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藍(lán)牙簡(jiǎn)介——低功耗藍(lán)牙的發(fā)展
來(lái)源: | 作者:pmoee9c9f | 發(fā)布時(shí)間: 1647天前 | 5152 次瀏覽 | 分享到:
隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的臨近，誕生了大量的外圍傳感器設(shè)備連接到移動(dòng)中心的需求，藍(lán)牙作為移動(dòng)平臺(tái)的通用無(wú)線技術(shù)具有最大的中心設(shè)備優(yōu)勢(shì)。
       隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的臨近，誕生了大量的外圍傳感器設(shè)備連接到移動(dòng)中心的需求，藍(lán)牙作為移動(dòng)平臺(tái)的通用無(wú)線技術(shù)具有最大的中心設(shè)備優(yōu)勢(shì)。但這些外圍設(shè)備通常都是功耗敏感的設(shè)備，需要長(zhǎng)期休眠工作，傳統(tǒng)藍(lán)牙無(wú)法滿足。基于良好的市場(chǎng)發(fā)展前景，2010年藍(lán)牙4.0開(kāi)始加入低功耗特性，彌補(bǔ)了經(jīng)典藍(lán)牙在智能家居上的空缺，把應(yīng)用場(chǎng)合拓展到了一個(gè)極大的范圍。

1、Bluetooth 4.0
        2010年藍(lán)牙4.0發(fā)布，它包括三個(gè)子規(guī)范，即經(jīng)典藍(lán)牙、高速藍(lán)牙和新的藍(lán)牙低功耗技術(shù)，經(jīng)典藍(lán)牙和高速藍(lán)牙可統(tǒng)稱為傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)，三種模式所占用的帶寬，協(xié)議，通信機(jī)制都不一樣。4.0主要特性是低功耗 Bluetooth Low Energy(BLE)，源自諾基亞的Wibree 技術(shù)，被SIG接納并規(guī)范為BLE。
1、BLE功耗比傳統(tǒng)藍(lán)牙降低90%，主要用于小數(shù)據(jù)量設(shè)備連接。
2、低功耗模式下，有效通信距離提高到100m 以上。
3、更快的響應(yīng)速度，最短可在 3 毫秒內(nèi)完成連接設(shè)置并開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)。
4、更安全的技術(shù)，使用 AES-128 CCM 加密算法進(jìn)行數(shù)據(jù)包加密和認(rèn)證。
5、4.0可分為 Single Mode和Dual Mode，Single Mode表示只支持藍(lán)牙4.0的模式（BLE），商標(biāo)bluetooth Smart。Dual Mode表示支持藍(lán)牙4.0和傳統(tǒng)藍(lán)牙模式（3.0及之前版本），商標(biāo)為Bluetooth Smart Ready。傳統(tǒng)藍(lán)牙的商標(biāo)為Bluetooth。






       mart Ready可以和Smart Ready、傳統(tǒng)藍(lán)牙，及Smart之間相互連接和通信。
       傳統(tǒng)藍(lán)牙可以和 Smart Ready、傳統(tǒng)藍(lán)牙之間連接和通信
        Smart 可以和 Smart、Smart Ready 之間連接和通信
        Bluetooth Smart Ready雙模設(shè)備用于包括手機(jī)、平板電腦、個(gè)人電腦及電視機(jī)等處于消費(fèi)者互聯(lián)世界核心的電子設(shè)備
        Bluetooth Smart單模設(shè)備包括心率監(jiān)測(cè)儀、計(jì)步器等使用紐扣式電池，以及用于收集特定信息的感應(yīng)器類電子設(shè)備。

