蓝牙设备是谁发明的怎么看(蓝牙是谁的专利)

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什么是蓝牙

蓝牙(Bluetooth),或称为蓝芽,是一种新式的无线传送协议,最初由爱立信创制,后来由蓝牙特别兴趣组订定技术标准。据说因为此技术尚在萌芽的阶段,故将Bluetooth以“蓝芽”的中文译名在台湾地区进行商业的注册,不过根据英文本身的意义直译,还是“蓝牙”较为贴切。

一、什么是蓝牙技术

所谓蓝牙(Bluetooth)技术,实际上是一种短距离无线电技术,利用“蓝牙”技术,能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化以上这些设备与因特网Internet之间的通信,从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。说得通俗一点,就是蓝牙技术使得一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备,不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线上因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。“蓝牙”技术属于一种短距离、低成本的无线连接技术,是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性方案,因此,目前无线通信的“蓝牙”刚刚露出一点儿芽尖,却已经引起了全球通信业界和广大用户的密切关注。

二、蓝牙的由来

蓝牙以公元10世纪统一丹麦和瑞典的一位斯堪的纳维亚国王的名字命名。它孕育着颇为神奇的前景:对手机而言,与耳机之间不再需要连线;在个人计算机,主机与键盘、显示器和打印机之间可以摆脱纷乱的连线;在更大范围内,电冰箱、微波炉和其它家用电器可以与计算机网络的连接,实现智能化操作。

发明蓝牙技术的是瑞典电信巨人爱立信公司。由于这种技术具有十分可喜的应用前景,1998年5月,五家世界顶级通信/计算机公司:爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔经过磋商,联合成立了蓝牙共同利益集团(Bluetooth SIG), 目的是加速其开发、推广和应用。此项无线通信技术公布后,便迅速得到了包括摩托罗拉、3Com、朗讯、康柏、西门子等一大批公司的一致拥护,至今加盟蓝牙SIG的公司已达到2000多个,其中包括许多世界最著名的计算机、通信以及消费电子产品领域的企业,甚至还有汽车与照相机的制造商和生产厂家。一项公开的技术规范能够得到工业界如此广泛的关注和支持,这说明基于此项蓝牙技术的产品将具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。蓝牙共同利益集团现已改称蓝牙推广集团。

三、蓝牙的技术内容

蓝牙技术产品是采用低能耗无线电通信技术来实现语音、数据和视频传输的,其传输速率最高为每秒1Mb/s,以时分方式进行全双工通信,通信距离为10米左右,配置功率放大器可以使通信距离进一步增加。

蓝牙产品采用的是跳频技术,能够抗信号衰落;采用快跳频和短分组技术,能够有效地减少同频干扰,提高通信的安全性;采用前向纠错编码技术,以便在远距离通信时减少随机噪声的干扰;采用2.4GHz的ISM (即工业、科学、医学)频段,以省去申请专用许可证的麻烦;采用FM调制方式,使设备变得更为简单可靠;“蓝牙”技术产品一个跳频频率发送一个同步分组,每组一个分组占用一个时隙,也可以增至5个时隙;“蓝牙”技术支持一个异步数据通道,或者3个并发的同步语音通道,或者一个同时传送异步数据和同步语音的通道。“蓝牙”的每一个话音通道支持64Kbps的同步话音,异步通道支持的最大速率为721Kbps、反向应答速率为57.6Kbps的非对称连接,或者432.6Kbps的对称连接。

蓝牙技术产品与因特网Internet之间的通信,使得家庭和办公室的设备不需要电缆也能够实现互通互联,大大提高办公和通信效率。因此, “蓝牙”将成为无线通信领域的新宠,将为广大用户提供极大的方便而受到青睐。

四、蓝牙技术指标和系统参数

目前所公布的蓝牙技术参数如表1所示。(2001.5)

