天空是蓝色的，大海是蓝色的，蓝牙显然也是蓝色的。2024年，全球蓝牙设备的出货量将达到天文数字 5.4十亿 单位！这个数字还在逐年飙升。从传输音频和文本/图像，到流媒体视频，再到为低功耗物联网连接供电，蓝牙技术确实为世界各地的人们带来了更加便捷的生活。它为互联设备提供了无线传输数据的关键途径。在本文中，我们将回顾蓝牙版本从 1.0 到 6.0 的演变历程，并探索日益增长的应用。如果您对这项无处不在的无线技术一无所知，那就准备好被不同的蓝牙版本所启发吧！

什么是蓝牙技术？

蓝牙是一种用于无线数据和语音传输的开放全球标准，旨在实现不同电子设备之间的低成本、短距离无线连接。

蓝牙技术的起源

蓝牙技术的起源可以追溯到1942年，当时女演员海蒂·拉玛（Hedy Lamarr）与作曲家乔治·安塞尔（George Antheil）共同申请了FHSS（跳频扩频）专利。这项专利旨在将影响鱼雷的信号频率范围扩展至88个，从而提高鱼雷的安全性和抗干扰能力。但后来，军方在战争期间将其应用于无线通信，并经过进一步发展，使其成为蓝牙、WiFi和3G等现代无线技术的基础。

蓝牙 (Bluetooth) 得名于中世纪丹麦国王哈拉尔·蓝牙 (Harald Bluetooth)，他统一了分裂的丹麦和挪威王国。该名称寓意着多种不同设备的集成与互动。“蓝牙”一词源于英特尔的吉姆·卡达赫 (Jim Kardach)；蓝牙徽标取自哈拉尔国王的赐名“HB”，并以古挪威语字母书写。

蓝牙技术发展简史

1994 年，爱立信开始致力于手机及其配件的低功耗无线接口的研究。

1998年，爱立信、IBM、英特尔、诺基亚和东芝成立了“蓝牙特别兴趣小组”，以制定短距离无线电标准。

1999 年发布了蓝牙 0.7-1.0 规范，指定 2.4GHz 并定义核心协议。

1999年下半年，微软、摩托罗拉等公司也加入了蓝牙的推广行列，推动了蓝牙在全球范围内的普及。到1,500年，该联盟的成员数量已超过2000家。

2001：1 IEEE 1。

2003年：1引入自适应跳频。

2004年：2采用EDR，最高传输速率为1Mbps。

2007 年：2 安全配对/连接，引入 NFC。

2009年：3集成WiFi，速度0Mbps。

2010 年：4.0 选择了低功耗蓝牙。

2013 年：4 支持 LTE。

2014年：4支持IPv2和6LoWPAN。

2016 年：5 速度加倍，续航里程延长。

2019：5增强位置、电源管理。

2020：5支持LE Audio，EATT。

2021：5 增加了频率的连接子额定值。

2023年：新增PAwR和EAD 5

到 2023 年，蓝牙 SIG 拥有超过 40 名成员。

蓝牙6.0 来了。

蓝牙经过多个不同蓝牙版本的演进和升级，无线通信性能增强，应用范围更加广泛。

经典蓝牙版本：蓝牙 1.0 – 3.0

版本

发行年份

最大传输范围

最大范围

蓝牙1.0

1999

732.2 kbit / s的

10米（33英尺）

蓝牙1.1

2001

732.2 kbit / s的

10米（33英尺）

蓝牙1.2

2003

1 Mbps

10米（33英尺）

蓝牙2.0

2004

2.1 Mbps

30米（100英尺）

蓝牙2.1

2007

2.1 Mbps

30米（100英尺）

蓝牙3.0

2009

24 Mbps

30米（100英尺）

蓝牙1.0

1999年1.0月，蓝牙技术联盟（SIG）正式发布蓝牙1.0规范，标志着该技术进入了商业化阶段。蓝牙XNUMX标准主要针对点对点无线连接，例如移动设备与计算设备、计算机与外围设备、移动设备与耳机等之间的无线通信。

最初的蓝牙 1.0 规范虽然列出了基本功能，但并未提供足够详细的使用说明。这使得不同设备之间难以良好地协同工作。由于这些互操作性问题，蓝牙 1.0 未能达到预期的效果，也未能像预期的那样在科技界得到广泛应用。

