蓝牙手艺这些年

二战时代,本应该依附仙颜用饭的好莱坞女演员 Hedy Lamarr,却偏要凭实力与钢琴家 George Antheil 联手,研究跳频扩频(FHSS)手艺。据相关资料纪录,这项手艺于1942 年8月被申请为专利。在今后近半个世纪的岁月中,这项手艺一直未被重视,直到 20 世纪 80 年月,FHSS手艺才被军方用于战场上的无线通讯系统。尔后,FHSS手艺下沉到民众市场,也影响到了蓝牙、WiFi等无线手艺的生长。

时移世易,当初以FHSS为基础的蓝牙手艺也发生了伟大的转变——其尺度从蓝牙1.0升级到了蓝牙5.0再到LE Audio,在这场手艺变迁的历程当中,蓝牙到底改变了什么?

蓝牙手艺的起源

蓝牙手艺最早可以追溯至1994年,当初,爱立信投身于蓝牙手艺的研究是将其当做是RS-232数据线的替换方案。RS-232是常用的串行通讯接口尺度之一,它是由美国电子工业协会(EIA)团结贝尔系统公司、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家于1970年配合制订。RS-232总线划定了25条线,包含了两个信号通道,即第一通道(称为主通道)和第二通道(称为副通道)。RS-232接纳的是点对点毗邻,通常一个串口只能毗邻一个外设。而接纳蓝牙手艺则可以毗邻多个装备,从而克服了数据同步的难题。因此,蓝牙手艺被视为是移动电话和其他配件间举行低功耗、低成本无线通讯毗邻的方式。

1997年,爱立信公司借此看法接触了移动装备制造商,讨论其项目互助生长并获得支持。1998年,爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司等五家企业建立了蓝牙手艺同盟的前身——“稀奇兴趣小组”(Special Interest Group,SIG),其目的是开发一个成本低、效益高、可以在短距离范围内随意无线毗邻的蓝牙手艺尺度。在这当中,关于蓝牙的命名也发生了一件趣事。那时SIG的条约框架已经靠近完成,但关于这项短据无线毗邻手艺却还没有确定正式的名称,其备选名称PAN因偏向流行语,在那时的互联网搜索引擎中已经拥有很高的流量,因此,商标搜索没通过。英特尔的Jim Kardach建议使用蓝牙作为暂且代号。厥后有人引用Kardach的话说:“哈拉尔德国王蓝牙,以团结斯堪的纳维亚半岛而出名,正如我们计划通过短距离无线链路将PC和蜂窝产业连系在一起一样。”

0.7版是蓝牙的首个尺度版本,其支持Baseband与LMP通讯协定两部分。 尔后,SIG建立,又先后公布了蓝牙0.8版,0.9版、1.0 Draft版、1.0a版以及1.0B版。1999年下半年,微软、摩托罗拉、三星、朗讯与蓝牙稀奇小组的五家公司配合提议建立了蓝牙手艺推广组织,从而在全球范围内掀起了一股蓝牙热潮。

蓝牙尺度的演进推动终端应用转变

在这股蓝牙的热潮之下,蓝牙尺度也伴随着手艺终端应用的需求发生了改变。

1999年所推出的蓝牙1.0版本,由于手艺上存在着数据泄露的问题,以是,蓝牙并未立刻受到普遍的应用。此外,那时对应蓝牙功效的电子装备种类少,蓝牙装置也十分昂贵,也是蓝牙未被大规模接纳的缘故原由之一。直到2001年,蓝牙1.1才做为首个正式商用的版本最先面向市场。该版蓝牙尺度也被正式列入IEEE尺度,也被称为IEEE 802.15.1。同年,SIG成员公司跨越2000家。