表1 蓝牙技术参数

工作频段 ISM频段,2.402~2.480GHz

双工方式 全双工,TDD时分双工

业务类型 支持电路交换和分组交换业务

数据速率 1Mb/s

非同步信道速率 非对称连接721/57.6kb/s,对称连接432.6kb/s

同步信道速率 64Kb/s

功率 美国FCC要求<0dbm(1mW),其他国家可扩展为100mW

跳频频率数 79个频点/MHz

跳频速率 1600次/s

工作模式 PARK/HOLD/SNIFF

数据连接方式 面向连接业务SCO,无连接业务ACL

纠错方式 1/3FEC,2/3FEC,ARQ

鉴权 采用反应逻辑算术

信道加密 采用0位、40位、60位密钥

语音编码方式 连续可变斜率调制CVSD

发射距离 一般可达10~10cm,增加功率情况下可达100m

五、蓝牙技术中的名词术语

微微网(Piconet)是由采用蓝牙技术的设备以特定方式组成的网络。微微网的建立是由两台设备(如便携式电脑和蜂窝电话)的连接开始,最多由8台设备构成。所有的蓝牙设备都是对等的,以同样的方式工作。然而,当一个微微网建立时,只有一台为主设备,其他均为从设备,而且在一个微微网存在期间将一直维持这一状况。

分布式网络(Scatternet)是由多个独立、非同步的微微网形成的。

主设备(Master unit)是指在微微网中,如果某台设备的时钟和跳频序列用于同步其他设备,则称它为主设备。从设备(Slave unit)是指非主设备的设备均为从设备。

MAC地址(MAC address)是用3比特表示的地址,用于区分微微网中的设备。休眠设备(Parked units)在微微网中只参与同步,但没有MAC地址的设备。监听及保持方式(Sniff and Hold mode)指微微网中从设备的两种低功耗工作方式。

具体的介绍下“蓝牙”。谢谢。

什么是蓝牙(Bluetooth)

一、蓝牙名字的由来

蓝牙的名字来源于10世纪丹麦国王Harald Blatand-英译为Harold Bluetooth。在行业协会筹备阶段,需要一个极具有表现力的名字来命名这项高新技术。行业组织人员,在经过一夜关于欧洲历史和未来无限技术发展的讨论后,有些人认为用Blatand国王的名字命名再合适不过了。Blatand国王将现在的挪威,瑞典和丹麦统一起来;就如同这项即将面世的技术,技术将被定义为允许不同工业领域之间的协调工作,例如计算,手机和汽车行业之间的工作。名字于是就这么定下来了。

在丹麦的Jelling城,在教堂里立着一块纪念碑,这块纪念碑就是为了纪念Blatand国王的功绩和他的父亲,丹麦的第一个国王“Gorm the Old”而立的。有趣的是,这块特别的石头在Harald和他的儿子Sven Forkbeard之间的一次战争后就遗失了,近600年里没有人见过这块石头。Sven获胜了(并且把他父亲流放了),因为这块刻着古代北欧文字的石头是Harald的荣耀,所以Sven埋葬了它。直到最近几年,一个农夫对他农场里的这个大土堆产生了好奇,才终于发现了这块石头。

这个标志最初是在商业协会宣布成立的时候由Scandinavian公司设计的。标志保留了它名字的传统特色,包含了古北欧字母“H”,看上去非常类似一个星号和一个“B”,在标志上仔细看两者都能看到。

二、蓝牙技术介绍

“蓝牙”(Bluetooth)原是十世纪统一了丹麦的国王的名字,现取其“统一”的含义,用来命名意在统一无线局域网通讯标准的蓝牙技术。蓝牙技术是爱立信、IBM等5家公司在1998年联合推出的一项无线网络技术。随后成立的蓝牙技术特殊兴趣组织(SIG)来负责该技术的开发和技术协议的制定,如今全世界已有1800多家公司加盟该组织,最近微软公司也正式加盟并成为SIG组织的领导成员之一。

