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不同蓝牙版本的比较:您应该了解的完整指南

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不同蓝牙版本的比较:您应该了解的完整指南

引用
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来源
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https://www.minew.com/zh/comparing-bluetooth-versions/

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
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。

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