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藍(lán)牙1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0、4.1的區(qū)別

  發(fā)布時間:2016-04-05 16:29:03   作者:佚名   我要評論
這篇文章主要介紹了藍(lán)牙1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0、4.1的區(qū)別,需要的朋友可以參考下
藍(lán)牙( Bluetooth® ):是一種無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),可實(shí)現(xiàn)固定設(shè)備、移動設(shè)備和樓宇個人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波)。藍(lán)牙技術(shù)最初由電信巨頭愛立信公司于1994年創(chuàng)制,當(dāng)時是作為RS232數(shù)據(jù)線的替代方案。藍(lán)牙可連接多個設(shè)備,克服了數(shù)據(jù)同步的難題。

如今藍(lán)牙由藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth Special Interest Group,簡稱SIG)管理。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟在全球擁有超過25,000家成員公司,它們分布在電信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、和消費(fèi)電子等多重領(lǐng)域。IEEE將藍(lán)牙技術(shù)列為IEEE 802.15.1,但如今已不再維持該標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟負(fù)責(zé)監(jiān)督藍(lán)牙規(guī)范的開發(fā),管理認(rèn)證項(xiàng)目,并維護(hù)商標(biāo)權(quán)益。制造商的設(shè)備必須符合藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn)才能以“藍(lán)牙設(shè)備”的名義進(jìn)入市場。藍(lán)牙技術(shù)擁有一套專利網(wǎng)絡(luò),可發(fā)放給符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。

傳輸與應(yīng)用

藍(lán)牙的波段為2400–2483.5MHz(包括防護(hù)頻帶)。這是全球范圍內(nèi)無需取得執(zhí)照(但并非無管制的)的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療用(ISM)波段的 2.4 GHz 短距離無線電頻段。
藍(lán)牙使用跳頻技術(shù),將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分割成數(shù)據(jù)包,通過79個指定的藍(lán)牙頻道分別傳輸數(shù)據(jù)包。每個頻道的頻寬為1 MHz。藍(lán)牙4.0使用2 MHz 間距,可容納40個頻道。第一個頻道始于2402 MHz,每1 MHz一個頻道,至2480 MHz。有了適配跳頻(Adaptive Frequency-Hopping,簡稱AFH)功能,通常每秒跳1600次。
最初,高斯頻移鍵控(Gaussian frequency-shift keying,簡稱GFSK) 調(diào)制是唯一可用的調(diào)制方案。然而藍(lán)牙2.0+EDR 使得 π/4-DQPSK和 8DPSK 調(diào)制在兼容設(shè)備中的使用變?yōu)榭赡?。運(yùn)行GFSK的設(shè)備據(jù)說可以以基礎(chǔ)速率(Basic Rate,簡稱BR)運(yùn)行,瞬時速率可達(dá)1Mbit/s。增強(qiáng)數(shù)據(jù)率(Enhanced Data Rate,簡稱EDR)一詞用于描述π/4-DPSK 和 8DPSK 方案, 分別可達(dá)2 和 3Mbit/s。在藍(lán)牙無線電技術(shù)中,兩種模式(BR和EDR) 的結(jié)合統(tǒng)稱為“BR/EDR射頻”
藍(lán)牙是基于數(shù)據(jù)包、有著主從架構(gòu)的協(xié)議。一個主設(shè)備至多可和同一微微網(wǎng)中的七個從設(shè)備通訊。所有設(shè)備共享主設(shè)備的時鐘。分組交換基于主設(shè)備定義的、以312.5µs為間隔運(yùn)行的基礎(chǔ)時鐘。兩個時鐘周期構(gòu)成一個625µs的槽,兩個時間隙就構(gòu)成了一個1250µs的縫隙對。在單槽封包的簡單情況下,主設(shè)備在雙數(shù)槽發(fā)送信息、單數(shù)槽接受信息。而從設(shè)備則正好相反。封包容量可長達(dá)1、3、或5個時間隙,但無論是哪種情況,主設(shè)備都會從雙數(shù)槽開始傳輸,從設(shè)備從單數(shù)槽開始傳輸。[3]