蓝牙是无线数据和语音传输的开放式标准,它将各种通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统、甚至家用电器采用无线方式联接起来。它的传输距离为10cm~10m,如果增加功率或是加上某些外设便可达到100m的传输距离。它采用2.4GHz ISM频段和调频、跳频技术,使用权向纠错编码、ARQ、TDD和基带协议。TDMA每时隙为0.625μs,基带符合速率为1Mb/s。蓝牙支持64kb/s实时语音传输和数据传输,语音编码为CVSD,发射功率分别为1mW、2.5mW和100mW,并使用全球统一的48比特的设备识别码。由于蓝牙采用无线接口来代替有线电缆连接,具有很强的移植性,并且适用于多种场合,加上该技术功耗低、对人体危害小,而且应用简单、容易实现,所以易于推广。

蓝牙技术

SIG组织于1999年7月26日推出了蓝牙技术规范1.0版本。蓝牙技术的系统结构分为三大部分:底层硬件模块、中间协议层和高层应用。 底层硬件部分包括无线跳频(RF)、基带(BB)和链路管理(LM)。无线跳频层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波,实现数据位流的过滤和传输,本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据和信息帧的传输。链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。

蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点,可以进行异步数据通信,可以支持多达3个同时进行的同步话音信道,还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57.6kb/秒的不对称连接,也可以支持43.2kb/秒的对称连接。

中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能,该层协议是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令。

主机控制接口层(HCI)是蓝牙协议中软硬件之间的接口,它提供了一个调用基带、链路管理、状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时,HCI以上的协议软件实体在主机上运行,而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成,二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。

在蓝牙协议栈的最上部是各种高层应用框架。其中较典型的有拨号网络、耳机、局域网访问、文件传输等,它们分别对应一种应用模式。各种应用程序可以通过各自对应的应用模式实现无线通信。拨号网络应用可通过仿真串口访问微微网(Piconet),数据设备也可由此接入传统的局域网;用户可以通过协议栈中的Audio(音频)层在手机和耳塞中实现音频流的无线传输;多台PC或笔记本电脑之间不需要任何连线,就能快速、灵活地进行文件传输和共享信息,多台设备也可由此实现同步操作。

总之,整个蓝牙协议结构简单,使用重传机制来保证链路的可靠性,在基带、链路管理和应用层中还可实行分级的多种安全机制,并且通过跳频技术可以消除网络环境中来自其它无线设备的干扰。

应用前景

蓝牙技术的应用范围相当广泛,可以广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备,如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等,蓝牙的无线通讯方式将上述设备连成一个微微网(Piconet),多个微微网之间也可以进行互连接,从而实现各类设备之间随时随地进行通信。应用蓝牙技术的典型环境有无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等。目前,蓝牙的初期产品已经问世,一些芯片厂商已经开始着手改进具有蓝牙功能的芯片。与此同时,一些颇具实力的软件公司或者推出自已的协议栈软件,或者与芯片厂商合作推出蓝牙技术实现的具体方案。尽管如此,蓝牙技术要真正普及开来还需要解决以下几个问题:首先要降低成本;其次要实现方便、实用,并真正给人们带来实惠和好处;第三要安全、稳定、可靠地进行工作;第四要尽快出台一个有权威的国际标准。一旦上述问题被解决,蓝牙将迅速改变人们的生活与工作方式,并大大提高人们的生活质量。

蓝牙Mesh的由来

从蓝牙的发展历史中,弄清蓝牙mesh的前世今生?思考灵魂三问:从哪来,到哪去,它要干什么。为接下来学习蓝牙mesh做准备。

为什么命名蓝牙呢?这要源于一个小故事,十世纪的丹麦有一位国王叫Harald Blatand,此人口齿伶俐、善于交际。他将挪威、瑞典和丹麦统一了起来。由于他喜欢吃蓝莓,牙龈常常是蓝色的,因此有蓝牙国王之称。设计人员在确定名称时觉得“蓝牙”这个名字极具表现力,而且Blatand国王的个性很符合这项技术的特征,因此使用了“蓝牙”这个名称。蓝牙标志设计取自 Harald Bluetooth 名字中的“H”和“B”蓝牙标志的来历个字母,用古北欧字母来表示,将这两者结合起来,就成为了蓝牙的logo。

