低功耗蓝牙的发展

极客方程式

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。

      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）