不同蓝牙版本的比较:您应该了解的完整指南
不同蓝牙版本的比较:您应该了解的完整指南
蓝牙技术作为现代无线通信的重要组成部分,经历了从1.0到5.4的多次迭代升级。每一次更新都带来了数据传输速率、功耗、连接范围等方面的显著提升。本文将为您详细介绍蓝牙技术的发展历程及其不同版本的特点,帮助您更好地理解这一广泛应用于智能手机、耳机、智能家居等设备的技术。
蓝牙版本介绍
如今,数十亿消费电子设备均采用蓝牙技术,包括智能手机、笔记本电脑和智能家居小工具。这段时间,蓝牙版本也在不断更新。蓝牙技术显着提升了世界各地人们的便利性,推出了不同版本的蓝牙。您可能想知道所有这些蓝牙版本之间有什么区别。在本文中,你会找出蓝牙的所有版本。对您选择蓝牙设备时会有很大的帮助。
什么是蓝牙技术?
蓝牙技术是一种无线通信标准,允许设备使用无线电波在短距离内交换数据。由爱立信于20世纪90年代开发,后来由蓝牙特别兴趣小组标准化(SIG),它广泛用于连接智能手机等设备、耳机、扬声器、电脑和其他电子设备。现在,蓝牙技术在物联网行业也得到广泛应用。
蓝牙版本简史
以下是蓝牙版本的简要发展轨迹:
图片来自:莫科智能
不同的蓝牙版本
蓝牙 1.0
蓝牙1.0是蓝牙技术的第一个版本,引入于1999年。为无线通信奠定了基础。
蓝牙1.0主要专注于无线连接,在移动和计算设备之间创建通信,计算机及外围设备。它是在2.4兆赫ISM(工业的、科学的、和医疗)乐队,全球可用且无需许可。第一个蓝牙版本支持最大数据速率1Mbps和10米(33英尺)典型通信范围。
尽管其处于领先地位,蓝牙1.0有一些限制和挑战。蓝牙的主要问题之一1.0是不同制造商的设备之间的互操作性较差。这导致频繁的连接失败和不可靠的通信。还,复杂的配对过程、功耗和安全问题是第一代产品遇到的其他问题。
蓝牙 2.0
蓝牙2.0是蓝牙技术的重大进步,引入于2004年。该版本比其前身带来了多项改进和新功能。
蓝牙最显着的功能之一2.0是引入了增强数据速率(EDR)。EDR将数据传输速率提高到3Mbps,比之前的最大值快三倍1Mbps。EDR中的Mbps还可以更快地完成传输,从而降低数据传输过程中的功耗。
更重要的是,该蓝牙版本提高了其电源效率,向后兼容并减少干扰,使其更可靠、更快、并且更加高效。蓝牙2.0解决了早期版本的许多限制,导致蓝牙技术在各种设备和应用中得到更广泛的接受和集成。
蓝牙 3.0
在2009年,蓝牙3.0通过提供更快的数据传输速率和更好的电源效率,标志着蓝牙版本的重大进步。该版本通常称为蓝牙3.0+HS(高速)。速度可达24Mbps并置网络上的802.11关联,其中突出了使用替代无线电进行高速数据传输的主要功能。
蓝牙的其他改进3.0是替代MAC/PHY(AMP)、增强型重传模式(ERTM)和单播无连接数据(UDP)。但其高功耗率是一个巨大的缺点。
蓝牙 4.0 系列
蓝牙 4.0
推出于2010年,蓝牙4.0是一次革命性的更新,极大地拓宽了蓝牙技术的范围和功能。
满足小型设备之间日益增长的无线连接需求,其突出特点是引入了低功耗蓝牙(BLE)。与经典蓝牙相比,它显着降低了功耗,使设备能够使用小电池长时间运行(几个月到几年)。该技术改变了蓝牙在众多应用中的使用,尤其是在不断扩展的物联网中(IoT)部门。
蓝牙4.0推出能够同时支持经典蓝牙和BLE的双模设备。这允许向后兼容并在同一设备中使用两种协议,取决于应用程序的要求。
还,BLE具有快速连接和断开时间的特点,使其对于需要频繁但短数据传输的应用程序更加高效。蓝牙4.0改进的安全功能,包括AES-128加密,确保设备之间的安全通信。
蓝牙 4.1