野蛮生长阶段

蓝牙的核心是短距离无线电通讯,它的基础来自于跳频扩频(FHSS)技术,由好莱坞女演员 Hedy Lamarr 和钢琴家 George Antheil 在 1942 年 8 月申请的专利上提出。他们从钢琴的按键数量上得到启发,通过使用 88 种不同载波频率的无线电控制鱼雷,由于传输频率是不断跳变的,因此具有一定的保密能力和抗干扰能力。

起初该项技术并没有引起美国军方的重视,直到 20 世纪 80 年代才被军方用于战场上的无线通讯系统,跳频扩频(FHSS)技术后来在解决包括蓝牙、WiFi、3G 移动通讯系统在无线数据收发问题上发挥着关键作用。

20 世纪 80至 90 年代,正值通讯技术爆发的时代,当时多家科技巨头都在研究一种能够将不同设备无线连接在一起的短距离无线通讯技术。

1994 年,JaapHaartsen 完成了该项技术最核心的基带部分, Sven Mattissson 则完成了无线射频部分,加上链接管理(LMP),这3部分构成了该项技术的核心协议层。这就是最早期的蓝牙技术,只是这个时候还不叫蓝牙。

经过漫长的野蛮生长,各种标准层出不穷,所谓分久必合合久必分。

为了方便,不可能每家都用自己的标准,就像充电数据线,市面上两种充电数据线,苹果和安卓,即便如此,也让人感觉头疼。试下一下,如果一个手机厂商,使用一种充电线,将会是一种什么样的场景。蓝牙mesh的标准,诞生也与蓝牙的诞生方式如出一辙。2017年以前,在国内外也是各种自家的蓝牙mesh标准,直到Sig发布正式版才得以统一。

爱立信在 1994 年创制的方案,该方案旨在研究移动电话和其他配件间进行低功耗、低成本无线通信连接的方法。发明者希望为设备间的无线通讯创造一组统一规则(标准化协议),以解决用户间互不兼容的移动电子设备的通信问题,用于替代 RS-232 串口通讯标准。

1996 年12 月,Ericsson,Nokia,Intel,Toshiba 和 IBM决定成立一个特定兴趣小组(SpecialInterestGroup)来统一和维护该项无线通讯技术标准,以便使其能够成为未来的无线通信标准。经过讨论,Intel 负责半导体芯片和传输软件的开发,爱立信负责无线射频和移动电话软件的开发,IBM和东芝负责笔记本电脑接口规格的开发。

1998 年 5 月 20 日,爱立信联合 IBM、英特尔、诺基亚及东芝 5 家著名厂商成立 “特别兴趣小组”(Special Interest Group,SIG) ,即蓝牙技术联盟的前身,目标是开发一个成本低、效益高、可以在短距离范围内随意无线连接的蓝牙技术标准。当年蓝牙推出 0.7 规格,支持 Baseband 与 LMP(Link Manager Protocol)通讯协定两部分。

1999 年先后推出 0.8 版、0.9 版、1.0 Draft 版。完成了 SDP(Service Discovery Protocol)协定和 TCS(Telephony Control Specification)协定。

1999 年 7 月 26 日正式公布 1.0A 版,确定使用 2.4GHz 频段。和当时流行的红外线技术相比,蓝牙有着更高的传输速度,而且不需要像红外线那样进行接口对接口的连接,所有蓝牙设备基本上只要在有效通讯范围内使用,就可以进行随时连接。 任何角度和方向都可以实现数据的交换,就此拉开了蓝牙技术突飞猛进的序幕。

1999 年下半年,苹果、微软、摩托罗拉、三星、朗讯与蓝牙特别小组的五家公司共同发起成立了蓝牙技术推广组织,从而在全球范围内掀起了一股“蓝牙”热潮。

到 2000 年 4 月,SIG 的成员数已超过 1500,其成长速度超过任何其他的无线联盟。截止目前,共有3万6千多家公司成为特别兴趣小组成员。蓝牙协议最新的版本也到了5.2,于2020年1月7日发布。暂时还没有蓝牙5.3要发布的消息。

