世界是藍(lán)色的，而不知不覺這個世界將有 40 億藍(lán)牙設(shè)備了屿笼。這篇文章牺荠，我們將帶你一起回顧藍(lán)牙 1.0 到 5.0 的技術(shù)變遷，從音頻傳輸驴一、圖文傳輸休雌、視頻傳輸，再到以低功耗為主打的物聯(lián)網(wǎng)傳輸肝断。我們還將和你一起梳理杈曲，越來越廣闊的藍(lán)牙應(yīng)用的場景驰凛。關(guān)于藍(lán)牙技術(shù)你所不知道的前世今生，都在這里了担扑。（文末亦有彩蛋）

也許很少有人知道恰响，藍(lán)牙（Bluetooth）一詞取自于十世紀(jì)丹麥國王哈拉爾的名字 Harald Bluetooth。

而將「藍(lán)牙」與后來的無線通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)在一起的涌献，是一位來自英特爾的工程師 Jim Kardach胚宦。他在一次無線通訊行業(yè)會議上，提議將「Bluetooth」作為無線通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的名稱燕垃。

由于哈拉爾國王以統(tǒng)一了因宗教戰(zhàn)爭和領(lǐng)土爭議而分裂的挪威與丹麥而聞名于世，國王的成就與 Jim Kardach 的理念不謀而合卜壕，他希望藍(lán)牙也可以成為統(tǒng)一的通用傳輸標(biāo)準(zhǔn)——將所有分散的設(shè)備與內(nèi)容互聯(lián)互通您旁。藍(lán)牙的 LOGO 來自后弗薩克文的符文組合，將哈拉爾國王名字的首字母 H 和 B 拼在一起印叁，成為了今天大家熟知的藍(lán)色徽標(biāo)被冒。

當(dāng)年的人們不會想到军掂，20 年后這個藍(lán)色徽標(biāo)的應(yīng)用范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出他們所預(yù)想的使用場景轮蜕。從利用無線耳機(jī)接收音頻，把手柄連接到游戲主機(jī)蝗锥，到使用蘋果的「隔空投遞」傳輸文件跃洛。藍(lán)牙已經(jīng)從當(dāng)初的高科技賣點(diǎn)變成了現(xiàn)在移動設(shè)備的標(biāo)配技術(shù)，成為了我們生活中不可或缺的一部分终议。

藍(lán)牙的起源

藍(lán)牙的歷史實(shí)際上要追溯到第二次世界大戰(zhàn)汇竭。藍(lán)牙的核心是短距離無線電通訊，它的基礎(chǔ)來自于跳頻擴(kuò)頻（FHSS）技術(shù)穴张，由好萊塢女演員 Hedy Lamarr 和鋼琴家 George Antheil 在 1942 年 8 月申請的專利上提出细燎。他們從鋼琴的按鍵數(shù)量上得到啟發(fā)，通過使用 88 種不同載波頻率的無線電控制魚雷皂甘，由于傳輸頻率是不斷跳變的玻驻，因此具有一定的保密能力和抗干擾能力。

起初該項(xiàng)技術(shù)并沒有引起美國軍方的重視偿枕，直到 20 世紀(jì) 80 年代才被軍方用于戰(zhàn)場上的無線通訊系統(tǒng)璧瞬，跳頻擴(kuò)頻（FHSS）技術(shù)后來在解決包括藍(lán)牙、WiFi渐夸、3G 移動通訊系統(tǒng)在無線數(shù)據(jù)收發(fā)問題上發(fā)揮著關(guān)鍵作用嗤锉。

藍(lán)牙技術(shù)開始于愛立信在 1994 年創(chuàng)制的方案，該方案旨在研究移動電話和其他配件間進(jìn)行低功耗墓塌、低成本無線通信連接的方法瘟忱。發(fā)明者希望為設(shè)備間的無線通訊創(chuàng)造一組統(tǒng)一規(guī)則（標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議）奥额，以解決用戶間互不兼容的移動電子設(shè)備的通信問題，用于替代 RS-232 串口通訊標(biāo)準(zhǔn)访诱。

