从音频传输、图文传输、文章传输，到低功耗的物联网传输，蓝牙应用越来越普及。
世界是蓝色的，在你知道之前，世界上将有40亿个蓝牙设备。在本文中，我们将带你回顾蓝牙1.0到5.0的技术变革，从音频传输、图文传输、文章传输，到低功耗的物联网传输。我们也会和大家一起梳理蓝牙应用越来越广泛的场景。你没有的一切不知道蓝牙技术，前世，就在这里。
可能很少有人知道蓝牙这个词来源于哈拉尔德蓝牙，是十世纪丹麦国王哈拉尔德的名字。
来自英特尔的工程师Jim Kardach将蓝牙与后来的无线通信技术标准联系起来。他提议蓝牙作为无线通信行业会议上无线通信技术标准的名称。
蓝牙命名的想法来自英特尔的Jim Kardach，他当时正在读一本关于维京人和哈拉尔国王的历史小说|来源：Nordicsemi
由于哈拉尔德国王以统一因宗教战争和领土争端而分裂的挪威和丹麦而闻名，国王的成就与吉姆卡尔达赫不谋而合。的想法。他希望蓝牙也能成为统一的通用传输标准3354，将所有分散的设备与内容互联。蓝牙的标志来自后遗忘者的符文组合，将哈拉尔王的首字母H和B拼在一起的名字，并成为今天众所周知的蓝色标志。
资料来源：Fabrikbrands
那个年代的人没有想不到20年后，这个蓝色logo的应用范围已经远远超出了他们预期的使用场景。使用无线耳机接收音频，将手柄连接到游戏机，使用Apple s 空域交付来传输文件。蓝牙已经从原来的高科技卖点变成了移动设备的标准技术，成为了我们生活中不可或缺的一部分。
蓝牙的起源
蓝牙的历史实际上可以追溯到第二次世界大战。蓝牙的核心是基于跳频扩频(FHSS)技术的短距离无线通信。它是由好莱坞女演员海迪拉马尔和钢琴家乔治安太尔在1942年8月提出的。受钢琴键数的启发，他们通过使用88种不同载波频率的无线电来控制鱼雷。因为传输频率是不断跳变的，所以它们具有一定的保密性和抗干扰能力。
起初，这项技术没有不会引起美国军方的注意。这不是直到20世纪80年代才被军方用于战场上的无线通信系统。后来，跳频扩频(FHSS)技术在解决包括蓝牙、WiFi和3G在内的移动通信系统中的无线数据传输和接收问题方面发挥了关键作用。
蓝牙技术始于1994年爱立信创建的方案，旨在研究手机与其他配件之间的低功耗、低成本无线通信连接。发明人希望为设备之间的无线通信创建一套统一的规则(标准化协议)，以解决用户之间不兼容的移动电子设备的通信问题，取代RS-232串行通信标准。
难忘的爱立信|来源：维基
爱立信发现，解决兼容性问题的方法是通过手机将不同的通信设备连接到蜂窝网络，而这种连接的最后一段是短距离无线连接。随着项目的进展，爱立信在短距离无线通信技术的研发上投入了大量的资源。
1998年5月20日，爱立信联合IBM、Intel、诺基亚、东芝等五家著名厂商成立了蓝牙技术联盟的前身——特殊利益集团(SIG)，目标是开发一种低成本、高效率、短距离免费无线连接的蓝牙技术标准。当时蓝牙推出了0.7规范，支持基带和LMP(Link Manager Protocol)通信协议两部分。
1999年，相继推出0.8版、0.9版和1.0版草案。SDP(服务发现协议)协议和TCS(电信控制规范)协议已经完成。
1999年7月26日，1.0A版本正式发布，2.4GHz频段确定。相对于当时流行的红外技术，蓝牙的传输速度更高，不需要像红外那样接口对接口的连接。基本上所有蓝牙设备只要在有效通信范围内使用，都可以随时连接。
1999年下半年，微软、摩托罗拉、三星、朗讯和蓝牙任务组的五家公司联合发起了蓝牙技术促进组织，从而掀起了一场蓝牙风靡全球。
到2000年4月，SIG已有1500多名成员，其增长速度超过了任何其他无线联盟。
蓝牙技术变迁史|来源：BlueAPP
第一代蓝牙：短距离通信的早期探索
1999年：蓝牙1.0
早期版本的蓝牙1.0 A和1.0B有很多问题，很多厂商指出他们的产品互不兼容。同时，在握手两个设备之间，会发出蓝牙硬件的地址(BD_ADDR)，可以不能在协议级别匿名，导致数据泄露的危险。