第一代蓝牙:关于短距离通讯早期的探索

1999 年:蓝牙 1.0

早期的蓝牙 1.0 A 和 1.0B 版存在多个问题,有多家厂商指出他们的产品互不兼容。同时,在两个设备“链接”(Handshaking)的过程中,蓝牙硬件的地址(BD_ADDR)会被发送出去,在协议的层面上不能做到匿名,造成泄漏数据的危险。

因此,当 1.0 版本推出以后,蓝牙并未立即受到广泛的应用。除了当时对应蓝牙功能的电子设备种类少,蓝牙装置也十分昂贵。

2001 年:蓝牙 1.1

蓝牙 1.1 版正式列入 IEEE 802.15.1 标准,该标准定义了物理层(PHY)和媒体访问控制(MAC)规范,用于设备间的无线连接,传输率在748~810kb/s。但因为是早期设计,容易受到同频率之间产品干扰,影响通讯质量。

2003 年:蓝牙 1.2

蓝牙 1.2 版同样是只有 748~810kb/s 的传输率,但针对 1.1 版本暴露出的安全性问题,完善了匿名方式,新增屏蔽设备的硬件地址(BD_ADDR)功能,保护用户免受身份嗅探攻击和跟踪,同时向下兼容 1.1 版。此外,还增加了四项新功能:

AFH(Adaptive Frequency Hopping)适应性跳频技术,减少了蓝牙产品与其它无线通讯装置之间所产生的干扰问题;

eSCO(Extended Synchronous Connection-Oriented links)延伸同步连结导向信道技术,用于提供 QoS 的音频传输,进一步满足高阶语音与音频产品的需求;

Faster Connection 快速连接功能,可以缩短重新搜索与再连接的时间,使连接过程更为稳定快速;

支持 Stereo 音效的传输要求,但只能以单工方式工作。

第二代蓝牙:发力传输速率的 EDR 时

2004 年:蓝牙 2.0

蓝牙 2.0 是 1.2 版本的改良版,新增的 EDR(Enhanced Data Rate)技术通过提高多任务处理和多种蓝牙设备同时运行的能力,使得蓝牙设备的传输率约在1.8M/s ~ 2.1M/s。

蓝牙 2.0 支持双工模式:可以一边进行语音通讯,一边传输文档/高质素图片。同时,EDR 技术通过减少工作负载循环来降低功耗,由于带宽的增加,蓝牙 2.0 增加了连接设备的数量。

应用最为广泛的是蓝牙2.0 + EDR标准,该标准在2004年已经推出,支持蓝牙2.0 + EDR 标准的产品也于2006年大量出现。虽蓝牙2.0 + EDR标准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。

蓝牙2.0可以算得上是生不逢时:虽然蓝牙2.0已经出现,但大部分的手机内还是集成的蓝牙2.0以下的发射端,导致了兼容性出现问题,所以,也就没有大规模的普及;另外,这也是蓝牙给大家留下不容易匹配的原因。

2007 年:蓝牙 2.1

蓝牙 2.1 新增了 Sniff Subrating 省电功能,将设备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,从而让蓝牙芯片的工作负载大幅降低。另外,新增 SSP 简易安全配对功能,改善了蓝牙设备的配对体验,同时提升了使用和安全强度。支持 NFC 近场通信,只要将两个内置有 NFC 芯片的蓝牙设备相互靠近,配对密码将通过 NFC 进行传输,无需手动输入。

2007年8月2日,蓝牙技术联盟正式批准了蓝牙2.1版规范,即“蓝牙2.1+EDR”,可供未来的设备自由使用。目前这个版本仍然占据蓝牙市场较大份额,相对2.0版本主要是提高了待机时间2倍以上,技术标准没有根本性变化。

