蓝牙技术发展历程:从1.0到5.4版本的演变
蓝牙技术发展历程:从1.0到5.4版本的演变
蓝牙技术自1998年诞生以来,经历了从1.0到5.4多个版本的迭代更新,从最初的简单数据传输发展到如今支持音频传输、低功耗、远距离传输等多种功能。本文将带你回顾蓝牙技术的发展历程,了解经典蓝牙和低功耗蓝牙的区别,以及蓝牙技术在不同场景下的应用。
遇见蓝牙
2006年,蓝牙技术开始进入人们的视野。当时,一款摩托罗拉翻盖手机的蓝牙功能引起了广泛关注。用户可以通过蓝牙传输照片文件,这对于当时没有Wi-Fi的手机来说是一个革命性的功能。宿舍里的路由器都是简单的TP-LINK,50M带宽4个口,手机传输照片文件非常不便,一般需要通过电脑、U盘或SD卡中转。因此,摩托罗拉手机上的蓝牙功能确实简化了两个手持设备之间的文件传输。
此外,当时的蓝牙还可以搜索附近的人进行聊天,但仅限于10米范围。
蓝牙的传说
蓝牙(Bluetooth)这个名字听起来很特别。实际上,Bluetooth 原来是一位10世纪统一丹麦王朝的国王的名字,叫Harald Bluetooth,他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。后来,在一次无线通讯行业会议上,英特尔工程师Jim Kardach为了表达将四分五裂的无线通信标准统一起来的理念,因此使用了Bluetooth来作为这种新的通信技术标准的名字。
蓝牙的发展史
1998年,由东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚共同提出了近距离无线数字通信的技术标准,这一刻,蓝牙标准正式形成。
第一代蓝牙
- 蓝牙1.0标准:1999年发布,传输速率约为723.1Kbit/s,通信距离约为10米。由于存在诸多问题,未得到广泛应用。
- 蓝牙1.1标准:2001年发布,被列入IEEE 802.15.1标准,定义了物理层(PHY)和媒体访问控制(MAC)规范,但通信容易受到同频干扰。
- 蓝牙1.2标准:2003年发布,传输速率提高至748~810Kbit/s,增加了抗干扰的跳频功能。
第二代蓝牙
- 蓝牙2.0标准:2004年发布,新增EDR(Enhanced Data Rate)技术,提高了多任务处理和多种蓝牙设备同时运行的能力,支持双工通信模式。
- 蓝牙2.1标准:2007年发布,蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式批准了蓝牙2.1核心规范,即“蓝牙2.1+EDR”,新增Sniff Subrating省电功能,大幅降低蓝牙芯片工作电流。
第三代蓝牙
- 蓝牙3.0标准:2009年发布,数据传输速率提高到24Mbps。
第四代蓝牙
- 蓝牙4.0标准:2010年发布,增加了BLE(Bluetooth Low Energy)低功耗功能,从蓝牙4.0协议开始,后续版本都包含了经典蓝牙和低功耗蓝牙两种模式。
- 蓝牙4.1标准:2013年发布,提升了连接速度和传输效率,使蓝牙连接更加智能化。
- 蓝牙4.2标准:2014年发布,增强了安全性,传输速率比上一代提高了2.5倍。
第五代蓝牙
- 蓝牙5.0标准:主打低功耗模式下的远距离和快速传输能力,传输速度达到蓝牙4.2标准的两倍,带宽从1M增加到2M,传输距离提高4倍,理论可达300米,实际演示可达1000米。数据包容量从原来的每包23字节提高到247字节,OTA速度从2KBps提升到40KBps。
- 蓝牙5.1标准:2019年1月定型,新增寻向功能(AOA/AOD),将蓝牙的空间定位精度提高到厘米级。
- 蓝牙5.2标准:2019年12月发布,新增增强版ATT协议、LE功率控制以及LE同步信道三项特性,即LE Audio。
- 蓝牙5.3标准:2021年发布,使蓝牙协议更好地处理低速率数据,实现更低延迟、更长续航和更强抗干扰能力。
- 蓝牙5.4标准:2023年发布,提出支持带响应的周期性广播,无需连接即可实现双向通信,广播数据也支持加密传输。
经典蓝牙和BLE
经典蓝牙和低功耗蓝牙是两种不同的技术,不能相互通信。经典蓝牙主要用于音频传输,采用自适应跳频算法,在79个信道上进行数据传输。低功耗蓝牙(BLE)则是在4.0时提出的,用于实现极低功耗运行,采用跳频扩频方法,通信信道只有40个。BLE更多应用于智能设备、物联网设备和健身类电池供电设备,如手环。
单模与双模
单模和双模指的是蓝牙芯片支持的模式。单模芯片只支持一种通信协议,双模芯片则同时支持经典蓝牙和BLE。双模蓝牙在需要同时进行音频传输和数据传输的场景中非常有用,如平衡车的喇叭和智能头盔等。