表1 藍牙核心規範發展介紹安全
版本號網絡 |
規範公佈架構 |
加強功能工具 |
0.7性能 |
1998.10.19優化 |
Baseband、LMP加密 |
0.8spa |
1999.1.21設計 |
HCI、L2CAP、RFCOMMrest |
0.9 |
1999.4.30 |
OBEX與IrDA的互通性 |
1.0 Draft |
1999.7.5 |
SDP、TCS |
1.0 A |
1999.7.26 |
|
1.0 B |
2000.10.1 |
安全性,廠商設備之間鏈接兼容性 |
1.1 |
2001.2.22 |
IEEE 802.15.1 |
1.2 |
2003.11.5 |
高速鏈接、自適應跳頻、錯誤檢測和流程控制、同步能力 |
2.0 + EDR |
2004.11.9 |
EDR傳輸率提高至2-3Mbps |
2.1 + EDR |
2007.7.26 |
擴展查詢響應、簡易安全配對、暫停與繼續加密、Sniff省電 |
3.0 + HS |
2009.4.21 |
交替射頻技術、802.11協議適配層、電源管理、取消了UMB的應用 |
4.0 +BLE |
2010.6.30 |
低功耗物理層和鏈路層、AES加密、Attribute Protocol(ATT)、Generic Attribute Profile(GATT)、Security Manager(SM) |
4.1 |
2013.12 |
1)與4G不構成干擾; 2)經過IPV6鏈接到網絡。 3)可同一時候發射和接收數據。 |
如下對主要版本號的主要特性作一個具體的介紹:
傳輸率約在748~810kb/s。因是早期設計,easy受到同頻率之產品所幹擾下影響通信質量。
支持Stereo音效的傳輸要求,但僅僅能夠做(單工)方式工做,加上音帶頻率響應不太足夠,並未算是最好之Stereo傳輸工具。
相同是僅僅有748~810kb/s的傳輸率。但在加上了(改善Software)抗干擾跳頻功能。(太深刻之技術理論再也不詳述!)。
支持Stereo音效的傳輸要求。但僅僅能夠做(單工)方式工做。加上音帶頻率響應不太足夠,並未算是最好之Stereo傳輸工具。
2.0是1.2的改良提高版,傳輸率約在1.8M/s~2.1M/s,可以有(雙工)的工做方式。即一面做語音通信,同一時候亦可以傳輸檔案/高質素圖片。臺灣有部份藍牙Dongle已經有在市面發售,但在手機內有支持藍牙2.0版本號則是很是少。
藍牙耳機可以真正使用的亦很少。2.0版本號固然也支持Stereo運做。隨後藍牙2.0版本號的芯片。是有機會增長了Stereo譯碼芯片,則連A2DP(AdvancedAudioDistributionProfile)也可以不需要了。
爲了改善藍牙技術存在的問題。藍牙SIG組織(Special InterestGroup)推出了Bluetooth 2.1+EDR版本號的藍牙技術。
改善裝置配對流程:以往在鏈接過程當中。需要利用我的識別碼來確保鏈接的安全性,而改進事後的鏈接方式則是會本身主動使用數字password來進行配對與鏈接,舉例來講,僅僅要在手機選項中選擇鏈接特定裝置。在肯定以後,手機會本身主動列出當前環境中可以使用的設備。並且本身主動進行連結;而短距離的配對方面:也具有了在兩個支持藍牙的手機之間互相進行配對與通信傳輸的NFC(Near Field CoMMunication)機制;更佳的省電效果:藍牙2.1版增長了Sniff Subrating的功能,透過設定在2個裝置之間互相確認訊號的發送間隔來達到節省功耗的目的。
藍牙2.1將裝置之間相互確認的訊號發送時間間隔從舊版的0.1秒延長到0.5秒左右,如此可以讓藍牙芯片的工做負載大幅減小。也可以讓藍牙可以有不少其它的時間可以完全休眠。依據官方的報告,採用此技術以後,藍牙裝置在開啓藍牙聯機以後的待機時間可以有效延長5倍以上。