愛立信發(fā)現(xiàn)披坏，解決兼容問題的方法是將各種不同的通信設(shè)備通過移動電話接入到蜂窩網(wǎng)上，而這種連接的最后一段就是短距離的無線連接盐数。隨著項(xiàng)目的進(jìn)展棒拂，愛立信把大量資源投入到短距離無線通訊技術(shù)的研發(fā)上。

1998 年 5 月 20 日玫氢，愛立信聯(lián)合 IBM帚屉、英特爾、諾基亞及東芝公司等 5 家著名廠商成立「特別興趣小組」（Special Interest Group漾峡，SIG）攻旦，即藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的前身，目標(biāo)是開發(fā)一個成本低生逸、效益高牢屋、可以在短距離范圍內(nèi)隨意無線連接的藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)年藍(lán)牙推出 0.7 規(guī)格槽袄，支持 Baseband 與 LMP（Link Manager Protocol）通訊協(xié)定兩部分烙无。

1999 年先后推出 0.8 版、0.9 版遍尺、1.0 Draft 版截酷。完成了 SDP（Service Discovery Protocol）協(xié)定和 TCS（Telephony Control Specification）協(xié)定。

1999 年 7 月 26 日正式公布 1.0A 版乾戏，確定使用 2.4GHz 頻段迂苛。和當(dāng)時流行的紅外線技術(shù)相比，藍(lán)牙有著更高的傳輸速度鼓择，而且不需要像紅外線那樣進(jìn)行接口對接口的連接三幻，所有藍(lán)牙設(shè)備基本上只要在有效通訊范圍內(nèi)使用，就可以進(jìn)行隨時連接呐能。

1999 年下半年念搬，微軟、摩托羅拉催跪、三星锁蠕、朗訊與藍(lán)牙特別小組的五家公司共同發(fā)起成立了藍(lán)牙技術(shù)推廣組織，從而在全球范圍內(nèi)掀起了一股「藍(lán)牙」熱潮懊蒸。

到 2000 年 4 月荣倾，SIG 的成員數(shù)已超過 1500，其成長速度超過任何其他的無線聯(lián)盟骑丸。

第一代藍(lán)牙：關(guān)于短距離通訊早期的探索

1999 年：藍(lán)牙 1.0

早期的藍(lán)牙 1.0 A 和 1.0B 版存在多個問題舌仍，有多家廠商指出他們的產(chǎn)品互不兼容妒貌。同時，在兩個設(shè)備「鏈接」（Handshaking）的過程中铸豁，藍(lán)牙硬件的地址（BD_ADDR）會被發(fā)送出去灌曙，在協(xié)議的層面上不能做到匿名，造成泄漏數(shù)據(jù)的危險节芥。

因此在刺，當(dāng) 1.0 版本推出以后，藍(lán)牙并未立即受到廣泛的應(yīng)用头镊。除了當(dāng)時對應(yīng)藍(lán)牙功能的電子設(shè)備種類少蚣驼，藍(lán)牙裝置也十分昂貴。

2001 年：藍(lán)牙 1.1

藍(lán)牙 1.1 版正式列入 IEEE 802.15.1 標(biāo)準(zhǔn)相艇，該標(biāo)準(zhǔn)定義了物理層（PHY）和媒體訪問控制（MAC）規(guī)范颖杏，用于設(shè)備間的無線連接，傳輸率為 0.7Mbps坛芽。但因?yàn)槭窃缙谠O(shè)計留储，容易受到同頻率之間產(chǎn)品干擾，影響通訊質(zhì)量咙轩。

2003 年：藍(lán)牙 1.2

藍(lán)牙 1.2 版針對 1.0 版本暴露出的安全性問題获讳，完善了匿名方式，新增屏蔽設(shè)備的硬件地址（BD_ADDR）功能臭墨，保護(hù)用戶免受身份嗅探攻擊和跟蹤赔嚎，同時向下兼容 1.1 版膘盖。此外胧弛，還增加了四項(xiàng)新功能：