        2013年Bluetooth 4.1發(fā)布，支持通過(guò)IPv6連接互聯(lián)網(wǎng)，支持Smart Ready角色和Bluetooth的轉(zhuǎn)換，主從共存（輪訓(xùn)方式）；并優(yōu)化了與4G信號(hào)共存問(wèn)題。
        2014年Bluetooth 4.2發(fā)布，支持基于IPv6的6LoWPAN接入互聯(lián)網(wǎng)；提高單包數(shù)據(jù)容量（4.2是255字節(jié)，4.1是23字節(jié)，4.0是20字節(jié)），實(shí)際速率提高2.5倍；增強(qiáng)LE的連接安全；新增隨機(jī)藍(lán)牙設(shè)備地址，避免廣播泄漏隱私。
2、2016 Bluetooth 5.0 發(fā)布
倍數(shù)據(jù)吞吐量倍數(shù)據(jù)吞吐量
LE PHY新增2Mbps PHY，數(shù)據(jù)速率提升1倍；對(duì)于藍(lán)牙5規(guī)范來(lái)說(shuō)，LE 1M PHY是強(qiáng)制性的，而LE 2M PHY是可選的，所以并非聲稱支持藍(lán)牙5的設(shè)備就能具有藍(lán)牙5的最高速率。

4倍距離
低功耗藍(lán)牙信道傳輸中引入糾錯(cuò)編碼技術(shù)（FEC），最多提高接收靈敏度約12dB，所以可以達(dá)到4倍傳輸距離；藍(lán)牙5的低功耗具有兩種編碼PHY，它基于 1M PHY，分別是500kbps（S=2編碼），125kbps（S=8編碼）


8倍廣播數(shù)據(jù)包

在藍(lán)牙4.x協(xié)議中31字節(jié)廣播包數(shù)據(jù)，被限制在37，38，39廣播信道上傳輸數(shù)據(jù)。藍(lán)牙5增加了擴(kuò)展的廣播數(shù)據(jù)包，并且允許藍(lán)牙在除37，38，39廣播信道的其他37個(gè)信道上傳輸0-255字節(jié)的數(shù)據(jù)，可稱作次要廣播信道。
室內(nèi)定位導(dǎo)航功能，結(jié)合WiFi可以實(shí)現(xiàn)精度小于1 米的室內(nèi)定位。
2019年Bluetooth 5.1發(fā)布 新增尋向(direction finding)功能，配合藍(lán)牙近接(proximity)技術(shù)，室內(nèi)厘米級(jí)定位精度。



       2020年Bluetooth 5.2發(fā)布，新增LE同步信道，布局LE藍(lán)牙音頻。LE功率控制，智能低功耗，保障連接可靠性；增強(qiáng)版ATT，改善多應(yīng)用調(diào)用阻塞，降低反應(yīng)延遲。
       Bluetooth SIG為了鼓勵(lì)會(huì)員逐步棄用藍(lán)牙核心規(guī)格舊版本藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)并轉(zhuǎn)而使用新的藍(lán)牙核心規(guī)格版本藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)以提高互操作性及品質(zhì),Bluetooth SIG 董事會(huì)正式批準(zhǔn)了藍(lán)牙核心規(guī)格版本標(biāo)準(zhǔn)棄用及撤銷計(jì)劃。

1.2017年12月19日起執(zhí)行棄用藍(lán)牙核心標(biāo)準(zhǔn)版本2.0/2.0+EDR；
2. 2018 年7 月1 日起執(zhí)行撤銷藍(lán)牙核心標(biāo)準(zhǔn)版本2.0/2.0+EDR；
3. 2018 年7 月1 日起執(zhí)行棄用藍(lán)牙核心標(biāo)準(zhǔn)版4.0/3.0/2.1/2.1+EDR；
4. 2020 年1 月1 日起執(zhí)行撤銷藍(lán)牙核心標(biāo)準(zhǔn)版4.0/3.0/2.1/2.1+EDR；
5. 2019 年1 月1 日起執(zhí)行棄用藍(lán)牙核心標(biāo)準(zhǔn)版本4.1；
6. 2020 年7 月1 日起執(zhí)行撤銷藍(lán)牙核心標(biāo)準(zhǔn)版本4.1。