通訊連接

藍(lán)牙主設(shè)備最多可與一個微微網(wǎng)(一個采用藍(lán)牙技術(shù)的臨時計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò))中的七個設(shè)備通訊, 當(dāng)然并不是所有設(shè)備都能夠達(dá)到這一最大量。設(shè)備之間可通過協(xié)議轉(zhuǎn)換角色,從設(shè)備也可轉(zhuǎn)換為主設(shè)備(比如,一個頭戴式耳機(jī)如果向手機(jī)發(fā)起連接請求,它作為連接的發(fā)起者,自然就是主設(shè)備,但是隨后也許會作為從設(shè)備運(yùn)行。)
藍(lán)牙核心規(guī)格提供兩個或以上的微微網(wǎng)連接以形成分布式網(wǎng)絡(luò),讓特定的設(shè)備在這些微微網(wǎng)中自動同時地分別扮演主和從的角色。
數(shù)據(jù)傳輸可隨時在主設(shè)備和其他設(shè)備之間進(jìn)行(應(yīng)用極少的廣播模式除外)。主設(shè)備可選擇要訪問的從設(shè)備;典型的情況是,它可以在設(shè)備之間以輪替的方式快速轉(zhuǎn)換。因?yàn)槭侵髟O(shè)備來選擇要訪問的從設(shè)備,理論上從設(shè)備就要在接收槽內(nèi)待命,主設(shè)備的負(fù)擔(dān)要比從設(shè)備少一些。主設(shè)備可以與七個從設(shè)備相連接,但是從設(shè)備卻很難與一個以上的主設(shè)備相連。規(guī)格對于散射網(wǎng)中的行為要求是模糊的。
許多USB藍(lán)牙適配器或“軟件狗”是可用的,其中一些還包括一個IrDA適配器。

規(guī)格和特性

短鏈接廣播技術(shù)(后來改名為藍(lán)牙)最初是由愛立信移動的CTO Nils Rydbeck在瑞典隆德(Lund)所開發(fā),目的是根據(jù)1989年發(fā)表的兩項(xiàng)發(fā)明(Johan Ullman博士1989年6月2日發(fā)布的SE 8902098-6和1992年7月24日發(fā)布的SE 9202239),開發(fā)一個無線耳機(jī)。Nils Rydbeck把規(guī)格指定的工作交給了Tord Wingren,把開發(fā)的工作交給了Jaap Haartsen和Sven Mattisson。他們在瑞典隆德的愛立信工作。這一規(guī)格是基于跳頻技術(shù)。
藍(lán)牙規(guī)格由藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟正式推出,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟是1998年5月20日正式宣布成立的。如今它的全球成員公司已超過兩萬五千家。它最初是由愛立信、IBM、英特爾、東芝和諾基亞創(chuàng)立的,后開又有許多公司加入。
所有的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)版本都支持向下兼容,讓最新的版本能夠覆蓋所有舊的版本。
藍(lán)牙核心規(guī)格工作組(Bluetooth Core Specification Working Group,簡稱CSWG)主要制定4種規(guī)格
藍(lán)牙核心規(guī)格,通常幾年更新一次
核心規(guī)格附錄(CSA),每年可發(fā)布更新數(shù)次
核心規(guī)格補(bǔ)充(CSS),發(fā)布較快

藍(lán)牙1.1:早期版本,傳輸率約在748~810kpbs8,因是早期設(shè)計(jì),容易受到同頻率之產(chǎn)品所干擾下影響通訊質(zhì)量。

藍(lán)牙1.2:同樣是只有 748~810kpbs 的傳輸率,但在加上了抗干擾跳頻功能。只支持單聲道!

藍(lán)牙2.0:傳輸率約在 1.8Mpbs~2.1Mpbs,可以有(雙工)的工作方式。即一面作語音通訊,同時亦可以傳輸檔案/高質(zhì)素圖片。在能耗上有所降低,可以支持立體聲。

藍(lán)牙2.1:和2.0版本同時代產(chǎn)品,相對2.0版本主要是提高了待機(jī)時間2倍以上,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)沒有根本性變化!