过了几年之后,蓝牙成为了电子产物的必备功效,其售价也因手艺的成熟而大幅下降。为了扩宽蓝牙的应用层面和传输速率,SIG于2003和2004年先后推出了1.2(该版本为了解决容易受滋扰的问题,加上了抗滋扰跳频功效)、2.0版,并附加了许多新功效。据维基百科资料显示,2.0版本中增加了例如EDR(Enhanced Data Rate,配合2.0的手艺尺度,将最大传输速率提高到3Mbps)、A2DP(Advanced Audio Distribution Profile,一个控音轨分配手艺,主要应用于立体声耳机)、AVRCP(A/V Remote Control Profile)等。Bluetooth 2.0将传输率提升至2Mbps、3Mbps,远大于1.x版的1Mbps(现实约723.2kbps)。蓝牙2.0版最先支持双工模式——即一面作语音通讯,同时也可以传输数据。也是从这个版本最先,蓝牙才被市场所认可。随后,在2007年中,SIG针对存在的问题举行了改善,并公布了蓝牙2.1版。此时,蓝牙手艺的泛起,让手机实现了可相互传输音视频以及图片等功效。但那时手机之间通过蓝牙毗邻的方式对照繁琐,配对双方都显示一个6位的数字,由用户来核对数字是否一致,并输入Yes/No,两头Yes示意一致即可配对。这种那时虽然繁琐,但却可以防止中间人攻击。

2009年,蓝牙3.0也最先面向市场,接纳了全新的交替射频手艺,并取消了UMB应用。在今年4月,蓝牙手艺同盟颁布了蓝牙焦点规范3.0版(3.0+HS),是一种全新的交替射频手艺。蓝牙3.0+HS提高了数据传输速率,集成802.11PAL最高速率可达24Mbps,是蓝牙2.0速率的8倍。此外,引入了增强电源控制,现实空闲功耗显著降低。这一特征还添加了闭环功率控制,意味着RSSI过滤可于收到回复的同时睁开。此外,该版本中还增加了“直接开到最大功率(go straight to maximum power)”的请求,旨在应对耳机的链路消耗,传统蓝牙耳机也逐渐流入市场。

2010年,三位一体蓝牙4.0的公布再次变化了蓝牙手艺。在该版本公布之时,SIG还提出了“低功耗蓝牙”、“传统蓝牙”和“高速蓝牙”三种模式。其中,高速蓝牙主攻数据交换与传输;传统蓝牙则以信息沟通、装备毗邻为重点;蓝牙低功耗顾名思义,以不需占用太多带宽的装备毗邻为主。前身其实是NOKIA开发的Wibree手艺,本是作为一项专为移动装备开发的极低功耗的移动无线通讯手艺,在被SIG接纳并规范化之后重命名为Bluetooth Low Energy(后简称低功耗蓝牙)。这三种协议规范还能够相互组合搭配、从而实现更普遍的应用模式,此外,Bluetooth 4.0还把蓝牙的传输距离提升到100米以上(低功耗模式条件下)。至此,通过蓝牙4.0的公布,也为接下来物联网的生长奠基了基础。

尔后,2013年底,蓝牙手艺同盟推出了蓝牙4.1规范,其目的是为了让 Bluetooth Smart手艺最终成为物联网生长的焦点动力。该版本提升了对LTE和批量数据交换率共存的支持,以及通过允许装备同时支持多重角色辅助开发者实现创新。通过蓝牙4.1版本,使得支持该尺度的耳机、手表、键鼠,可以不用通过 PC、平板、手机等数据枢纽,实现自主收发数据。例如智能手表和计步器可以绕过智能手机,直接实现对话。2014年,SIG又更新了蓝牙尺度,推出了蓝牙4.2,不只速率提升2.5倍,隐私性更高,还可以通过IPv6毗邻网络。这一手艺允许多个蓝牙装备通过一个终端接入互联网或者局域网,这样,大部分智能家居产物可以甩掉相对庞大的 WiFi 毗邻,改用蓝牙传输,让小我私家传感器和家庭间的互联加倍便捷快速。

2016年,蓝牙尺度伴随着物联网应用的发作也举行了继续演进,在此时代,SIG公布了蓝牙5.0版本,相比蓝牙4.0版本,5.0在传输速率提升了两倍,传输距离增加了四倍,数据传输量提升八倍,同时可以与 Wi-Fi 共存,不相互滋扰。2019年,SIG又推出了蓝牙5.1,新增寻向功效,将蓝牙定位的精准度提升到厘米级,功耗更低、传输更快、距离更远、定位更精准。伴随着蓝牙5.1尺度的推出,也让业界看到了将蓝牙手艺应用于室内定位的远景,这也是现在蓝牙手艺的未来生长远景之一。

