藍牙技術(shù)發(fā)展史的二三事

自 1998 年來,藍牙協(xié)議已經(jīng)進行了多次更新,從音頻傳輸、圖文傳輸、視頻傳輸,再到以低功耗為主打的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。一方面維持著藍牙設(shè)備向下兼容性,另一方面藍牙也正應用于越來越多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

隨著 Low Energy 版藍牙在功耗和傳輸效率上的不斷提升,Classic 版本自 3.0 后就更新不大??梢灶A見,未來藍牙的主要發(fā)力點將集中在物聯(lián)網(wǎng),而不僅僅局限于移動設(shè)備,而 Mesh 網(wǎng)狀網(wǎng)絡的加入,使得藍牙自成 IoT 體系成為可能。

據(jù) SIG 的市場報告預估,到 2018 年底,全球藍牙設(shè)備出貨量將多達 40 億,其中:手機、平板和 PC 今年出貨量可達 20 億,音頻和娛樂設(shè)備出貨量可達 12 億,全球 86% 出廠的汽車將具備藍牙功能,智能家居藍牙設(shè)備出貨量可達 6.5 億,智能建筑、智慧城市、智慧工業(yè)等均將成為未來潛力賽道。

隨著藍牙 5 技術(shù)的出現(xiàn)和藍牙 mesh 技術(shù)的成熟,大大降低了設(shè)備之間的長距離、多設(shè)備通訊門檻,為未來的 IoT 帶來了更大的想象空間。這項 20 年前問世的技術(shù),未來還會煥發(fā)出蓬勃的生命力?!?/p>

藍牙的歷史實際上要追溯到第二次世界大戰(zhàn)。藍牙的核心是短距離無線電通訊,它的基礎(chǔ)來自于跳頻擴頻(FHSS)技術(shù),由好萊塢女演員 Hedy Lamarr 和鋼琴家 George Antheil 在 1942 年 8 月申請的專利上提出。他們從鋼琴的按鍵數(shù)量上得到啟發(fā),通過使用 88 種不同載波頻率的無線電控制魚雷,由于傳輸頻率是不斷跳變的,因此具有一定的保密能力和抗干擾能力。

起初該項技術(shù)并沒有引起美國軍方的重視,直到 20 世紀 80 年代才被軍方用于戰(zhàn)場上的無線通訊系統(tǒng),跳頻擴頻(FHSS)技術(shù)后來在解決包括藍牙、WiFi、3G 移動通訊系統(tǒng)在無線數(shù)據(jù)收發(fā)問題上發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

藍牙技術(shù)開始于愛立信在 1994 年創(chuàng)制的方案,該方案旨在研究移動電話和其他配件間進行低功耗、低成本無線通信連接的方法。發(fā)明者希望為設(shè)備間的無線通訊創(chuàng)造一組統(tǒng)一規(guī)則(標準化協(xié)議),以解決用戶間互不兼容的移動電子設(shè)備的通信問題,用于替代 RS-232 串口通訊標準。

^ 難忘當年的愛立信 | 圖源:WIKI

愛立信發(fā)現(xiàn),解決兼容問題的方法是將各種不同的通信設(shè)備通過移動電話接入到蜂窩網(wǎng)上,而這種連接的最后一段就是短距離的無線連接。隨著項目的進展,愛立信把大量資源投入到短距離無線通訊技術(shù)的研發(fā)上。

1998 年 5 月 20 日,愛立信聯(lián)合 IBM、英特爾、諾基亞及東芝公司等 5 家著名廠商成立「特別興趣小組」(Special Interest Group,SIG),即藍牙技術(shù)聯(lián)盟的前身,目標是開發(fā)一個成本低、效益高、可以在短距離范圍內(nèi)隨意無線連接的藍牙技術(shù)標準。當年藍牙推出 0.7 規(guī)格,支持 Baseband 與 LMP(Link Manager Protocol)通訊協(xié)定兩部分。

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

1999 年 7 月 26 日正式公布 1.0A 版,確定使用 2.4GHz 頻段。和當時流行的紅外線技術(shù)相比,藍牙有著更高的傳輸速度,而且不需要像紅外線那樣進行接口對接口的連接,所有藍牙設(shè)備基本上只要在有效通訊范圍內(nèi)使用,就可以進行隨時連接。

