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文档简介
1、不同版本蓝牙的特点&区别概述:1. v 1.X版本的蓝牙技术带有实验性质,较少被生产厂商采用。2. V2.0+EDR和V1.X比主要升级体现在传输速度,实际速度可以达到2Mbps 2.0+EDR在保证立体声传输的基础上加大了数据流的带宽传输,可以用于较高品质的音乐播放。但该版本由于配对困难,采用的设备仍然较少,该标准将在 14年11月作废。3. V2.1+EDR和V2.0+EDR的主要升级体现在 快速配对技术SSP的采用,即用户无需再输入配对的 PIN码。Bluetooth 2.1是目前设备数量最多的版本。4. V3.0+HS根据802.11适配层协议应用了 Wi-Fi技术,即在蓝牙配
2、对后,在需要的时候调用802.11 wifi用于实现高速数据。理论上最高速度可达到24Mbps,是蓝牙2.0的八倍。“ +HS (High Speed)是选配技术,并非所有的 Bluetooth 3.0 均支持24Mbps的传输速度。5. V4.0是V3.0+HS的补充,在“经典规范”(可以看作V2.1的升级)和“高速规范”(+HS两个标准之上,增加了 “低功耗规范(Bluetooth Low Energy )"。在硬件的实现上,蓝牙 4.0可以集成在现有经典蓝牙技术(2.1+EDR/3.0+HS)芯片上增加低功耗部分(双模式,成本相对更低),也可以在高度集成的设 备中增加一个独立的
3、连接层(Link Layer ),实现超低功耗的蓝牙传输(单模式)。虽然 v4.0在2010年 就推出了,但除iPho ne4S,Galaxy S3, Note2支持蓝牙4.0夕卜,An droid 4.2原生系统缺乏对 4.0的支持, 因此4.0的BLE连接尚未大范围普及。预计低功耗蓝牙4.0会随着An droid 4.3的升级得到更普遍的运用。6. v4.1以“ in ter netof thi ngs "为目标对v4.0进行的软件升级,在连接性的提升体现在如下方面(硬件层面上V4.0的设备无需做任何改动即可使用 V4.1 )。a) v4.1 标准下蓝牙设备可以同时作为发射方(B
4、luetooth Smart)和接受方(Bluetooth Smart Ready),并且可以连接到多个设备上。例如智能手表可以作为发射方向手机发射身体健康指数,同时作为接收方连接到蓝牙耳机/手环或其他设备上;b) 长期睡眠下的自动唤醒功能。例如在佩戴手环游泳1小时后,回到更衣室手环会自动和手机建立连接传输数据,不需要任何操作;c) 通过IPv6建立网络连接。蓝牙设备只需要通过蓝牙4.1连接到可以上网的设备(如手机),就可以通过IPv6与云端的数据进行同步。即实现“云同步"不再需要wifi连接(wifi模块的成本通常更高,也更费电)。低功耗规范(BLE和经典蓝牙规范 对比技术指标Cl
5、assic BluetoothBluetooth Low En ergy(V4.0)传输距离50m(160ft)100m(330ft)速度1-3Mbit/s1Mbit/s安全性56/128-bit128-bit AES响应延迟约 100ms6ms发送数据所需时间100ms<3ms声音传输YesNo能耗100%基准)1%-50%能耗峰值<30mA<15mA各代蓝牙技术规范的对比DataVersio n理论峰值配对加密算法其他改进19991.0/1.08721kbit/sNA1.0及以前为实验版本20011.1-LegacyNA修正了 1.0错误,增加了非加密通道20031.2P
6、ari ngNA发现连接速度提升,传输速度提高,降低无线电干扰一11.20042.0+EDR3Mbit/sGPSK,PSK实际速度约2.1Mbit/s7.20072.1+EDR-SSP(Secure Simple Pairi ng)-当前最普通的蓝牙标志4.20093.0+HS24Mbit/s高速传输需802.11 (Wi-Fi )链接6.2014.0-AES1. 官方名称 Bluetooth Smart,其他名 ULP/BLE/Wibree2. 能耗降至3.0以及以前标准的1%-50%12.20134.1-1. 与4G不构成干扰,同时使用4G和 BT双方速度不下降2. 诵过IPV6连接到网络
