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时间:  2026-4-23 10:28
作者: 极客方程式     标题: 低功耗蓝牙的发展

随着物联网时代的临近,诞生了大量的外围传感器设备连接到移动中心的需求,蓝牙作为移动平台的通用无线技术具有最大的中心设备优势。但这些外围设备通常都是功耗敏感的设备,需要长期休眠工作,传统蓝牙无法满足。基于良好的市场发展前景,2010年蓝牙4.0开始加入低功耗特性,弥补了经典蓝牙在智能家居上的空缺,把应用场合拓展到了一个极大的范围。
1、Bluetooth 4.0
  2010年蓝牙4.0发布,它包括三个子规范,即经典蓝牙、高速蓝牙和新的蓝牙低功耗技术,经典蓝牙和高速蓝牙可统称为传统蓝牙技术,三种模式所占用的带宽,协议,通信机制都不一样。4.0主要特性是低功耗 Bluetooth Low Energy(BLE),源自诺基亚的Wibree 技术,被SIG接纳并规范为BLE。
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BLE功耗比传统蓝牙降低90%,主要用于小数据量设备连接
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低功耗模式下,有效通信距离提高到100m 以上。
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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。
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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。
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4.0可分为 Single Mode和Dual Mode,Single Mode表示只支持蓝牙4.0的模式(BLE),商标bluetooth Smart。Dual Mode表示支持蓝牙4.0和传统蓝牙模式(3.0及之前版本),商标为Bluetooth Smart Ready。传统蓝牙的商标为Bluetooth。
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      Smart Ready可以和Smart Ready、传统蓝牙,及Smart之间相互连接和通信。
      传统蓝牙可以和 Smart Ready、传统蓝牙之间连接和通信
      Smart 可以和 Smart、Smart Ready 之间连接和通信
      Bluetooth Smart Ready双模设备用于包括手机、平板电脑、个人电脑及电视机等处于消费者互联世界核心的电子设备
      Bluetooth Smart单模设备包括心率监测仪、计步器等使用纽扣式电池,以及用于收集特定信息的感应器类电子设备。

     2013年Bluetooth 4.1发布,支持通过IPv6连接互联网,支持Smart Ready角色和Bluetooth的转换,主从共存(轮训方式);并优化了与4G信号共存问题。
     2014年Bluetooth 4.2发布,支持基于IPv6的6LoWPAN接入互联网;提高单包数据容量(4.2是255字节,4.1是23字节,4.0是20字节),实际速率提高2.5倍;增强LE的连接安全;新增随机蓝牙设备地址,避免广播泄漏隐私。
2、2016 Bluetooth 5.0 发布
倍数据吞吐量倍数据吞吐量
LE PHY新增2Mbps PHY,数据速率提升1倍;对于蓝牙5规范来说,LE 1M PHY是强制性的,而LE 2M PHY是可选的,所以并非声称支持蓝牙5的设备就能具有蓝牙5的最高速率。
4倍距离
低功耗蓝牙信道传输中引入纠错编码技术(FEC),最多提高接收灵敏度约12dB,所以可以达到4倍传输距离;蓝牙5的低功耗具有两种编码PHY,它基于 1M PHY,分别是500kbps(S=2编码),125kbps(S=8编码)



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时间:  2026-4-23 16:31
作者: lmla2070

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