1999 年下半年,微軟、摩托羅拉、三星、朗訊與藍牙特別小組的五家公司共同發(fā)起成立了藍牙技術(shù)推廣組織,從而在全球范圍內(nèi)掀起了一股「藍牙」熱潮。

到 2000 年 4 月,SIG 的成員數(shù)已超過 1500,其成長速度超過任何其他的無線聯(lián)盟。

藍牙1.0才是開始

有不少人認為,藍牙技術(shù)是從1.1版本開始引用到產(chǎn)品上的,其實這并不準確,早在2001年索尼愛立信T39mc成為了第一款內(nèi)置藍牙的手機產(chǎn)品,將曾統(tǒng)治手機無線信息交互的“紅外傳輸”技術(shù)拉下神壇。而在2002年,藍牙1.1版才正式推出。

藍牙1.0到藍牙1.1版的升級并非在計劃中,而是因為藍牙1.0版眾多BUG被發(fā)現(xiàn)后被迫升級的,經(jīng)過優(yōu)化后最終定型為藍牙1.2版,藍牙1.2版加上了抗干擾跳頻功能,從而讓藍牙技術(shù)信息傳遞更為穩(wěn)定。

藍牙2.0時代開始增速

雖然藍牙1.2版已初步滿足用戶日常使用,但藍牙1.2版的傳輸速率仍為748~810kpbs,從而增加了用戶等待的時間。藍牙2.0版新增了 EDR技術(shù),通過提高多任務處理和多種藍牙設(shè)備同時運行的能力,使得藍牙設(shè)備的傳輸率最高可達3Mbps。

傳輸速度的提升讓藍牙2.0版本迅速被眾多系統(tǒng)廠商看重,2012年蘋果的MacOSX v10.2產(chǎn)品開始采用藍牙技術(shù),微軟的Windows XP Service Pack 2/3版本對Bluetooth 1.1、2.0和2.0+EDR提供了原生支持,Linux與此同時也提供了兩個常用的藍牙堆棧。

藍牙3.0可以視頻傳輸

相比藍牙2.0版,藍牙3.0版使用了新的協(xié)議,最高傳輸速度達到了24Mbps,這一傳輸速度已可以滿足視頻傳輸?shù)男枨?,?009年那個數(shù)字化信息井噴的年代,藍牙3.0技術(shù)走上了高速發(fā)展的道路。

自藍牙3.0版發(fā)布后,支持藍牙傳輸控制的產(chǎn)品呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,藍牙耳機逐漸成為了主流,藍牙音箱、藍牙打印等產(chǎn)品逐漸顯露,甚至一度有媒體宣稱這個世界是“藍色”的。但隨著應用產(chǎn)品的增多,藍牙3.0版功耗過高的問題逐漸顯露,用戶和合作廠商發(fā)現(xiàn),在使用藍牙功能傳輸數(shù)據(jù)時,移動設(shè)備的電池續(xù)航時間明顯縮短。

藍牙4.0更為親民

在認識到藍牙3.0版高速高功耗的優(yōu)缺點后,2012年藍牙技術(shù)標準聯(lián)盟SIG發(fā)布了藍牙4.0版,最主要的改進就是將藍牙功能使用功耗大幅度降低,從而保證用戶使用的時長。

但在不為人知的另一面,藍牙4.0版不僅增強了抗干擾性,更將藍牙連接的速度和距離提升至一個新的高度。藍牙4.0版可為用戶提供更快的配對體驗,數(shù)據(jù)傳輸最遠距離更達到了100m。而后續(xù)更新的藍牙4.1版、藍牙4.2版則是在降低功耗的情況下增強了傳輸時的安全性,目前蘋果的6S使用的就是藍牙4.2版技術(shù)。

藍牙5.0定位更精準

是的,你沒看錯,藍牙技術(shù)聯(lián)盟在2016年推出的藍牙5.0版可以為用戶提供更為精準的定位服務,定位精度在1米以內(nèi),如果你的藍牙耳機丟了就可以使用該技術(shù)找到。

除了更為精準的室內(nèi)定位外,藍牙5.0的傳輸速度比之前的藍牙4.2版更快,在傳輸距離上藍牙5.0版可為用戶提供300米的有效工作距離,目前蘋果8以上的手機使用的就是該技術(shù)標準。

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