蓝牙1.1

非官方的1.1版本于2000年1.0月推出，扩展了功能以支持点对多点连接，并解决了1.1版本中存在的问题。官方的2001规范随后于1.1年1.0月发布。为了确保安全通信，蓝牙采用加密技术，设备在建立连接期间交换密钥以验证身份。如果密钥验证失败，则无法进行通信。蓝牙XNUMX通过明确定义配对过程，解决了XNUMX版本中设备争夺主从角色的问题。

该标准在所有地区标准化了79GHz跳频方案中2.4个信道的使用。此外，从设备可以报告支持的信道数量和数据包大小，以便调整传输参数。

蓝牙1.2

2003年1.2月，蓝牙技术联盟（SIG）发布了蓝牙1.1规范。由于蓝牙802.11容易受到1.2b无线局域网的干扰，1.2版引入了AFH（自适应跳频）技术，以减少对蓝牙设备和其他无线通信设备的干扰。此外，还发现了扩展了ESCO（增强型同步连接导向）链路类型以用于语音/音频传输的蓝牙1.1设备。虽然它提供了更快的连接速度，但仍与蓝牙XNUMX设备兼容。

蓝牙2.0

2.0 年 2004 月发布的蓝牙 1.2 引入了 EDR（增强数据速率）技术，这是蓝牙 3 版本向前迈出的一大步。EDR 将数据传输速率提升至 1.2Mbps，带宽较上一版本增加了两倍。这使得大文件传输的功耗比蓝牙 2.0 低了一半。蓝牙 XNUMX 支持全双工通信，可同时传输语音和数据。它还扩展了多设备连接能力。

蓝牙2.1

2007年2007月，在2.1年CTIA无线展上，蓝牙0.1+EDR标准正式发布。其中一项关键特性是NFC集成，当设备近距离连接时，无需手动输入密码即可传输，从而简化了配对过程。Sniff Subrating功能通过将设备间的信号确认间隔从0.5秒延长至XNUMX秒，从而节省了功耗。此外，安全简易配对(SSP)功能在提升可用性和安全性的同时，也改善了配对体验。

蓝牙3.0

2009 年，蓝牙技术联盟 (SIG) 推出了蓝牙 3.0 + 高速 (HS) 版本，并保持了 2.0 版本的功能兼容性。关键新增功能是一个可选的高速扩展，利用 IEEE 802.11PAL（协议适配层）支持高达 24Mbps 的吞吐量，比蓝牙 8 的 2.0Mbps 最高速度快 3 倍。

核心创新在于备用 MAC/PHY (AMP)，它使蓝牙堆栈能够根据特定用例动态地使用合适的无线电。这通过 EPC（增强功率控制）带来了一些功耗优化改进，并将较大的传输负载转移到 802 的低空闲模式。此外，UCD（单向无连接数据）的出现也有助于改进广播功能。

低功耗蓝牙版本：蓝牙 4.0 – 6.0

版本

发行年份

最大传输速度

最大范围

蓝牙4.0

2009

1 Mbps（低能耗）

3 Mbps（EDR）

60米（200英尺）

蓝牙4.1

2013

1 Mbps（低能耗）

3 Mbps（EDR）

60米（200英尺）

蓝牙4.2

2014

1 Mbps（低能耗）

3 Mbps（EDR）

60米（200英尺）

蓝牙5.0

2016

2 Mbps（低能耗）

50 Mbps（EDR）

240米（800英尺）

蓝牙5.1

2019

2 Mbps（低能耗）

50 Mbps（EDR）

240米（800英尺）

蓝牙5.2

2020

2 Mbps（低能耗）

50 Mbps（EDR）

240米（800英尺）

蓝牙5.3

2021

2 Mbps（低能耗）

50 Mbps（EDR）

240米（800英尺）

蓝牙5.4

2023

2 Mbps（低能耗）

50 Mbps（EDR）

240米（800英尺）

蓝牙6.0

2024

2 Mbps（低能耗）

50 Mbps（EDR）

240米（800英尺）

蓝牙4.0

2009 年 4.0 月，蓝牙 XNUMX 发布 - 经典蓝牙、高速蓝牙和创新的低功耗蓝牙 (LE) 扩展的三模全面集成。

关键突破在于低功耗 (LE)。它通过超低功耗空闲模式，使用专为物联网设备优化的低带宽协议栈，将功耗降低高达 90%。这意味着物联网传感器和设备仅需一块小小的纽扣电池即可运行数年。

BLE 还提供了 3ms 低延迟、超过 100 米的覆盖范围、AES-128 加密以及其他强大的连接功能。同时，高速功能利用 802.11 无线电实现了高吞吐量，而经典蓝牙则保持向后兼容。