2009年4月21日。藍牙技術聯盟(BluetoothSIG)正式頒佈了新一代標準規範"BluetoothCoreSpecificationVersion3.0HighSpeed"(藍牙核心規範3.0版快速),藍牙3.0的核心是"GenericAlternateMAC/PHY"(AMP),這是一種全新的交替射頻技術。贊成藍牙協議棧針對任一任務動態地選擇正確射頻。最初被指望用於新規範的技術包含802.11以及UMB。但是新規範中取消了UMB的應用。做爲新版規範,藍牙3.0的傳輸速度天然會更高,而祕密就在802.11無線協議上。
經過集成"802.11PAL"(協議適應層),藍牙3.0的傳輸數據率提升到了大約24Mbps(就能夠在需要的時候調用802.11WI-FI用於實現快速傳輸數據)。,是藍牙2.0的八倍,可以輕鬆用於錄像機至高清電視、PC至PMP、UMPC至打印機之間的資料傳輸。
功耗方面,經過藍牙3.0快速傳送大量數據天然會消耗不少其它能量,但由於引入了加強電源控制(EPC)機制,再輔以802.11。實際空暇功耗會明顯減小,藍牙設備的待機耗電問題有望獲得初步解決。此外。新的規範還具有通用測試方法(GTM)和單向廣播無鏈接數據(UCD)兩項技術,並且包含了一組HCI指令以獲取密鑰長度。據稱。配備了藍牙2.1模塊的PC理論上可以經過升級固件讓藍牙2.1設備也支持藍牙3.0。
聯盟成員已經開始爲設備製造商研發藍牙3.0解決方式。
藍牙4.0最重要的特性是省電,極低的執行和待機功耗可以使一粒鈕釦電池連續工做數年之久。此外,低成本和跨廠商互操做性。3毫秒低延遲、AES-128加密等諸多特點。可以用於計步器、心律監視器、智能儀表、傳感器物聯網等衆多領域。大大擴展藍牙技術的應用範圍。
藍牙4.0是藍牙3.0+HS規範的補充。專門面向對成本和功耗都有較高要求的無線方案。可普遍用於衛生保健、體育健身、家庭娛樂、安全保障等諸多領域。
它支持兩種部署方式:雙模式和單模式。雙模式中。低功耗藍牙功能集成在現有的經典藍牙控制器中,或再在現有經典藍牙技術(2.1+EDR/3.0+HS)芯片上添加低功耗堆棧,整體架構基本不變。所以成本添加有限。
Single mode僅僅能與BT4.0互相傳輸沒法向下兼容(與3.0/2.1/2.0沒法相通);Dual mode可以向下兼容可與BT4.0傳輸也可以跟3.0/2.1/2.0傳輸。
單模式面向高度集成、緊湊的設備。使用一個輕量級鏈接層(Link Layer)提供超低功耗的待機模式操做、簡單設備恢復和可靠的點對多點傳輸數據。還能讓聯網傳感器在藍牙傳輸中安排好低功耗藍牙流量的次序,同一時候還有高級節能和安全加密鏈接。
藍牙4.0將三種規格集一體,包含傳統藍牙技術、快速技術和低耗能技術。與3.0版本號相比最大的不一樣就是低功耗。
「4.0版本號的功耗較老版本號減小了90%,更省電。 「隨着藍牙技術由手機、遊戲、耳機、便攜電腦和汽車等傳統應用領域向物聯網、醫療等新領域的擴展。對低功耗的要求會愈來愈高。4.0版本號強化了藍牙在傳輸數據上的低功耗性能。
」
假設說藍牙 4.0主打的是省電特性的話,那麼這次升級藍牙4.1的關鍵詞應當是IOT(全聯網),也就是把所有設備都聯網的意思。爲了實現這一點,對通信功能的改進是藍牙 4.1最爲重要的改進之中的一個。
首當其衝的就是批量數據的傳輸速度。你們知道藍牙的傳輸速率一直很渣。與已經跨入千兆的WiFi相比毫無可比性。因此藍牙4.1在已經被普遍使用的藍牙4.0 LE基礎上進行了升級,使得批量數據可以以更高的速率傳輸。固然這並不意味着可以用藍牙快速傳輸流媒體視頻,這一改進的主要針對的仍是剛剛興起的可穿戴設備。好比已經比較常見的健康手環,其發送出的數據流並不大,經過藍牙4.1可以更快速地將跑步、游泳、騎車過程當中收集到的信息傳輸到手機等設備上,用戶就能更好地實時監控運動的情況,這是很是實用處的。