蓝牙4.1在2013年,为蓝牙带来了多项增强功能4.0规格,改善连通性、表现和可用性。该版本重点改进现有的低功耗蓝牙(BLE)功能并解决蓝牙的一些限制4.0。
蓝牙4.1提高了蓝牙设备与LTE共存的能力(长期演进)网络。这是通过增强共存机制来减少蓝牙和LTE信号之间的干扰来实现的。它还支持两种双模设备的操作(支持经典蓝牙和BLE)和单模BLE设备。
更重要的是,该蓝牙版本增强了信道选择算法(CSA)提高跳频效率,减少干扰的可能性并提高整体性能。蓝牙4.1还引入了与最新蜂窝共存的支持,并支持基于IPv6的云同步,满足物联网应用需求。
蓝牙 4.2
新版本蓝牙4.2为蓝牙带来了几项重大增强4.0家庭在2014年。新一代专注于提高数据传输能力、安全和物联网(IoT)应用。它建立在蓝牙的功能之上4.1并推出了新功能,进一步扩展了蓝牙技术的多功能性和性能。
蓝牙4.2通过IPv6协议纳入对互联网连接的支持,取得了重大进步。它允许多个蓝牙设备通过单个网关终端连接到互联网或局域网。此外,它提供的传输速度高达2.5Mbps,速度更快,数据包容量更大10Mbps比蓝牙大几倍4.1。
隐私和安全方面的增强有助于解决对设备跟踪和数据保护的担忧,制作蓝牙4.2更适合敏感应用领域,例如卫生保健和个人资料管理。
蓝牙 5.0 系列
蓝牙 5.0
蓝牙5.0,推出于2016年,与早期的蓝牙版本相比带来了显着的进步。它专注于提高速度、范围和广播能力,以及增强蓝牙连接的整体性能和效率。
它增加了消息容量255字节,比蓝牙提供的容量大八倍4.2。它增加了消息容量255字节,这是8Mbps比蓝牙提供的容量大几倍4.2。蓝牙5.0BLE的最大数据传输速率从1Mbps至2Mbps。
蓝牙5.0显着增加了BLE连接范围。理论最大范围扩展到240米(约800英尺)在开放空间,相比100米(约330英尺)带蓝牙4.2。
出奇,室内定位导航是之前蓝牙版本不支持的新增功能。它对于需要更快、更可靠通信的应用程序特别有用,例如智能家居设备、追踪器和基于位置的服务。
蓝牙 5.1
在2019年,蓝牙5.1推出。该蓝牙版本带来了多项显着的增强功能,例如改进厘米级的位置服务和设备连接。该版本重点改进蓝牙通信的精度和效率,使其更加通用,适用于广泛的应用,特别是在室内导航和资产追踪。
版本5.1是第一个实现基于网格的模型的版本。其需要改进的主要领域如下:GATT缓存定期、广告同步传输、广告渠道指数、出发角(AOD)和蓝牙到达角(BLE AoA)。
蓝牙 5.2
蓝牙5.2宣布于2020年。它与下一代蓝牙LE音频一起发布。
蓝牙5.2引入同步通道,允许设备之间进行时间同步的数据传输。这对于需要实时通信的应用程序至关重要,例如音频流和某些类型的数据传输,其中时序至关重要。还,蓝牙版本5.2还具有以下三个特点:国际标准化组织委员会(ISO)、增强属性协议(EATT)和LE功率控制(LEPC)。
蓝牙 5.3
在2021年,蓝牙5.3已推出。与蓝牙相比5.2,蓝牙5.3减少延迟,增强抗干扰能力,并提高了电池寿命。
蓝牙5.3的增强很多,特别是在定期广告中、数据长度扩展和同步通道,提高蓝牙连接的效率和可靠性。这些更新有利于位置跟踪等领域的应用程序、音频流和传感器网络。
蓝牙 5.4
蓝牙5.4是最新的蓝牙版本,推出于2023年。重点修改的地方是定期广告、同步通道和电源控制,使其对于物联网设备中的应用特别有价值。数据传输效率的提高、扩展范围和安全性进一步增强蓝牙连接的性能和可靠性。
蓝牙 1.0 VS. 2.0 VS. 3.0: 经典蓝牙版本对比
这是一个比较表,突出显示了蓝牙版本的主要功能和改进1.0、2.0和3.0:
