从4.0到5.1的演进 蓝牙技术越来越贴近智能家居的互联需求

发布日期：2019.06.10     浏览次数：256

    SIG在2010年发布了4.0的specification，2013年发布了4.1的specification，一年以后，在2014年又发布了4.2的specification，specification的调整很快。今年又发布了蓝牙5.1加入厘米精度的室内定位服务。从4.0版本起，革命性的加入了BLE协议部分，同时将2.1+EDR和3.0+HS全都包含在内，4.1和4.2在4.0的基础上做了改进，主要包括连接速度，传输效率等等，可以看出是向着适用于物联网的方向做的改进（蓝牙也在布局智能家居，笔者认为如果蓝牙能改善联网特性的话，蓝牙比zigbee和WiFi协议更加适合智能家居的互联需求）。

    首先，比较蓝牙4.0、4.1、4.2 specification的可以看出最明显的特点是，4.1和4.2增加了一个volume 7：Wireless Coexistence volume。主要介绍手机的无线共存测试。移动通讯采用4G-LTE标准后会占用2.4GHz频段，4.1和4.2的specification对此做出了测试。

    4.1和4.2在4.0的基础上添加了IPv6和6LowPAN，搭载蓝牙芯片的设备可以取得在互联网上的唯一标记，与其他的联网设备进行通讯。

    4.1和4.2提高了4.0的传输速率，4.0的协议栈规定了每包承载有效数据不大于20字节，4.2把这个数值扩大了10倍，最终将BLE的传输速率提高了2.5倍，不过据说要等硬件升级才能感受到这一低功耗高速率的传输方式。

    4.1和4.2实现了主从一体，比如你的智能手环作为主和防丢器连接的时候，智能手环同时也可以作为从和智能手机相连。

    4.1和4.2再有一个很重要的方面是改进了蓝牙连接的安全性。

    然后，蓝牙 5.0 和前一代蓝牙 4.2 相比，它的传输距离更远、速度更快。理论上的有效距离是 300 米，也就是整个家庭或整间办公室里的移动设备都可以稳定连结。而速度最快则是可以达到 2Mbps，让反应更快、性能更高的蓝牙设备更有可能被使用。除此之外，它还大幅增强了蓝牙广播的数据传输，能为商用蓝牙带来更好的前景，让使用蓝牙做为标准的物联网应用更加强大。

    蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）推出的蓝牙 Mesh 技术打破传统蓝牙设备间“一对一”的配对转变成“多对多”的讯号传输模式，除了应用在蓝牙 5.0，该项技术也会扩展到过往版本。蓝牙技术联盟表示，蓝牙 Mesh 技术是基于低功耗蓝牙技术推出的新网络技术，将为商用和工业用设备网络带来转变，也能让现有的物联网技术更加完整、稳定。

    今年推出的蓝牙5.1新加入“寻向功能”（direction finding），提供厘米级精度的室内定位。通过到达角度（AoA）和出发角度（AoD）两种方式。当一个设备靠近时，这两种定位方式可以告诉用户，以及该设备位于什么方向。这对智能家居设备很关键，例如，可以在你走进门的时候，就自动开灯、将空调设置为你喜欢的温度、打开预先设好的厨房设备等。寻向定位服务能够检测到你回家，并触发家居中一系列设备的连锁反应。这将大大扩展蓝牙在智能家居领域的应用。

    物联网构成无线连接一定是组网灵活，低功耗，带宽适用，安全的，蓝牙在向着这样的方向发展，与WiFi和zigbee相比，无疑是最有竞争力成为物联网协议的无线连接规范。