市面上很多蓝牙音箱,大街小巷里面手机支付后的语音播报,就是使用的这个版本标准。通常称作音频蓝牙,在安卓中支持SSP简单安全配对,在iOS端则需要使用MFI认证。

第三代蓝牙:High Speed,传输速率高达 24Mbps

2009 年:蓝牙 3.0

2009年4月21日蓝牙技术联盟正式颁布蓝牙核心规范3.0版。蓝牙 3.0 新增了可选技术 High Speed,High Speed 可以使蓝牙调用 802.11 WiFi 用于实现高速数据传输,传输率高达 24Mbps,是蓝牙 2.0 的 8 倍,轻松实现录像机至高清电视、PC 至 PMP、UMPC 至打印机之间的资料传输(需要双方都达到此标准才能实现功能)。

蓝牙 3.0 的核心是 AMP(Generic Alternate MAC/PHY),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。

功耗方面,蓝牙 3.0 引入了 EPC 增强电源控制技术,再辅以 802.11,实际空闲功耗明显降低。

第四代蓝牙:主推” Low Energy”低功耗

2010 年:蓝牙 4.0

蓝牙4.0规范于2010年7月7日正式发布,新版本的最大意义在于低功耗,同时加强不同厂商之间的设备兼容性,并且降低延迟,理论最高传输速度依然为24Mbps(即3MB/s),有效覆盖范围扩大到100米(之前的版本为10米)。拥有更快的响应速度,最短可在 3 毫秒内完成连接设置并开始传输数据。更安全的技术,使用 AES-128 CCM 加密算法进行数据包加密和认证。

蓝牙 4.0 是迄今为止第一个蓝牙综合协议规范,将三种规格集成在一起。其中最重要的变化就是 BLE(Bluetooth Low Energy)低功耗功能,提出了低功耗蓝牙、传统蓝牙和高速蓝牙三种模式:

BLE 前身是 NOKIA 开发的 Wibree 技术,本是作为一项专为移动设备开发的极低功耗的移动无线通信技术,在被 SIG 接纳并规范化之后重命名为 Bluetooth Low Energy(后简称低功耗蓝牙)。这三种协议规范还能够互相组合搭配、从而实现更广泛的应用模式。

蓝牙 4.0 的芯片模式分为 单模(Single mode) 与双模( Dual mode)。Single mode 只能与蓝牙 4.0 互相传输无法向下与 3.0/2.1/2.0 版本兼容;Dual mode 可以向下兼容 3.0/2.1/2.0 版本。前者应用于使用纽扣电池的传感器设备,例如对功耗要求较高的心率检测器和温度计;后者应用于传统蓝牙设备,同时兼顾低功耗的需求。

2013 年:蓝牙 4.1

蓝牙4.1于2013年12月6日发布,与LTE无线电信号之间如果同时传输数据,那么蓝牙4.1可以自动协调两者的传输信息,理论上可以减少其它信号对蓝牙4.1的干扰。改进是提升了连接速度并且更加智能化,比如减少了设备之间重新连接的时间,意味着用户如果走出了蓝牙4.1的信号范围并且断开连接的时间不算很长,当用户再次回到信号范围中之后设备将自动连接,反应时间要比蓝牙4.0更短。最后一个改进之处是提高传输效率,如果用户连接的设备非常多,比如连接了多部可穿戴设备,彼此之间的信息都能即时发送到接接收设备上。

蓝牙 4.1 在传输速度和传输范围上变化很小,但在软件方面有着明显的改进。此次更新目的是为了让 Bluetooth Smart 技术最终成为物联网(Internet of Things)发展的核心动力。

允许开发人员和制造商「自定义」蓝牙 4.1 设备的重新连接间隔,为开发人员提供了更高的灵活性和掌控度。

支持「云同步」。蓝牙 4.1 加入了专用的 IPv6 通道,蓝牙 4.1 设备只需要连接到可以联网的设备(如手机),就可以通过 IPv6 与云端的数据进行同步,满足物联网的应用需求。

支持「扩展设备」与「中心设备」角色互换。支持蓝牙 4.1 标准的耳机、手表、键鼠,可以不用通过 PC、平板、手机等数据枢纽,实现自主收发数据。例如智能手表和计步器可以绕过智能手机,直接实现对话。