这种三模式方法允许在数据速率方面实现优化的多功能性，即用于 LAN 应用中高带宽利用率的高速、用于超低功耗物联网的 LE 和用于原始流媒体应用的经典。

蓝牙4.1

蓝牙 2013 于 4 年推出，是蓝牙技术的一个重要版本，它围绕物联网 (IoT) 进行了多项改进，主要为设备带来无处不在的连接。它基于蓝牙 1 LE 构建，提供更高的吞吐量，可用于传输大量数据，非常适合健身追踪器等可穿戴设备。设备可以同时以“蓝牙智能”和“蓝牙智能就绪”模式运行，从而实现多设备连接。

此外，蓝牙 4.1 还支持与 LTE 等最新蜂窝技术共存，实现顺畅互联。它还集成了基于 IPv6 的云同步支持，满足物联网应用需求。

蓝牙4.2

蓝牙 2014 于 4.2 年推出，通过支持 IPv6 和 6LoWPAN 协议的互联网连接，迈出了更实质性的一步。这项创新主要使多个蓝牙设备能够通过一个网关终端连接到互联网或局域网 (LAN)。与蓝牙 2.5 相比，它的传输速度提高了 10 倍，数据包容量增加了 4.1 倍。

值得注意的是，蓝牙 4 提升了传输速率和隐私保护。新标准中的蓝牙信号只有在获得用户许可后才能连接或追踪设备。这也让用户可以安心使用可穿戴设备，无需担心未经授权的追踪。

蓝牙5.0

蓝牙 5.0 于 2016 年初推出，其性能远超之前的蓝牙标准。它显著提升了信息容量，达到 255 字节，是蓝牙 8 容量的 4 倍。因此，数据传输速率也得到了提升，在低功耗模式下甚至可达到 2 Mbps，是之前速率的两倍。此外，与蓝牙 2 相比，其通信范围也扩大了四倍，理论上可达 4.2 米。

值得注意的是，蓝牙 5.0 还引入了室内定位和导航功能，并与 WiFi 集成后可实现亚米级精度。它进一步推动了之前的互联网格局和物联网的发展，并在更大范围内拓展了智能家居的概念。

蓝牙5.1

蓝牙 5.1 版本于 2019 年发布，带来了突破性的测向和厘米级定位服务。这项增强功能旨在借助蓝牙技术改善定位，事实证明，这在室内导航和资产追踪方面非常有益，而这正是该领域的一个关键问题。

这些改进包括更好的 GATT 缓存和冗余数据处理，以降低功耗，增强广播功能，以及与各种无线协议的共存。蓝牙 LE 音频质量和同步也得到了大幅提升。

早期的蓝牙（例如 4.x）也可以处理网状网络和用于资产跟踪的信标。然而，蓝牙 5.1 提供了更高的多功能性和效率，这补充了上述应用，并且对于任何其他需要更高精度定位和本地化的现有或未来应用都非常有用。

蓝牙5.2

蓝牙 5.2 于 2020 年初推出，主要致力于提升音频体验。其中讨论的一些关键功能包括 EATT（增强属性协议）、LE 功率控制、CTKD 和 LE 等时通道支持。值得注意的是，LE Audio 在连接和广播模式下支持立体声流媒体，同时增强了蓝牙音频性能。蓝牙 Auracase 的集成使用户能够体验到高品质音频输出的显著提升。

蓝牙5.3

2021年，蓝牙5.3正式发布，在传输效率、安全性和稳定性方面均有显著提升。与蓝牙5.2相比，蓝牙5.3降低了延迟，增强了抗干扰能力，并延长了电池续航时间。值得一提的是，蓝牙5.3的传输速度和覆盖范围并未发生改变。以下是四项关键增强功能：

连接子评级

加密密钥大小控制增强

定期广告增强

渠道分类增强功能

蓝牙5.4

蓝牙 2023 于 5 年发布，是最新的蓝牙版本，它引入了多项增强功能，旨在为低功耗设备提供更高效、双向且安全的通信。蓝牙 4 的一些新功能包括：

定期广告响应 (PAwR)：通过在子事件中广播小数据包来实现时间同步的双向网络，以促进同步和节省电力。

加密广告数据 (EAD) – 在广告数据包中启用数据加密。只有拥有共享会话密钥的设备才能解密 EAD，并且提供部分/完全加密选项，以提高安全性。

LE GATT 安全：允许设备指示安全模式和级别。

广播编解码器选择：启用编解码器选择以优化 BLE 扩展广告的传输。

蓝牙6.0

蓝牙 6.0 于 2024 年 6.0 月发布，这确实意义非凡。在先前版本的基础上，XNUMX 版本更加注重精度和准确度，将蓝牙推向了精细测距和追踪应用的新领域。其中最引人瞩目的是蓝牙信道探测，它可以让设备以厘米级的精度测量彼此之间的距离。主要亮点包括：