• AFH（Adaptive Frequency Hopping）適應(yÄ«ng)性跳頻技術(shù)，減少了藍(lán)牙產(chÇŽn)品與其它無線通訊裝置之間所產(chÇŽn)生的干擾問題侠畔；
  
• eSCO（Extended Synchronous Connection-Oriented links）延伸同步連結(jié)å°Ž(dÇŽo)向信道技術(shù)结缚，用于提供 QoS 的音頻傳輸，進(jìn)一步滿足高階語音與音頻產(chÇŽn)品的需求软棺；
  
• Faster Connection 快速連接功能红竭，可以縮短重新搜索與再連接的時間，使連接過程更為穩(wÄ›n)定快速喘落；
  
• 支持 Stereo 音效的傳輸要求茵宪，但只能以單工方式工作。
  

第二代藍(lán)牙：發(fā)力傳輸速率的 EDR 時代

2004 年：藍(lán)牙 2.0

藍(lán)牙 2.0 是 1.2 版本的改良版瘦棋，新增的 EDR（Enhanced Data Rate）技術(shù)通過提高多任務(wù)處理和多種藍(lán)牙設(shè)備同時運(yùn)行的能力稀火，使得藍(lán)牙設(shè)備的傳輸率可達(dá) 3Mbps。

藍(lán)牙 2.0 支持雙工模式：可以一邊進(jìn)行語音通訊赌朋，一邊傳輸文檔/高質(zhì)素圖片凰狞。

同時篇裁， EDR 技術(shù)通過減少工作負(fù)債循環(huán)來降低功耗，由于帶寬的增加赡若，藍(lán)牙 2.0 增加了連接設(shè)備的數(shù)量达布。

2007 年：藍(lán)牙 2.1

藍(lán)牙 2.1 新增了 Sniff Subrating 省電功能，將設(shè)備間相互確認(rèn)的訊號發(fā)送時間間隔從舊版的 0.1 秒延長到 0.5 秒左右逾冬，從而讓藍(lán)牙芯片的工作負(fù)載大幅降低黍聂。

另外，新增 SSP 簡易安全配對功能身腻，改善了藍(lán)牙設(shè)備的配對體驗(yàn)分冈，同時提升了使用和安全強(qiáng)度。

支持 NFC 近場通信霸株，只要將兩個內(nèi)置有 NFC 芯片的藍(lán)牙設(shè)備相互靠近雕沉，配對密碼將通過 NFC 進(jìn)行傳輸，無需手動輸入去件。

第三代藍(lán)牙：High Speed坡椒，傳輸速率高達(dá) 24Mbps

2009 年：藍(lán)牙 3.0

藍(lán)牙 3.0 新增了可選技術(shù) High Speed，High Speed 可以使藍(lán)牙調(diào)用 802.11 WiFi 用于實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸尤溜，傳輸率高達(dá) 24Mbps倔叼，是藍(lán)牙 2.0 的 8 倍，輕松實(shí)現(xiàn)錄像機(jī)至高清電視宫莱、PC 至 PMP丈攒、UMPC 至打印機(jī)之間的資料傳輸。

藍(lán)牙 3.0 的核心是 AMP（Generic Alternate MAC/PHY）授霸，這是一種全新的交替射頻技術(shù)巡验，允許藍(lán)牙協(xié)議棧針對任一任務(wù)動態(tài)地選擇正確射頻。

功耗方面碘耳，藍(lán)牙 3.0 引入了 EPC 增強(qiáng)電源控制技術(shù)显设，再輔以 802.11，實(shí)際空閑功耗明顯降低辛辨。

此外捕捂，新的規(guī)范還加入 UCD 單向廣播無連接數(shù)據(jù)技術(shù)，提高了藍(lán)牙設(shè)備的相應(yīng)能力斗搞。

第四代藍(lán)牙：主推「 Low Energy」低功耗

2010 年：藍(lán)牙 4.0

藍(lán)牙 4.0 是迄今為止第一個藍(lán)牙綜合協(xié)議規(guī)范指攒，將三種規(guī)格集成在一起。其中最重要的變化就是 BLE（Bluetooth Low Energy）低功耗功能僻焚，提出了低功耗藍(lán)牙允悦、傳統(tǒng)藍(lán)牙和高速藍(lán)牙三種模式：

