蓝牙技术基础知识总结笔记1 - 蓝牙版本及 4.0 和 BLE 的关系等

1.蓝牙技术的起源

1. 蓝牙的创始人是瑞典爱立信公司。
2. 爱立信早在 1994 年就已进行研发。
3. 1997 年，爱立信与其他设备生产商联系，并激发了他们对该项技术的浓厚兴趣。
4. 1998 年 2 月，5 个跨国大公司，包括爱立信、诺基亚、IBM、东芝及 Intel 组成了一个特殊兴趣小组（SIG），他们共同的目标是建立一个全球性的小范围无线通信技术，即现在的蓝牙。
5. 蓝牙技术是以 10 世纪的一位丹麦国王命名的。“蓝牙(Bluetooth)”一词来源于 10 世纪的丹麦国王Harald Blåtand （英文姓名为Harold Bluetooth）。这位国王将四分五裂的局面统一起来的行为，与这种传输技术将各种设备无线连接起来，有相似的地方。为了纪念他，SIG 将自己的无线技术取名“蓝牙”。

2.什么是蓝牙低功耗(BLE)？

        BLE 是蓝牙低功耗的简称（Bluetooh  Low  Energy）。蓝牙低功耗(BLE)技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术，工作在免许可的 2.4GHz ISM 射频频段。它从一开始就设计为超低功耗(ULP)无线技术。它利用许多智能手段最大限度地降低功耗。

1. 低成本，低功耗。
2. 快速启动，瞬间连接。最快 3ms 低延迟。
3. 传输距离的提高。
4. 高安全性。使用 AES-128 加密算法进行数据报加密认证。

蓝牙低功耗在短距离无线通信领域占据着越来越重要的地位，在很多应用场合均可见到蓝牙低功耗的身影：

1. 医疗和健康设备，如血糖仪、数字血压计、血气计、心率监视器、数字体温计等。
2. 运动休闲，如心率监测仪、体温计、计步器、节拍器、测高仪等。
3. 鼠标、键盘、遥控器。

1. Beacons。
2. 智能家居，如灯光控制、温度控制、湿度控制、安全锁控制、门窗控制的低功耗、高安全性解决方案。

3.蓝牙版本及 4.0 和 BLE 的关系

蓝牙技术联盟 ： (Bluetooth Special Interest Group, SIG)，是蓝牙核心规格版本及蓝牙技术的管理者，本身不负责具体的蓝牙产品的设计和生产等。蓝牙技术的发展经历了下面几个主要的版本：

1. 蓝牙 1.0：基本码率，Basic Rate，BR。
2. 蓝牙 2.0：增强码率，Enhanced Data Rata，EDR。
3. 蓝牙 3.0：引入全新的交替射频技术(AMP: Alternate  MAC/PHY)，允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确射频，通过瞬间使用消费者设备中已存在的辅助无线电提供更快的吞吐量。
4. 蓝牙 4.0 是第一个综合性规范，其加入了全新的蓝牙低功耗技术，即蓝牙 4.0 集三种规格于一体，最重要的特点就是省电，可以使一粒纽扣电池连续工作数年。

                                                                

          蓝牙 4.0 包括三个子规范，即传统蓝牙技术、高速蓝牙技术和新的蓝牙低功耗技术。BLE 是蓝牙 4.0 的一部分。最常见的两种蓝牙核心规格：BR/EDR 和BLE。

1. 蓝牙 4.2 提升了 BLE 数据传输速度，支持长包传输，单个数据包最大可传输 255 个字节。同时改善了隐私保护程度。
2. 蓝牙 5.0 相对于蓝牙 4.2，具有 2 倍的数据速率、4 倍的覆盖范围和 8 倍的广播能力。
   1. 高速模式：支持 2Mbps 数据速率，实现了数据吞吐量翻倍。
   2. 远距模式：通过 500kbps 和 125kbps 速率的全新编码物理层 (PHY) 实现远距离覆盖。
   3. 广播扩展：蓝牙 BLE 有 3 个广播信道，之前的蓝牙 BLE 版本中广播载荷通过全部三个广播通道进行发送，蓝牙 5.0 中这三个通道仅用于发送指针，显示发送载荷的时间和地点，广播载荷仅在一个数据通道上传输一次。

4.蓝牙的三种标志和设备类型

1.蓝牙的三种标志(Logo)

    为了更好地区分蓝牙的版本，SIG 发布了三种标志用于人们分辨这三个版本之间的区别和兼容性，

                                       

2.Bluetooth Smart Ready：适用于任何双模蓝牙 4.0 的电子产品，如苹果公司 iPhone 4S

及以后的产品和安装了安卓 4.3 以上的系统，并且蓝牙芯片支持 4.0 的手机。

3.Bluetooth Smart：单模设备，如智能手环。

4.标准Bluetooth：传统蓝牙设备，如用于传输语音的蓝牙耳机。

 

5.设备类型

   低功耗蓝牙分为单模（Bluetooth Smart）和双模（Bluetooth Smart Ready）两种设备：

1. 单模设备：只支持蓝牙低功耗 (BLE)，如用 nRF51822 开发的蓝牙设备即为单模设备， 单模设备对低功耗的要求很高。
2. 双模设备：既支持传统蓝牙也支持蓝牙低功耗，这两种技术使用同一个射频前端和天线， 双模设备一般都有足够的供电能力，对低功耗的要求不高。

     3.兼容性

                  

                    

 

        双模设备之间：可以通过 LE 通信，也可以通过传统蓝牙通信；双模设备和单模设备通过 LE 通信；双模设备和传统蓝牙通过传统蓝牙通信。

1. 单模设备之间：通过 LE 通信。
2. 传统蓝牙：通过传统蓝牙通信。
3. 单模设备和传统蓝牙：不能通信。

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