此外,伴随着万物互联时代的来临,蓝牙手艺也举行了吸收和扩展。除蓝牙1、2、3、4、5系列尺度以外,蓝牙手艺同盟于2017年7月正式宣布,蓝牙手艺最先周全支持Mesh网状网络,据悉,蓝牙Mesh将兼容蓝牙 4 和 5 系列的协议。全新的Mesh功效提供装备间多对多传输,并稀奇提高构建大范围网络覆盖的通讯能力,适用于楼宇自动化、无线传感器网络等需要让数以万计个装备在可靠、平安的环境下传输的物联网解决方案。伴随着蓝牙Mesh的推出,智能家居获得了极大的生长,该领域也被视为是蓝牙未来生长的又一偏向。在2018年的国际消费电子展上,阿里巴巴与联发科宣布携手推动蓝牙Mesh手艺,签署互助协议,打造了首款支持蓝牙Mesh手艺的Smartmesh无线毗邻方案。

蓝牙新尺度将再次对终端应用举行改革

2020年1月,蓝牙手艺同盟在拉斯维加斯举行的CES2020上公布了其新一代蓝牙音频手艺尺度——低功耗音频LE Audio。该方案伴随着TWS耳机的发作而被受关注,因此,有业内人士以为,LE Audio蓝牙尺度将再次对终端应用发生重大影响。

众所周知,此前传统蓝牙耳机没有获得普遍的使用,是由于其音质和续航时间并不令人满意。而接纳了LE Audio蓝牙尺度的TWS耳机,可以在低能耗下实现在更长的距离上传输更好的声音。据SIG官方网站先容,在提升音质方面,LE Audio蓝牙尺度中包罗一个新的高质量,低功耗音频编解码器,即低庞大度通讯编解码器(LC3)。LC3纵然在低数据速率下也能提供高质量,它将为开发人员带来伟大的灵活性,使他们能够在要害产物属性(例如音频质量和功耗)之间举行更好的设计折衷。据相关报道显示,LC3的质量提高了三倍,传输音频时的能耗却降低了三倍。

蓝牙手艺这些年

据相关报道显示,SIG将于今年推出LE Audio的自力功效,SIG期望芯片制造商能够在明年至18个月的时间内公布支持LE Audio的新设计。这是由于LE Audio需要手机端先支持LE Audio尺度后,TWS耳机才更有意义。因此,在这种情况下,TWS耳机还距离其真正的发作时期另有一段距离。

同时,SIG在其官网中还先容道,LE Audio将不仅为TWS耳机带来生长机遇,这项尺度也将推动其他音频产物的生长。例如,LE Audio将推动蓝牙助听器的开发,从而为越来越多的听力损失者带来蓝牙音频的所有利益。LE Audio还将添加广播音频,使音频源装备可以将一个或多个音频流广播到无限数目的音频接收器装备。广播音频为创新提供了主要的新机遇,其中包罗启用新的蓝牙用例“音频共享”。蓝牙音频共享可以是小我私家的或基于位置的。通过小我私家音频共享,人们将能够与周围的其他人共享蓝牙音频体验;例如,与家人和同伙共享智能手机中的音乐。通过基于位置的音频共享,机场,酒吧,体育馆,电影院和会议中心等公开场合现在可以共享蓝牙音频,从而增强访问者的体验。  

蓝牙手艺这些年

结语

通过上述资料显示,蓝牙从最初的音频传输、图文传输、视频传输,演变成为了物联网传输的主角。尤其是在去年当中,蓝牙手艺的生长也带动了TWS耳机市场变化。从蓝牙手艺的变迁中看,它的生长对下游终端产物影响伟大。伴随着近几年来,终端产物的多样化趋势,也为蓝牙的生长带来了新的机遇。

同时,蓝牙作为无线通讯中的一员,蓝牙手艺还需要与WiFi等其他无线传输手艺举行竞争,蓝牙手艺若何在这场竞争中保持优势,是值得业界所关注的。

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