所以1.0版本发布后，蓝牙并没有马上被广泛使用。除了当时对应蓝牙功能的电子设备种类不多之外，蓝牙设备也非常昂贵。
2001年：蓝牙1.1
蓝牙1.1版正式列入IEEE 802.15.1标准，该标准定义了物理层(PHY)和媒体访问控制(MAC)规范，用于设备间的无线连接，传输速率为0.7Mbps，但由于是早期设计，容易受到同频产品的干扰，影响通信质量。
2003年：蓝牙1.2版
针对1.0版本暴露的安全问题，蓝牙1.2版本改进了匿名模式，增加了屏蔽设备硬件地址(BD_ADDR)的功能，保护用户免受身份嗅探攻击和追踪。同时，向后兼容1.1版本。此外，还增加了四项新功能：
AFH(Adaptive Frequency Hopping)自适应跳频技术降低了蓝牙产品与其他无线通信设备之间的干扰；
esco(extended synchronous connection-oriented links)扩展同步面向连接信道技术，用于提供QoS音频传输，进一步满足高级语音和音频产品的需求；
更快连接的快速连接功能，可以缩短重新搜索和重新连接的时间，使连接过程更加稳定快速；
支持立体声的传输要求，但只能在单工模式下工作。
代表作：爱立信首款蓝牙手机T39mc |来源：WIKI
第二代蓝牙：功率传输速率的EDR时代
2004年：蓝牙2.0
蓝牙2.0是1.2版本的改进版本。新加入的EDR(Enhanced Data Rate，增强数据速率)技术可以提高多任务和多个蓝牙设备同时运行的能力，使蓝牙设备的传输速率达到3Mbps。
蓝牙2.0支持双工模式：可以在语音通信的同时传输文档/高质量图片。
同时，EDR技术通过降低占空比来降低功耗。随着带宽的增加，蓝牙2.0增加了连接设备的数量。
2007年：蓝牙2.1
蓝牙2.1增加了Sniff Subrating省电功能，延长了设备之间相互确认的时间间隔信号从老版的0.1秒缩短到0.5秒左右，从而大大减少了蓝牙芯片的工作量。
此外，增加了SSP简单安全配对功能，提升了蓝牙设备的配对体验，同时增强了使用和安全强度。
支持NFC近场通信。只要两个内置NFC芯片的蓝牙设备靠近，配对密码就会通过NFC传输，无需手动输入。
代表作：索尼爱立信P910i PDA手机通过蓝牙与无线耳机通信|来源：WIKI
第三代蓝牙：高速，传输速率高达24Mbps。
2009年：蓝牙3.0
蓝牙3.0增加了一项可选技术，高速，使蓝牙能够调用802.11 WiFi进行高速数据传输。传输速率高达24Mbps，是蓝牙2.0的8倍。它可以很容易地实现VCR与HDTV、PC与PMP、UMPC与打印机之间的数据传输。
蓝牙3.0的核心是AMP(通用备用MAC/PHY)，这是一种全新的备用射频技术，允许蓝牙协议栈为任何任务动态选择正确的射频。
功耗方面，蓝牙3.0引入了EPC增强功率控制技术，辅以802.11，实际空闲功耗明显降低。
此外，新规范还增加了UCD单向广播无连接数据技术，提高了蓝牙设备的相应能力。
代表作：蓝牙适配器|来源：未来世界网
第四代蓝牙：主推低能低功耗
2010年：蓝牙4.0
蓝牙4.0是第一个蓝牙集成协议规范，集成了三个规范。最重要的变化是BLE的低功耗功能(蓝牙低能耗)，提出了低功耗蓝牙、传统蓝牙、高速蓝牙三种模式：
"高速蓝牙侧重于数据交换和传输；"传统蓝牙侧重于信息交流和设备连接；"低功耗蓝牙专注于连接不需要太多带宽的设备，其功耗比旧版本降低了90%。
BLE的前身是诺基亚开发的Wibree技术。它最初是一种为移动设备开发的非常低功耗的移动无线通信技术。被SIG接受并标准化后，更名为蓝牙低功耗(以下简称低功耗蓝牙)。这三种协议规范还可以相互结合，实现更广泛的应用模式。
蓝牙4.0的芯片模式分为单模和双模。单模只能用蓝牙4.0传输，不能向下兼容3.0/2.1/2.0版本；双模可以向后兼容3.0/2.1/2.0版本。前者应用于使用纽扣电池的传感器设备，如需要高功耗的心率检测器和温度计；后者应用于传统蓝牙设备，同时兼顾低功耗的需求。