在藍牙4.0時代,所有採用了藍牙4.0 LE的設備都被貼上了「BluetoothSmart」 和「Bluetooth SmartReady」的標誌。
當中Bluetooth Smart Ready設備指的是PC、平板、手機這種鏈接中心設備,而Bluetooth Smart設備指的是藍牙耳機、鍵鼠等擴展設備。以前這些設備之間的角色是早就安排好了的,並不能進行角色互換。僅僅能進行1對1鏈接。
而在藍牙4.1技術中,就贊成設備同一時候充當「Bluetooth Smart」 和「Bluetooth Smart Ready」兩個角色的功能,這就意味着可讓多款設備鏈接到一個藍牙設備上。舉個樣例,一個智能手錶既能夠做爲中心樞紐,接收從健康手環上收集的運動信息的同一時候,又能做爲一個顯示設備。顯示來自智能手機上的郵件、短信。藉助藍牙4.1技術智能手錶、智能眼鏡等設備就能成爲真正的中心樞紐。
除此以外。可穿戴設備上網不易的問題,也可以經過藍牙4.1進行解決。新標準增長了專用通道贊成設備經過 IPv6 聯機使用。舉例來講,假設有藍牙設備沒法上網,那麼經過藍牙4.1鏈接到可以上網的設備以後。該設備就可以直接利用IPv6鏈接到網絡,實現與WiFi一樣的功能。雖然受傳輸速率的限制,該設備的上網應用有限。只是同步資料、收發郵件之類的操做仍是全然可以實現的。這個改進的優勢在於傳感器、嵌入式設備僅僅需藍牙即可實現鏈接手機、鏈接互聯網,相對而言WiFi多用於鏈接互聯網。在鏈接設備方面效果通常,沒法作到藍牙的功能。將來隨着物聯網逐漸走進咱們的生活,無線傳輸在平常生活中的地位也會愈來愈高,藍牙做爲普及最普遍的傳輸方式,將在「物聯網」中起到不可忽視的做用。只是,藍牙全然適應IPv6則需要更長的時間,因此就要看芯片廠商怎樣幫助藍牙設備添加IPv6的兼容性了
在各大手機廠商以及PC廠商的推進下,差點兒所有的移動設備和筆記本電腦中都裝有藍牙的模塊,用戶對於藍牙的使用也比較多。只是仍有大量用戶認爲藍牙使用起來很麻煩,歸根結底仍是藍牙設備較爲複雜的配對、鏈接形成的。試想一下,假設與手機鏈接的智能手錶。每次斷開鏈接後,都得在設置界面中手動選擇一次才幹又一次鏈接,這就很麻煩了。以前解決這一問題的方法是廠商在兩個藍牙設備中都增長NFC芯片,經過NFC近場通信的方式來簡化又一次配對的步驟,這本是個不錯的思路。僅僅是搭載NFC芯片的產品不只數量少,而且價格偏高,很小衆。
藍牙4.1針對這點進行了改進,對於設備之間的鏈接和又一次鏈接進行了很大幅度的改動,可以爲廠商在設計時提供不少其它的設計權限。包含設定頻段建立或保持藍牙鏈接,這以改變使得藍牙設備鏈接的靈活性有了很明顯的提高。兩款帶有藍牙4.1的設備以前已經成功配對。又一次鏈接時僅僅要將這兩款設備靠近,便可實現又一次鏈接,全然不需要不論什麼手動操做。舉個樣例,之後使用藍牙4.1的耳機時,僅僅要打開電源開關便可了,不需要在手機上進行操做,很的簡單。
在移動通訊領域,最近最火的話題莫過於4G了,已經成爲全球無線通訊網絡一個不可逆轉的發展趨勢。
而藍牙4.1也專門針對4G進行了優化。確保可以與4G信號和平共處,這個改進被藍牙技術聯盟稱爲「共存性」。可能你們會認爲疑惑,手機網絡信號和藍牙不是早就共存了麼,爲何藍牙4.1還要特別針對這點改進呢?這是因爲在實際的應用中。假設這二者同一時候數據傳輸,那麼藍牙通訊就可能受到手機網絡信號的干擾,致使傳輸速率的降低。所以在全新的藍牙4.1標準中。一旦遇到藍牙4.1和4G網絡同一時候在數據傳輸的狀況。那麼藍牙4.1就會本身主動協調二者的傳輸信息。從而下降其餘信號對藍牙4.1的干擾,用戶也就不用操心傳輸速率降低的問題了。
AES加密技術提供更安全的鏈接。
該功能使無線耳機更加適用於政府、醫療及銀行等安全至上的應用領域。
可經過專屬Bluetooth Smart遠程遙控器操控耳機、揚聲器及條形音箱,並支持同步播放源於還有一個全然不一樣設備的音頻流。