特征/方面 | 蓝牙 1.0 | 蓝牙 2.0 | 蓝牙 3.0 |
---|---|---|---|
推出年份 | 1999 | 2004 | 2009 |
主要特点 | 基本无线连接 | 增强数据速率(EDR)为了更快的传输 | 增强数据速率(EDR) |
高速高速钢(跳频扩频) | 向后兼容蓝牙1.0 | 向后兼容以前的版本 | |
改进的电源管理 | 改进的电源效率 | ||
简化的配对过程(SSP) | 增强的配对过程(SSP) | ||
数据速率 | 1Mbps | 最多3Mbps | 最多24Mbps |
电源效率 | 基本的 | 改进 | 改进 |
配对过程 | 简单的 | 安全简单的配对(SSP) | 安全简单的配对(SSP) |
共存 | 基本的 | 自适应跳频(AFH) | 增强与Wi-Fi的共存 |
最大范围 | 10米(33英尺) | 30米(100英尺) | 30米(100英尺) |
蓝牙 4.0 VS. 5.0: 低功耗蓝牙版本对比
这是一个比较表,突出显示了蓝牙版本的主要功能和改进4.0和5.0:
特征/方面 | 蓝牙 4.0 | 蓝牙 5.0 |
---|---|---|
推出年份 | 2010-2014 | 2016-2023 |
主要特点 | 蓝牙低功耗(BLE) | 改进的低功耗蓝牙(BLE) |
基本速率(BR)和增强的数据速率(EDR) | 扩展范围和广播 | |
40 BLE通道 | 40 BLE通道 | |
范围 | 最多60米(大约200英尺) | 最多240米(大约800英尺) |
电源效率 | 高的 | 更高 |
广播 | 27广告数据包的字节有效负载大小 | 255广告数据包的字节有效负载大小 |
音频功能 | 基本音频支持 | 双音频流,改善音频质量 |
最大传输速度 | 1Mbps(BR)3Mbps(EDR) | 2Mbps(BR)50Mbps(EDR) |
经典蓝牙版本对比. 蓝牙低功耗版本
这是一个比较表,突出显示了经典蓝牙版本和蓝牙低功耗版本的主要差异:
特征/方面 | 经典蓝牙版本 | 蓝牙低功耗版本 |
---|---|---|
频带 | 2.4GHz ISM频段 | 2.4GHz ISM频段 |
渠道 | 79单兆赫兹 | 40两兆赫 |
消耗 | 低的 | 较少的 |
数据速率 | 1-3Mbps | 1Mbps |
延迟 | 100多发性硬化症 | 6多发性硬化症 |
范围 | <30米 | 50米-150米 |
所需设备 | 必需的 | 必需的 |
语音功能 | 是的 | 不 |
安全 | 68b/128位,用户定义的应用层 | 128位AES,用户定义的应用层 |
智能手机兼容性 | 适用于智能手机 | 适用于智能手机 |
使用案例 | 流媒体应用程序 | 定位信标,智能家居应用,医疗器械,工业设备,追踪器 |
对蓝牙未来的期望
蓝牙版本已显着发展26从第一代到蓝牙的年数5.4。最初是为音频而设计的,文本,和视频传输,它的重点已转向针对物联网应用优化的低功耗数据传输。蓝牙技术的未来将不断发展以满足新兴应用和用例的需求,从而带来令人兴奋的进步和创新。以下是对蓝牙技术的一些主要期望:
- 更有效的低能耗(BLE)
- 高精度距离测量
- 增强的数据传输速率和容量
- 提高安全性和隐私性
- 改善设备到设备网络
- 其他邀请功能
结论
通过不同蓝牙版本的对比,我们知道蓝牙技术的发展是在不断增强和完善的。全面的,蓝牙技术的未来有望持续创新和扩展,满足互联设备不断增长的需求,增强用户体验,并为各行业的进步做出贡献。