蓝牙®信道探测

基于决策的广告过滤

监控广告商

ISOAL 增强

LL 扩展功能集

帧空间更新

蓝牙版本比较：蓝牙与低功耗蓝牙

自 4.0 版本以来，蓝牙技术已分为两个不同的分支： 经典蓝牙和低功耗蓝牙我们目前对无线连接的理解主要基于经典蓝牙，该技术已应用于无线扬声器、车载信息娱乐系统和耳机等领域。它工作在 2.4GHz 频段，使设备能够建立个人局域网进行短距离数据传输，并已成为音频设备与移动平台配对的一项关键技术。

另一方面，低功耗蓝牙 (BLE) 代表了蓝牙生态系统在能效方面的重大进步。顾名思义，BLE 的显著特点是极低的功耗和高度优化的睡眠模式。虽然它使用与传统蓝牙相同的 2.4GHz 频段，但采用了不同的 FHSS 方案，因此数据传输速率约为传统蓝牙的一半。

BT、BR、基本速率、EDR、BR/EDR 和 AMP 这些术语与经典蓝牙同义，而 BLE、低功耗蓝牙、智能蓝牙和 LE 指的是低功耗蓝牙。

双模蓝牙，顾名思义，是经典蓝牙和低功耗蓝牙的结合，允许设备同时支持这两种标准。

鉴于小型低功耗设备和传感器在各种物联网应用中的普及，低功耗蓝牙 (BLE) 已成为物联网领域更主流的蓝牙协议。像 MOKOSmart 这样的物联网设备制造商已采用 BLE 技术，开发用于低功耗物联网应用的专用蓝牙信标、传感器和模块。因此，市场见证了双模蓝牙芯片的发展。本质上，BLE 不仅仅是经典蓝牙的精简版，而是专为功耗敏感和低数据速率应用而设计的节能无线连接的专业迭代。

蓝牙的未来：对蓝牙 6.X 的期待

自 1998 年诞生以来，蓝牙经历了 26 年的辉煌演变，从 1.0 版发展到目前的 5.0 版。最初，蓝牙专注于音频、文本和视频传输，后来逐渐转向专为物联网应用量身定制的低功耗数据传输。在保持向后兼容性（该技术的重要特征）的同时，蓝牙在众多物联网设备中的应用日益广泛。

随着低功耗蓝牙 (BLE) 变体在功率效率和传输方面的进步，经典蓝牙版本在 3.0 版本之后似乎遇到了瓶颈。这项技术似乎找到了最佳平衡点，决定将所有精力都集中在低功耗方面。BLE 4.0 改变了游戏规则，开启了我们今天所见的低功耗革命；随后，5.0 的出现，为那些注重功耗的设备在速度和范围之间找到了平衡。如今，6.0 正在更进一步，尤其是在精确测距能力方面。

9月份的3，2024， 蓝牙技术联盟 正式发布了蓝牙6.0版本，其中最突出的功能是蓝牙信道探测。这项功能听起来很专业，但很可能会改变我们对设备定位和测距的认知。尽管如此，6.0版本在纸面上听起来很棒，但它可能还需要几年时间才能真正应用于消费电子产品。事情就是这样——技术发布后，制造商需要时间将其融入其中，然后产品才能上市。

但让我兴奋的是：如果这种模式持续下去，后续的 6.X 版本将建立在 6.0 所建立的一切基础之上。随着蓝牙继续向新的领域迈进，我们很可能会迎来一些真正的惊喜。生态系统不断发展，我迫不及待地想看看接下来会发生什么。

关于蓝牙版本的常见问题解答

蓝牙3.0设备可以与蓝牙5.0设备建立连接吗？

蓝牙 3.0 设备本质上无法直接连接到蓝牙 5.0 设备，因为它们使用不同的传输协议。但是，某些双模蓝牙 4.0 设备可以同时支持蓝牙 3.0 和蓝牙 5.0 设备。

蓝牙5.0设备可以与蓝牙3.0设备建立连接吗？

蓝牙 5.0 设备向下兼容蓝牙 3.0 设备，从而实现两者之间的连接。然而，这种互操作性的代价是传输速率降低和功耗增加。