短距離無線通信技術有我們熟知的Wi-Fi、ZigBee、藍牙以及Z-Wave，上期文章介紹了Wi-Fi，本期我們一起來認識藍牙技術。

藍牙作為一種小范圍無線連接技術，具有低功耗、低成本、方便快捷的特點，被廣泛應用于無線耳機、智能手表、無線遙控等場景，是實現無線通信的主流技術之一。

短距離無線通信技術

第二期：藍牙

自1999年第一個藍牙版本誕生，藍牙技術已經發展了20余年，從藍牙1.0到藍牙5.3，不斷更新的藍牙協議升級了哪些功能？

藍牙1.0

傳輸速率748~810kpbs，單工傳輸，通信易受干擾，難以區分主副設備。

藍牙1.1

傳輸速率在748~810kpbs，只能以單工的傳輸方式進行工作，容易受到同頻率產品的通信干擾，已可進行主副設備區分。該版本支持Stereo音效的傳輸要求，但是頻寬、頻率、響應時間等參數指標達不到要求，也不算是一個應用在Stereo傳輸上最好的協議。

藍牙1.2

傳輸速率未變，在藍牙1.1版本的基礎上 ，增加了抗干擾跳頻功能，支持單通道播放，但是性能還是不理想。

藍牙2.0

藍牙2.0是1.2的優化提升版本，傳輸速率能達到2Mpbs左右。該版本藍牙模塊可以實現全雙工的工作方式，可以在傳輸文件的同時傳輸語音信息，進行實時雙向通信。功耗相對降低，開始支持立體聲。

藍牙2.1

該版本藍牙模塊具備了手機間的配對和近場通訊NFC（Near Field CoMMunication）機制。

Sniff Subrating功能：可以實現設定兩個設備間的確認數據發送間隔，當我們延長這個時間間隔就可以讓藍牙芯片的功耗降低。

該版本的藍牙協議支持全雙工通信模式，數據可實現實時雙向交互。

藍牙3.0

使用全新的協議，傳輸速率能夠達到24Mbps，傳輸速率在藍牙2.0的基礎上大大提升，支持視頻傳輸。

前三代藍牙技術標準，即1.x、2.x、3.0, 主要特點是設備間無線高速數據傳輸、短距離、功耗較高。主要應用為：以點對點網絡拓撲結構建立一對一設備連接，用來傳輸音頻、視頻、文件等。一般手機、電腦、平板等可移動設備作為中心設備，無線耳機、無線音箱、鼠標、鍵盤、打印機等作為外圍設備。由于功耗較高，所以設備限制在帶有一定容量的可充電電池設備上。

藍牙4.0

實現極致的低功耗；低成本、低時延，可實現3ms的低延遲，還有AES-128加密，在保證性能的前提下實現較高的安全性。設備可多連，理論上能夠實現100米的距離傳輸。

4.0以后的藍牙版本屬于低功耗藍牙。

藍牙4.1

實現通過IPV6協議連接到網絡，提升用戶入網便捷性和使用體驗；

AES加密技術：通過硬件加密技術讓我們獲得更加安全的連接。

藍牙4.2

通過6LoWPAN接入互聯網，提升數據傳輸速率；傳輸速率提升，安全性加強。

藍牙5.0

更先進的藍牙芯片，支持左右聲道獨立接收音頻，數據處理能力更強、延遲更低。

提升傳輸距離：可以達到300米

Beacon：提供廣播服務

無損傳輸：支持24bit/192KHz的無損音源傳輸

藍牙5.1

AOA功能：可以實現室內定位誤差1m內，室內定位更加精準。

藍牙5.2

傳輸速率42Mbps，理論傳輸距離300米。增加了增強型ATT協議，LE功耗控制和LE同步信道等功能。

多主多從：主從一體角色下可同時連接7個從設備，并且可以作為從角色被另一個主角色設備連接。

Long Range模式：有效提高傳輸距離，增加通信范圍。

支持大廣播包：有效提升傳輸速率。

擴展廣播包復用信道：復用37個信道傳輸，抗干擾能級強，傳輸快。

LE功率控制功能：根據信號強度變化來動態優化連接設備之間的傳輸功率，同時保證信號質量與減少功率浪費。

藍牙5.3

傳輸速率與藍牙5.2相同，延遲更低、續航更長、抗干擾能力更強。

支持包含廣播數據信息（ADI）的周期性廣播，有效提高通信效率；

ADI包括廣播數據ID（DID）及廣播組ID（SID），廣播數據ID主要用于區分不同的廣播數據內容，廣播組ID用于區分不同的廣播組。

新增LE增強版連接更新功能，輕松實現低功耗；

新增LE頻道分級功能，可減小設備間的相互干擾；

新增Host設定Controller密鑰長度的功能，安全性提高；

徹底刪除高速配置（HS）及相關技術規范。

綜上，藍牙版本越高，功能越強大。藍牙版本向下兼容。

現在藍牙版本的更新速度是很快的，相較于之前的版本，最新的藍牙5.3在傳輸速率、穩定性、安全性等方面都有明顯的提升，功能更強，應用也越多。但對用戶來說，最重要還是消費體驗。

隨著物聯網的發展，面對IoT市場，藍牙技術也在迅速成長。在功耗、連接數量、傳輸速度及距離、安全性等各個方面展露出自身的強大。支持藍牙設備的互聯萬物類別不斷擴大，藍牙技術仍然是物聯網的第一大技術。

審核編輯：湯梓紅