7、:3.可同时收发数据1. 蓝牙技术版本简介1) 截止2013年12月,蓝牙共有七个版本 V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.02) 以通讯距离来在不同版本可再分为Class A(1)/Class B(2)。3) 版本的区别1.1为最早期版本,传输率约在748810kb/s,因是早期设计,容易受到同频率之产品所干扰下 影响通讯质量。1.2同样是只有748810kb/s的传输率,但在以前的基础上加上了(改善Software)抗干扰跳频 功能。4) 通讯距离版本a) Class A是用在大功率/远距离的蓝牙产品 上,但因成本高和耗电量大,蓝牙不适合作个人通讯产品之用,故多用在部分商业特殊用
8、途上,通讯距离大约在80 100M距离之间。b) Class B是目前最流行的制式,通讯距离大约在830M之间,视产品的设计而定,多用于手机内/蓝牙耳机/蓝牙Dongle的个人通讯产品上,耗电量和体积较细,方便携带。5) 无论1.1/1.2 版本的蓝牙产品,本身基本是可以支持Stereo音效的传输要求,但只能够作 单工方式工作,加上音带频率响应不太足够,并未算是最好之Stereo传输工具。6) 版本2.0是1.2的改良提升版,传输率约在1.8M/s2.1M/s,可以有(双工)的工作方式。 即一面作语音通讯,同时亦可以传输档案/高质素图片,2.0版本当然也支持Stereo运作。7) 稍后蓝牙2.
9、0 版本的芯片,是有机会加入了 Stereo 译码芯片,则连A2DP( Advaneed Audio Distribution Profile )也可以不需要了。8) 2009年4月21日,蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式颁布了新一代标准规范"Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed"(蓝牙核心规范 3.0 版 高速)。9) 2010年7月7日 蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式采纳蓝牙4.0核心规范(Bluetooth CoreSpecification Version 4.0),并启
10、动对应的认证计划。2. 蓝牙技术新标准一一解析:2.1 Bluetooth 2.0+EDRBluetooth 2.0+EDR标准在2004年推出,在技术上作了大量的改进,但从1.X标准延续下来的配置流程复杂和设备功耗较大的问题 依然存在。2.2 Bluetooth 2.1+EDR为了改善蓝牙技术目前存在的问题,蓝牙SIG组织(Special Interest Group)推出了 Bluetooth2.1+EDR版本的蓝牙技术。1. 改善装置配对流程:由于有许多使用者在进行硬件之间的蓝牙配对时,会遭遇到许多问题, 不管是单次配对,或者是永久配对,在配对的过程与必要操作过于繁杂,以往在连接过程中,
11、需要利 用个人识别码来确保连接的安全性,而改进过后的连接方式则是会自动使用数字密码来进行配对与连 接,举例来说,只要在手机选项中选择连接特定装置,在确定之后,手机会自动列出目前环境中可使 用的设备,并且自动进行连结。而短距离的配对方面,也具备了在两个支持蓝牙的手机之间互相进行配对与通讯传输的NFC(Near Field Communication )机制。NFC是短距离的无线 RFID技术,在针对12公尺的短距离联 机应用上,以电磁波为基础,取代传统无线电传输。由于NFC机制掌控了配对的起始侦测,当范围内的2台装置要进行配对传输时,只要简单的在手机屏幕上点选是否接受联机即可。不过要应用NFC功
12、能,系统必须要内建NFC芯片或者是具备相关硬件功能。2. 更佳的省电效果:蓝牙2.1版加入了 Sniff Subrating的功能,透过设定在2个装置之间互相确认讯号的发送间隔来达到节省功耗的目的。一般来说,当2个进行连结的蓝牙装置进入待机状态之后,蓝牙装置之间仍需要透过相互的呼叫来确定彼此是否仍在联机状态,当然,也因为这样,蓝牙芯片就必须随时保持在工作状态,即使手机的其它组件都已经进入休眠模式。为了改善了这样的状况, 蓝牙2.1将装置之间相互确认的讯号发送时间间隔从旧版的0.1秒延长到0.5秒左右,如此可以让蓝牙芯片的工作负载大幅降低,也可让蓝牙可以有更多的时间可以彻底休眠。根据官方的报告,