「高速藍(lán)牙」主攻數(shù)據(jù)交換與傳輸；「傳統(tǒng)藍(lán)牙」則以信息溝通溅呢、設(shè)備連接為重點(diǎn)澡屡；「低功耗藍(lán)牙」以不需占用太多帶寬的設(shè)備連接為主猿挚，功耗較老版本降低了 90%。

BLE 前身是 NOKIA 開發(fā)的 Wibree 技術(shù)驶鹉，本是作為一項(xiàng)專為移動設(shè)備開發(fā)的極低功耗的移動無線通信技術(shù)绩蜻，在被 SIG 接納并規(guī)范化之后重命名為 Bluetooth Low Energy（后簡稱低功耗藍(lán)牙）。這三種協(xié)議規(guī)范還能夠互相組合搭配室埋、從而實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用模式办绝。

藍(lán)牙 4.0 的芯片模式分為 Single mode 與 Dual mode。Single mode 只能與藍(lán)牙 4.0 互相傳輸無法向下與 3.0/2.1/2.0 版本兼容姚淆；Dual mode 可以向下兼容 3.0/2.1/2.0 版本孕蝉。前者應(yīng)用于使用紐扣電池的傳感器設(shè)備膳算，例如對功耗要求較高的心率檢測器和溫度計道偷；后者應(yīng)用于傳統(tǒng)藍(lán)牙設(shè)備拯田，同時兼顧低功耗的需求衙吩。

此外，藍(lán)牙 4.0 還把藍(lán)牙的傳輸距離提升到100米以上（低功耗模式條件下）改艇。擁有更快的響應(yīng)速度泵殴，最短可在 3 毫秒內(nèi)完成連接設(shè)置并開始傳輸數(shù)據(jù)棚赔。更安全的技術(shù)媒惕，使用 AES-128 CCM 加密算法進(jìn)行數(shù)據(jù)包加密和認(rèn)證系吩。

2013 年：藍(lán)牙 4.1

藍(lán)牙 4.1 在傳輸速度和傳輸范圍上變化很小，但在軟件方面有著明顯的改進(jìn)妒蔚。此次更新目的是為了讓 Bluetooth Smart 技術(shù)最終成為物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）發(fā)展的核心動力穿挨。

支持與 LTE 無縫協(xié)作。當(dāng)藍(lán)牙與 LTE 無線電信號同時傳輸數(shù)據(jù)時肴盏，那么藍(lán)牙 4.1 可以自動協(xié)調(diào)兩者的傳輸信息科盛，以確保協(xié)同傳輸，降低相互干擾叁鉴。

允許開發(fā)人員和制造商「自定義」藍(lán)牙 4.1 設(shè)備的重新連接間隔土涝，為開發(fā)人員提供了更高的靈活性和掌控度。

支持「云同步」幌墓。藍(lán)牙 4.1 加入了專用的 IPv6 通道，藍(lán)牙 4.1 設(shè)備只需要連接到可以聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備（如手機(jī)）冀泻，就可以通過 IPv6 與云端的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步常侣，滿足物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求。

支持「擴(kuò)展設(shè)備」與「中心設(shè)備」角色互換弹渔。支持藍(lán)牙 4.1 標(biāo)準(zhǔn)的耳機(jī)胳施、手表、鍵鼠肢专，可以不用通過 PC舞肆、平板焦辅、手機(jī)等數(shù)據(jù)樞紐，實(shí)現(xiàn)自主收發(fā)數(shù)據(jù)椿胯。例如智能手表和計步器可以繞過智能手機(jī)筷登，直接實(shí)現(xiàn)對話。

