无线技术也玩双模 蓝牙4.0技术细节揭秘

蓝牙的版本变迁

1994年，爱立信成立了一个调研小组，对移动电话及其附件的低耗能、低费用无线连接的可能性进行研究，目的在于建立无线电话与PC卡、耳机及桌面设备等的连接；1998年5月，五家世界顶级通信运营集团与IT产业巨头：爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔联合成立了蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group，简称SIG)，负责蓝牙技术标准的制定、产品测试，并协调各蓝牙规范的具体使用状况。3com、朗讯(Lucent)、微软和摩托罗拉很快也加盟SIG，因此Bluetooth标准还未诞生便几乎吸引了业界所有的注意力，但其成长之路却远非想象中那样一帆风顺。

1.0及以前的早期版本蓝牙

SIG成立之后的当年便推出Bluetooth V1.0及后续的V1.0B，但这两个早期版本均因为存在太多的问题，以至于几乎没有设备制造商依此规范开发出成功的蓝牙设备，而其中致命的便是设备间的互操作性问题。

Bluetooth V1.1

Bluetooth V1.1是第一次真正在商业上取得成功的蓝牙核心技术规范，它成功修正了1.0B版本中发现的许多问题，并引入了对非加密通道和RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信号强度指示，一种通过接收到的信号强度来确定设备间距离，并以此计算信号增益补偿的技术)的支持，从而真正实现了设备间充分的互操作性。时至今日，Bluetooth V1.1仍未完全退出市场。

Bluetooth V1.2

当前的市场格局下，使用V1.2版Bluetooth核心技术规范的蓝牙设备数量是多的，甚至包括某些目前新款式的手机。那么，让我们一起来看看Bluetooth究竟带来了什么新功能和好处呢？

◎ 自适应跳频—避开无线电频带中过于拥挤的频段，从而有效避免了干扰

◎ 理论数据传输速度达到1Mb/s，实际提升至721kb/s

◎ eSCO (extended Synchronous Connections Oriented link, 延伸同步连结导向信道技术)技术大大提升通过蓝牙传输的音频质量

◎ 提供了3线异步串口传输(UART)的主机控制接口(Host Controller Interface，HCI)，从此蓝牙应用程序终于有了一套统一的硬件控制命令，且通过HCI的计时信息实现了人机交互的新应用功能。

Bluetooth V1.2充分发挥了蓝牙在支持应用多样化和易操作性上的优势，从而一度使得蓝牙的市场占有率达到前所未有的高度。

Bluetooth V2.0+EDR (Enhanced Data Rate，增强数据速率)

Bluetooth version 2.0 + EDR除提供了三倍于早期版本的高数据传输速率外，还提供了增强的多重链接功能，使用Bluetooth 2.0 + EDR的用户能够更随心所欲地同时运用多个蓝牙设备,从而使个人局域网Personal-Area Networks (PAN)和微微网(Piconets)得以普及。

举例而言，倘若有一个用户的PDA和笔记本电脑都具备蓝牙功能，那么他可以一 边用蓝牙无线耳机听音乐，一边将PDA和笔记本电脑通过蓝牙同步连接起来，而这二者互不干扰。

下面是Bluetooth 2.0+EDR主要的技术规范和新特性列表，通过它我们不难明白它为何取得如此之大成功的原因。

◎ 兼容早期版本的蓝牙规范

◎ 三倍于早期版本的速度(某些情况下甚至提升到10倍)

◎ 数据传输率提升至3Mb/s

◎ 通过减少工作周期降低了能耗

◎ 增加了广播/多播功能

◎ 因为带宽的提升，简化了多重连接方案

◎ 增加了分布式媒体通道控制协议(Distributed mediaaccess control protocol)，10米内的峰值传输功率提升为两倍，多媒体效能大大增强

◎ 进一步改善了误码率，从而提高了性能

Bluetooth V2.1 + EDR

Bluetooth Core Version 2.1 + EDR在V2.0的基础上进行了如下改善

◎ 改善了配对机制

◎ 增强了电源优化

Bluetooth V3.0+HS (High Speed，高速)

在符合802.11无线局域网规范的消费类电子设备中，Bluetooth V3.0+HS看起来似乎十分理想，它保留了传统的蓝牙接口，但提供了更快的基于Wi-Fi的数据传输速率(24Mbps)，理论状况下这一高速度几乎已可满足家庭局域网的绝大多数常见应用，有了它，我们甚至已不必再煞费苦心考虑如何在家里布局域网线。

Bluetooth 3.0+HS为消费者提供了两个较实用的功能：

◎ 单向广播无连接数据 (Unicast Connectionless Data，UCD)——通过快速建立连接减少了延迟时间，提升了可靠性和速度感受

◎ 增强型电源控制——这一特性大大减少了掉线这一为多数蓝牙用户诟病的问题

但必须指出，在蓝牙核心的易用性和操作体验上，Bluetooth V3.0+HS并未较早期版本有多大改善，反而步入了盲目追求高速度、试图和Wi-Fi抢市场的歧途，而也正是这个设计理念上的异化导致Bluetooth V3.0+HS反而显得不太“蓝牙”，时至今日Bluetooth V3.0+HS在市场占有率上仍未取得多大提升，这也值得SIG的研发人员深思。