13、采用此技术之后,蓝牙装置在开启蓝牙联机之后的待机时间可以有效延长5倍以上。2.3蓝牙3.0技术规范2009年4月21日,蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG) 正式颁布了新一代标准规范"Bluetooth Core Specification Version 3.0 High Speed"( 蓝牙核心规范 3.0 版 高速),蓝牙 3.0 的核心是"Generic Alternate MAC/PHY"( AMP,这是一种全新的交替射频技术,允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选 择正确射频。最初被期望用于新规范的技术包括 802.11以及UMB但是新规范
14、中取消了 UMB勺应用。作为新版规范,蓝牙3.0的传输速度自然会更高,而秘密就在802.11无线协议上。通过集成"802.11 PAL"(协议适应层),蓝牙3.0的数据传输率提高到了大约24Mbps(即可在需要的时候调用 802.11 Wi-Fi用于实现高速数据传输)。,是蓝牙2.0的8倍,可以轻松用于录像机至高清电视、 PC 至PMP UMP(至打印机之间的资料传输。功耗方面,通过蓝牙3.0高速传送大量数据自然会消耗更多能量,但由于引入了增强电源控制 (EPC机制,再辅以802.11,实际空闲功耗会明显降低,蓝牙设备的待机耗电问题有望得到初步解决。 事实上,蓝牙联盟也正在
15、着手制定新规范的低功耗版本。此外,新的规范还具备通用测试方法(GTM和单向广播无连接数据(UCD两项技术,并且包括了一 组HCI指令以获取密钥长度。据称,配备了蓝牙2.1模块的PC理论上可以通过升级固件让蓝牙 2.1设备也支持蓝牙3.0。根据官方消息,Bluetooth SIG(Special Interest Group)将会在 4月 21 日正式公布 Bluetooth3.0标准,之前该标准又被称为 Bluetooth UWB。新的Bluetooth 3.0 将可以带来更高的传输速度, 据了解其速率至少将会是目前 2.0+ EDR版本的18倍。具体得说Bluetooth 3.0 标准最高可
16、以实现 480 Mb/s的传输速度,如果距离达到6英尺至30英尺也可以获得53.3 Mb/s100 Mb/s的传输速度。 另外Bluetooth 3.0 标准将会显著降低进行数据同步时的数据传输中断现象。除了加入了对 Generic Alternate MAC/PHY (AMP)技术的支持之后,Bluetooth 3.0将可以为用户带来近似于 Wi-Fi无线网络的数据传输速度。Bluetooth 3.0标准将能够使得Bluetooth频率依 托于Wi-Fi 802.11协议,简单得说就是通过新的标准将可以使用 Wi-Fi 802.11协议进行数据传输。 因为为了能够充分利用高速的数据传输速率,
17、相关设备将需要同时支持蓝牙和 Wi-Fi无线功能。如果 相关设备不支持 Wi-Fi网络,那么数据传输将会由Bluetooth来进行。Bluetooth SIG 声称Bluetooth 3.0 将可以在数秒内完成完整的音频库、 DVD以及大量的图片传 输。为了增加传输速率,Bluetooth 3.0同样能够支持增强型功耗控制,这样可以有效降低数据传输 中断的概率。在数据传输方面,Bluetooth 一直被Wi-Fi的阴影所覆盖。在很多场合,很多人都认为Bluetooth 的速度无法满足工作的需求。但是随着Bluetooth 3.0标准的推出,这种情况将会发生彻底改变。2.4蓝牙4.0技术规范蓝牙
18、技术联盟(SIG)周二(2010年4月20日)表示,蓝牙4.0技术规范已经基本成型,预计于 今年第二季度发布。蓝牙4.0包括三个子规范,即传统蓝牙技术、高速蓝牙和新的蓝牙低功耗技 术。蓝牙4.0的改进之处主要体现在三个方面,电池续航时间、节能和设备种类上。拥有低成本,跨厂商互操作性,3毫秒低延迟、100米以上超长距离、AES-128加密等诸多特色。 此外,蓝牙4.0的有效传输距离也有所提升。当前,蓝牙的有效传输距离为10米(约30英尺), 而蓝牙4.0的有效传输距离可达到100米(约200英尺)。SIG表示,蓝牙4.0完整规范将于今年6月30日完成,而基于蓝牙4.0的设备有望于年底或2011