藍(lán)牙3.0:相比較2代,升級比較大,使用了新的協(xié)議,主要是傳輸速度有了質(zhì)的飛越!傳輸速率可以達(dá)到24Mbps,這使視頻藍(lán)牙傳輸成為可能,但是要達(dá)到最佳效果,必須連接雙方都是3.0及以上才可!但是功耗上沒有什么提升。

藍(lán)牙4.0:相比較前一代,主要進(jìn)步為超低功耗、免配對密碼(一般通過NFC直連)、可以多連(一個耳機(jī)連2個收手機(jī))超長傳輸距離(理論100米)!

藍(lán)牙4.1:藍(lán)牙4.1與LTE無線電信號之間如果同時傳輸數(shù)據(jù)那么藍(lán)牙4.1可以自動協(xié)調(diào)兩者的傳輸信息,理論上可以減少其它信號對藍(lán)牙4.1的干擾。提升連接速度并且更加智能化,反應(yīng)時間比藍(lán)牙4.0更短。提高傳輸效率。

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟于2013年12月正式宣布采用藍(lán)牙核心規(guī)格4.1版本。 這一規(guī)格是對藍(lán)牙4.2版本的一次軟件更新,而非硬件更新。這一更新包括藍(lán)牙核心規(guī)格附錄(CSA1、2、3和4)并添加了新的功能、提高了消費(fèi)者的可用性。這些特性包括提升了對LTE和批量數(shù)據(jù)交換率共存的支持,以及通過允許設(shè)備同時支持多重角色幫助開發(fā)者實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。
藍(lán)牙4.1版本
藍(lán)牙4.1版本
4.1版本的特性如下
移動無線服務(wù)共存信號
Train nudging與通用接口掃描
低占空比定向廣播
基于信用實(shí)現(xiàn)流控的L2CAP面向連接的專用通道
雙模和拓?fù)?
低功耗鏈路層拓?fù)?
802.11n PAL
寬帶語音的音頻架構(gòu)更新
更快的數(shù)據(jù)廣告時間間隔(Fast Data Advertising Interval)
有限的發(fā)現(xiàn)時間
請注意有些特性在4.1版本之前的核心規(guī)格附錄(CSA)中就已存在。

4.2版本

藍(lán)牙4.2發(fā)布于2014年12月2日。它為IOT推出了一些關(guān)鍵性能,是一次硬件更新。 但是一些舊有藍(lán)牙硬件也能夠獲得藍(lán)牙4.2的一些功能,如通過固件實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)更新。
主要改進(jìn)之處如下:
低功耗數(shù)據(jù)包長度延展
低功耗安全連接
鏈路層隱私權(quán)限
鏈路層延展的掃描過濾策略
Bluetooth Smart設(shè)備可通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持配置文件(Internet Protocol Support Profile,簡稱IPSP)實(shí)現(xiàn)IP 連接。
IPSP為Bluetooth Smart添加了一個IPv6連接選項(xiàng),是互聯(lián)家庭和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的理想選擇。
藍(lán)牙4.2通過提高Bluetooth Smart的封包容量,讓數(shù)據(jù)傳輸更快速。
業(yè)界領(lǐng)先的隱私設(shè)置讓Bluetooth Smart更智能,不僅功耗降低了,竊聽者將難以通過藍(lán)牙聯(lián)機(jī)追蹤設(shè)備。
消費(fèi)者可以更放心不會被Beacon和其他設(shè)備追蹤。

這一核心版本的優(yōu)勢如下:

實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng):支持靈活的互聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)(IPv6/6LoWPAN 或 Bluetooth Smart 網(wǎng)關(guān))
讓Bluetooth Smart 更智能:業(yè)界領(lǐng)先的隱私權(quán)限、節(jié)能效益和和堪稱業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的安全性能
讓Bluetooth Smart 更快速: 吞吐量速度和封包容量提升

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