此外，蓝牙4.0还将蓝牙的传输距离提升至100米以上(低功耗模式条件下)。有了更快的响应速度，连接建立可以在最短3毫秒内完成，数据传输可以在最短3毫秒内开始。更安全的技术，采用AES-128 CCM加密算法进行数据包加密和认证。
代表作：苹果iPhone 4S是首款支持蓝牙4.0标准的智能手机|来源：Quora
2013年：蓝牙4.1
蓝牙4.1在传输速度和传输范围上变化不大，但在软件上有明显的提升。此次更新的目的是让蓝牙智能技术最终成为物联网发展的核心动力。
支持与LTE的无缝协作。当蓝牙和LTE无线电信号同时传输数据时，那么蓝牙4.1可以自动协调两者的传输信息，保证协调传输，减少相互干扰。
允许开发者和制造商自定义蓝牙4.1设备的重新连接间隔，为开发者提供了更大的灵活性和控制力。
支持云同步。蓝牙4.1已经加入了一个专用的IPv6通道。蓝牙4.1设备只需连接可以联网的设备(如手机)，就可以通过IPv6与云端的数据同步，从而满足物联网的应用需求。
支持扩展设备和中央设备。支持蓝牙4.1标准的耳机、手表、鼠标、键盘，不需要PC、平板、手机等数据集线器就可以独立收发数据。比如智能手表、计步器，可以绕过智能手机，直接实现对话。
2014年：蓝牙4.2
蓝牙4.2的传输速度更快，比上一代提高了2.5倍，因为蓝牙智能数据包的容量增加了，可以容纳的数据量是上一代的10倍左右。
提高了传输速率和隐私保护，蓝牙信号要想连接或跟踪用户必须得到用户的同意的设备。用户可以放心使用可穿戴设备，不用担心被跟踪。
支持6LoWPAN，这是一种基于IPv6的低速无线个域网标准。蓝牙4.2设备可以通过IPv6和6LoWPAN直接接入互联网。这项技术允许多个蓝牙设备访问互联网
历代蓝牙标准性能|来源：安卓权威
第五代蓝牙：开启物联网时代的大门
2016年：蓝牙5.0
蓝牙5.0在低功耗模式下具有更快更长的传输能力，传输速率是蓝牙4.2的两倍(最大速度为2Mbps)，有效传输距离是蓝牙4.2的四倍(理论上可达300米)，分组容量是蓝牙4.2的八倍。
支持室内定位导航功能，结合WiFi实现室内定位，精度小于1m。
优化底层的IoT物联网，努力以更低的功耗和更高的性能服务于智能家居。
低功耗蓝牙和经典蓝牙参数|来源：安卓权威
网状网络：实现物联网的关键
Mesh网络是自主研发的网络技术，可以利用蓝牙设备作为信号中继站，在非常大的物理区域内覆盖数据，兼容蓝牙4、5系列协议。
传统的蓝牙连接是通过配对一个设备到另一个设备，这建立了一个一对一或者一对多微观网络关系。
网状网络使设备能够实现多对多关系。网状网络中的每个设备节点都可以发送和接收信息。只要有一个设备连接到网关上，信息就可以在节点之间进行中继，这样消息就可以传送到比无线电波正常传输距离更远的位置。
通过这种方式，网状网络可以分布在制造工厂、办公楼、商场、商业园区和更广泛的场景中，为照明设备、工业自动化设备、安全摄像机、烟雾探测器和环境传感器提供更稳定的控制方案。
办公楼里的网状网络|来源：Buletooth
物联网：未来蓝牙技术的新家
自1998年以来，蓝牙协议经历了多次更新，从音频传输、图形传输、文章传输，到低功耗的物联网数据传输。一方面保持了蓝牙设备的向后兼容性；另一方面，蓝牙正被应用到越来越多的物联网设备上。
随着低能耗蓝牙功耗和传输效率的不断提高，经典版从3.0开始就没有太大的更新。可以预见，未来蓝牙的主力将会集中在物联网上，而不仅仅是移动设备上，Mesh网状网的加入使得蓝牙有可能成为自己的物联网系统。
根据SIG的市场报告，到2018年底，蓝牙设备的全球出货量将达到40亿部，其中：今年手机、平板和PC将达到20亿部，音频和娱乐设备将达到12亿部。世界上86%的人的出厂汽车将具备蓝牙功能，智能家居中蓝牙设备的出货量将达到6.5亿。智能建筑、智慧城市、智慧产业将成为未来潜在的赛道。
随着蓝牙5技术的出现和蓝牙mesh技术的成熟，设备间远距离、多设备通信的门槛大大降低，为未来的物联网带来了更多的想象空间。这项20年前就问世的技术，在未来将充满活力。
标签：设备蓝牙技术