”作為無線通訊技術標準的名稱。用“Bluetooth”名字來命名這種新的技術標準，含有將四分五裂的局麵統一起來的意思。

1998年，東芝
、愛立信、IBM、Intel和諾基亞共同提出近距離無線數字通信的技術標準。藍牙標準正式形成。

圖1 藍牙標誌

藍牙技術的變遷史

1. 第一代藍牙

●  藍牙1.0標準：1999年發布
，傳輸速率約在723.1Kbit/s，通信距離約10米
，藍牙1.0存在很多問題，並未得到廣泛的應用。

●  藍牙1.1標準：2001年發布
，正式列入IEEE 802.15.1標準，該標準定義了物理層（PHY）和媒體訪問控製（MAC）規範，用於設備間的無線連接
，易受到同頻率之間產品幹擾，影響通信質量。

●  藍牙1.2標準：2003年發布，傳輸速率748~810Kb/s，增加了抗幹擾跳頻功能。

2. 第二代藍牙

●  藍牙2.0標準：2004年發布
，新增的 EDR（Enhanced Data Rate）技術通過提高多任務處理和多種藍牙設備同時運行的能力
，同時開始支持雙工模式。

●  藍牙2.1標準：2007年發布，藍牙技術聯盟（Bluetooth SIG）正式批準了藍牙2.1核心規範，即“藍牙2.1+EDR”新增了Sniff Subrating省電功能，讓藍牙芯片的工作負載大幅降低。

3. 第三代藍牙

●  藍牙3.0標準：2009年發布，藍牙技術聯盟（Bluetooth SIG）正式頒布了新一代標準規範藍牙3.0
，數據傳輸率提高到了大約24Mbps。

4. 第四代藍牙

●  藍牙4.0標準：藍牙4.0是迄今為止第一個藍牙綜合協議規範，將三種規格集成在一起。其中最重要的變化就是 BLE（Bluetooth Low Energy）低功耗功能。從藍牙4.0協議開始，後麵的版本都包含了經典藍牙和低功耗藍牙兩種模式。

●  藍牙4.1標準：2013年發布，提升了連接速度並且更加智能化
，同時也提升了傳輸效率。

●  藍牙4.2標準：2014年發布，增強了安全性，改善了數據傳輸速度
，比上一代提高了2.5倍。

5. 第五代藍牙

●  藍牙5.0標準：在低功耗模式下具備更快更遠的傳輸能力，傳輸速率是藍牙4.2的兩倍（速度上限為2Mbps）
，有效傳輸距離是藍牙4.2的4倍（理論上達300米），數據包容量是藍牙4.2的8倍。

●  藍牙5.1標準：2019年1月發布
，新增尋向功能（AOA/AOD），將藍牙定位的精準度提升到厘米級。

●  藍牙5.2標準：2019年12月發布，新增三項主要特性：增強版ATT協議
、LE功率控製、LE同步信道，為藍牙低功耗音頻方案提供基礎。

圖2 藍牙發展曆程

藍牙技術分類

從藍牙4.0協議開始，後續的版本都包含經典藍牙和低功耗藍牙兩種版本。經典藍牙和低功耗藍牙是兩種完全不同的技術，兩者不能互相通信。

●  經典藍牙（Bluetooth Classic）：即基本速率/增強數據速率藍牙（簡稱：BR/EDR）
，采用自適應跳頻方法，在79個通道上傳輸數據。

●  低功耗藍牙（Bluetooth Low Energy）：低功耗藍牙在藍牙4.0協議中第一次提出，是為了實現極低功率運行而設計的。該技術采用跳頻擴頻方法，支持在40個信道上傳輸數據。

一般來說

，經典藍牙目前主要用於音頻
，例如無線電話連接、無線耳機和無線揚聲器，用於數據量比較大的傳輸


；低功耗藍牙更常見於可穿戴設備、智能物聯網設備
、健身監測設備和電池供電的配件（如鍵盤）。

我(wo)們(men)常(chang)常(chang)聽(ting)到(dao)單(dan)模(mo)藍(lan)牙(ya)和(he)雙(shuang)模(mo)藍(lan)牙(ya)的(de)說(shuo)法(fa)。其(qi)實(shi)，單(dan)模(mo)藍(lan)牙(ya)指(zhi)的(de)就(jiu)是(shi)低(di)功(gong)耗(hao)藍(lan)牙(ya)。而(er)雙(shuang)模(mo)藍(lan)牙(ya)則(ze)是(shi)同(tong)時(shi)支(zhi)持(chi)低(di)功(gong)耗(hao)藍(lan)牙(ya)和(he)經(jing)典(dian)藍(lan)牙(ya)
，最(zui)常(chang)見(jian)的(de)就(jiu)是(shi)手(shou)機(ji)或(huo)者(zhe)筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)，這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)既(ji)能(neng)連(lian)接(jie)經(jing)典(dian)藍(lan)牙(ya)設(she)備(bei)，也(ye)能(neng)連(lian)接(jie)低(di)功(gong)耗(hao)藍(lan)牙(ya)設(she)備(bei)。

圖3 低功耗藍牙VS經典藍牙

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