19、年初上市。3.蓝牙性能参数的比较:技术规范典型的蓝牙低耗电的蓝牙4.0无线电频率2.4 GHz2.4 GHz距离10米100米空中数据速率1-3 Mb/s1 Mb/s应用吞吐量0.7-2.1 Mb/s0.2 Mb/s安全4/128-bit 及用户自定义的应用层6128-bitAES 及用户自定义的应用层鲁棒性自动适应快速跳频,FEC:快速ACK自动适应快速跳频发送数据的总时间100 ms<6 ms认证机构监牙技术联盟(Bluetooth SIG)监牙技术联盟(Bluetooth SIG)语音能力有没有网络拓扑分散网Star-bus主要用途手机,游戏机,耳机,stereo audio st
20、reaming,汽车和 PC等手机,游戏机,PC,表,体育和健身, 医疗保健,汽车,家用电子,自动化 和工业等2.5蓝牙4.1技术规范Bluetooth SIG正式推出蓝牙4.1版本。如果说蓝牙4.0主打的是 省电特性的话,那么此次升级蓝牙 4.1 的关键词应当是IOT(全联网),也就是把所有设备都联网的意思。为了实现这一点,对通讯功能的改进是蓝牙4.1最为重要的改进之一。首当其冲的就是批量数据的传输速度,这一改进的主要针对的还是刚刚兴起的可穿戴设备。例如已经比较常见的健康手环,其发送出的数据流并不大,通过蓝牙4.1能够更快速地将跑步、游泳、骑车过程中收集到的信息传输到手机等设备上,用户就能更
21、好地实时监控运动的状况,这是很有用处的。当然这并不意味着可以用蓝牙高速传 输流媒体视频。蓝牙4.1中,允许设备同时充当“Bluetooth Smart和“Bluetooth Smart Ready两个角色的功能,这就意味着能够让多款设备连接到一个蓝牙设备上。举个例子,一个智能手表既可以作为中心枢纽,接收从健康手环上收集的运动信 息的同时,又能作为一个显示设备,显示来自智能手机上的邮件、短信。借助蓝牙4.1技术智能手表、智能眼镜等设备就能成为真正的中心枢纽。在蓝牙4.0时代,所有采用了蓝牙 4.0 LE的设备都被贴上了“Bluetooth Smart ”和“Bluetooth Smart Rea
22、dy的标志。其中 Bluetooth Smart Ready设备指的是 PC平板、手机这样的连接中心设备, 而Bluetooth Smart设备指的是蓝牙耳机、键鼠等扩展设备。之前这些设备之间的角色并不能进行角色互换,只能进行1对1连接。除此之外,可穿戴设备上网不易的问题,也可以通过蓝牙4.1进行解决。新标准加入了专用通道允许设备通过IPv6联机使用。举例来说,如果有蓝牙设备无法上网,那么诵过蓝牙4.1连接到可以上网的设备之后,该设备就可以直接利用IPv6连接到网络,实现与 WiFi相同的功能。尽管受传输速率的限制,该设备的上网应用有限,不过同 步资料、收发邮件之类的操作还是完全可以实现的。这
23、个改进的好处在于传感器、嵌入式设备只需蓝牙便可实现连接手机、连接互联网,相对而言WiFi多用于连接互联网,在连接设备方面效果一般,无法做到蓝牙的功能。未来随着物联网逐渐走进我们的生活,无线传输在日常生活中的地位也会越来越高,蓝牙作为普及最广泛的传输方式, 将在 物联网”中起到不可忽视的作用。不过,蓝牙完全适应IPv6则需要更长的时间,所以就要看芯片厂商如何帮助蓝牙设备增加IPv6的兼容性了。简化设备连接在各大手机厂商以及PC厂商的推动下,几乎所有的移动设备和笔记本电脑中都装有蓝牙的模块, 用户对于蓝牙的使用也比较多。不过仍有大量用户觉得蓝牙使用起来很麻烦,归根结底还是蓝牙设备较为复杂的配对、连接造成的。试想一下,如果与手机连接的智能手表,每次断开连接后,都得在 设置界面中手动选择一次才能重新连接,这就非常麻烦了。之前解决这一问题的方法是厂商在两个 蓝牙设备中都加入NFC芯片,通过NFC近场通讯的方式来简化重新配对的步骤,这本是个不错的思路。只是搭载NFC芯片的产品不仅数量少,而且价格偏高,非常小众。蓝牙4.1针对这点进行了改进,对于设备之间的连接
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