2014 年:蓝牙 4.2

2014年12月4日,最新的蓝牙4.2标准颁布。蓝牙4.2标准的公布,不仅改善了数据传输速度和隐私保护程度,还接入了该设备将可直接通过IPv6和6LoWPAN接入互联网。

首先是速度方面变得更加快速。尽管蓝牙4.1版本已在之前的基础上提升了不少,但远远不能满足用户的需求,同Wi-Fi相比,显得优势不足。而蓝牙4.2标准通过蓝牙智能(Bluetooth Smart) 数据包的容量(MTU Size)提高,其可容纳的数据量相当于此前的10倍左右,两部蓝牙设备之间的数据传输速度提高了2.5倍。

其次,隐私保护程度地加强也获得众多用户的好评。我们知道,蓝牙4.1以及其之前的版本在隐私安全上存在一定的隐患——连接一次之后便无需再确认便自动连接,容易造成隐私泄露。而在蓝牙4.2新的标准下,蓝牙信号想要连接或者追踪用户设备必须经过用户许可,否则蓝牙信号将无法连接和追踪用户设备。

当然,最令人期待的还是新版本通过IPv6和6LoWPAN接入互联网的功能。早在蓝牙4.1版本时,蓝牙技术联盟便已经开始尝试接入,但由于之前版本传输率的限制以及网络芯片的不兼容性,并未完全实现这一功能。而据蓝牙技术联盟称,蓝牙4.2新标准已可直接通过IPv6和6LoWPAN接入互联网。相信在此基础上,一旦可IPv6和6LoWPAN广泛运用,此功能将会吸引更多的关注。

另外不得不提的是,对较老的蓝牙适配器来说,蓝牙4.2的部分功能将可通过软件升级的方式获得,但并非所有功能都可获取。蓝牙技术联盟称:“隐私功能或可通过固件升级的方式获得,但要视制造商的安装启用而定。速度提升和数据包扩大的功能则将要求硬件升级才能做到。”

而到目前为止,蓝牙4.0仍是消费者设备最常用的标准,不过Android Lollipop等移动平台已经开始添加对蓝牙4.1标准和蓝牙4.2标准的原生支持。

第五代蓝牙:开启「物联网」时代大门

2016 年:蓝牙 5.0

美国时间2016年6月16日,蓝牙技术联盟(SIG)在华盛顿正式发布了第五代蓝牙技术(简称蓝牙5.0)。蓝牙5.0 在低功耗模式下具备更快更远的传输能力,传输速率是蓝牙4.2 的两倍(速度上限为 2Mbps),有效传输距离是蓝牙4.2 的四倍(理论上可达 300 米),数据包容量是蓝牙4.2 的八倍。

支持室内定位导航功能,结合 WiFi 可以实现精度小于 1 米的室内定位。

另外,蓝牙5.0还允许无需配对接受信标的数据,比如广告、Beacon、位置信息等。同时蓝牙5.0标准还针对IoT物联网进行底层优化,更快更省电,力求以更低的功耗和更高的性能为智能家居服务。

2019年,SIG推出了蓝牙5.1.新增寻向功能,将蓝牙定位的精准度提升到厘米级,功耗更低、传输更快、距离更远、定位更精准。

2020年1月,蓝牙技术联盟在拉斯维加斯举办的CES2020上发布了其新一代蓝牙音频技术标准——低功耗音频LE Audio。该方案伴随着TWS耳机的爆发而被受关注。因此,有业内人士认为,LE Audio蓝牙标准将再次对终端应用产生重大影响。

Mesh 网状网络:实现物联网的关键”钥匙“

蓝牙技术联盟于2017年7月19日正式宣布,蓝牙(Bluetooth@)技术开始全面支持Mesh网状网络。Mesh 网状网络是一项独立研发的网络技术,它能够将蓝牙设备作为信号中继站,将数据覆盖到非常大的物理区域,兼容蓝牙 4 和 5 系列的协议。

传统的蓝牙连接是通过一台设备到另一台设备的「配对」实现的,建立「一对一」或「一对多」的微型网络关系。

而 Mesh 网络能够使设备实现「多对多」的关系。Mesh 网络中每个设备节点都能发送和接收信息,只要有一个设备连上网关,信息就能够在节点之间被中继,从而让消息传输至比无线电波正常传输距离更远的位置。

这样,Mesh 网络就可以分布在制造工厂、办公楼、购物中心、商业园区以及更广的场景中,为照明设备、工业自动化设备、安防摄像机、烟雾探测器和环境传感器提供更稳定的控制方案。

物联网:未来蓝牙技术的新主场

自 1998 年来,蓝牙协议已经进行了多次更新,从音频传输、图文传输、视频传输,再到以低功耗为主打的物联网数据传输。一方面维持着蓝牙设备向下兼容性,另一方面蓝牙也正应用于越来越多的物联网设备。

随着 Low Energy 版蓝牙在功耗和传输效率上的不断提升,Classic 版本(经典蓝牙,又或音频蓝牙)自 3.0 后就更新不大。可以预见,未来蓝牙的主要发力点将集中在物联网,而不仅仅局限于移动设备,而 Mesh 网状网络的加入,使得蓝牙自成 IoT 体系成为可能。

据 SIG 的市场报告预估,到 2018 年底,全球蓝牙设备出货量将多达 40 亿,其中:手机、平板和 PC 今年出货量可达 20 亿,音频和娱乐设备出货量可达 12 亿,全球 86% 出厂的汽车将具备蓝牙功能,智能家居蓝牙设备出货量可达 6.5 亿,智能建筑、智慧城市、智慧工业等均将成为未来潜力赛道。

随着蓝牙 5 技术的出现和蓝牙 mesh 技术的成熟,大大降低了设备之间的长距离、多设备通讯门槛,为未来的 IoT 带来了更大的想象空间。这项 20 年前问世的技术,未来还会焕发出蓬勃的生命力。

无线通信技术是当今网络通信的基础,按照距离,可以分为近距离无线通信和远距离无线通信。近距离无线通信包括WIFI、蓝牙、ZigBee、Z—Wave、NFC、UWB等。远距离无线通信包括LoRa、NB-IoT等。

相比于其他无线技术:红外、无线2.4G、WiFi来说,蓝牙具有加密措施完善,传输过程稳定以及兼容设备丰富等诸多优点。尤其是在授权门槛逐渐降低的今天,蓝牙技术开始真正普及到所有的数码设备。不过,蓝牙这一路走来也并非完美,从1.0到5.0是一个不平凡的过程。

参考资料:

世界上第一款蓝牙耳机发明于哪一年?谁发明的?问的是蓝牙耳机,不是蓝牙技术,谢谢😜!

好像是2000年,由GN Netcom公司推出的第一款蓝牙耳机,型号是GN9000。

什么是蓝牙?

蓝牙,说的通俗易懂点就是无线耳机。当蓝牙耳机和你的手机绑定后,有效距离为二十米。可以通过蓝牙接电话,也可以通过蓝牙拨打电话。

蓝牙怎么用(它能干什么,通俗的解释一下)

蓝牙是由瑞士手机公司_爱立信公司发明的一种无线传输设备,它不但不用像红外线那样手机对着手机传输,还有比红外线快出好多倍的速度,十分方便实,蓝牙技术不仅仅运用于电脑,像移动电话、数字相机、摄像机、打印机、传真机、家电等许许多多电子设备都可以采用蓝牙技术,实现无线连通,而不必拖一条尾巴(连接线)。随着蓝牙技术的普及,家庭装修时不再为电器的布线而烦恼;使用家电时,不必为一大堆遥控器而头疼,一部手机或是一把汽车钥匙就能一切搞定;出门在外,公司的工作安排和家里亲人的画面可以随时随地获得;打卡、缴费不用排队,从缴费点附近经过,不必进门就可以轻松完成……蓝牙技术的广泛应用将使我们的生活无比轻松

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