2014 年：藍(lán)牙 4.2

藍(lán)牙 4.2 的傳輸速度更加快速哩盲，比上代提高了 2.5 倍前方，因?yàn)樗{(lán)牙智能（Bluetooth Smart）數(shù)據(jù)包的容量提高，其可容納的數(shù)據(jù)量相當(dāng)于此前的10倍左右廉油。

改善了傳輸速率和隱私保護(hù)程度惠险，藍(lán)牙信號想要連接或者追蹤用戶設(shè)備，必須經(jīng)過用戶許可抒线。用戶可以放心使用可穿戴設(shè)備而不用擔(dān)心被跟蹤班巩。

支持 6LoWPAN，6LoWPAN 是一種基于 IPv6 的低速無線個域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)嘶炭。藍(lán)牙 4.2 設(shè)備可以直接通過 IPv6 和 6LoWPAN 接入互聯(lián)網(wǎng)趣竣。這一技術(shù)允許多個藍(lán)牙設(shè)備通過一個終端接入互聯(lián)網(wǎng)或者局域網(wǎng)，這樣旱物，大部分智能家居產(chǎn)品可以拋棄相對復(fù)雜的WiFi 連接遥缕，改用藍(lán)牙傳輸，讓個人傳感器和家庭間的互聯(lián)更加便捷快速宵呛。

第五代藍(lán)牙：開啟「物聯(lián)網(wǎng)」時代大門

2016 年：藍(lán)牙 5.0

藍(lán)牙 5.0 在低功耗模式下具備更快更遠(yuǎn)的傳輸能力单匣，傳輸速率是藍(lán)牙 4.2 的兩倍（速度上限為 2Mbps），有效傳輸距離是藍(lán)牙 4.2 的四倍（理論上可達(dá) 300 米）宝穗，數(shù)據(jù)包容量是藍(lán)牙 4.2 的八倍户秤。

支持室內(nèi)定位導(dǎo)航功能，結(jié)合 WiFi 可以實(shí)現(xiàn)精度小于 1 米的室內(nèi)定位逮矛。

針對 IoT 物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行底層優(yōu)化鸡号，力求以更低的功耗和更高的性能為智能家居服務(wù)。

Mesh 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)：實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵「鑰匙」

Mesh 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是一項(xiàng)獨(dú)立研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)须鼎，它能夠?qū)⑺{(lán)牙設(shè)備作為信號中繼站鲸伴，將數(shù)據(jù)覆蓋到非常大的物理區(qū)域，兼容藍(lán)牙 4 和 5 系列的協(xié)議晋控。

傳統(tǒng)的藍(lán)牙連接是通過一臺設(shè)備到另一臺設(shè)備的「配對」實(shí)現(xiàn)的汞窗，建立「一對一」或「一對多」的微型網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。

而 Mesh 網(wǎng)絡(luò)能夠使設(shè)備實(shí)現(xiàn)「多對多」的關(guān)系赡译。Mesh 網(wǎng)絡(luò)中每個設(shè)備節(jié)點(diǎn)都能發(fā)送和接收信息仲吏，只要有一個設(shè)備連上網(wǎng)關(guān)，信息就能夠在節(jié)點(diǎn)之間被中繼，從而讓消息傳輸至比無線電波正常傳輸距離更遠(yuǎn)的位置裹唆。

這樣誓斥，Mesh 網(wǎng)絡(luò)就可以分布在制造工廠、辦公樓许帐、購物中心劳坑、商業(yè)園區(qū)以及更廣的場景中，為照明設(shè)備舞吭、工業(yè)自動化設(shè)備泡垃、安防攝像機(jī)、煙霧探測器和環(huán)境傳感器提供更穩(wěn)定的控制方案羡鸥。

手機(jī)蔑穴、音頻、汽車惧浴、智能家居存和，未來藍(lán)牙技術(shù)的重要賽道

自 1998 年來，藍(lán)牙協(xié)議已經(jīng)進(jìn)行了多次更新衷旅，從音頻傳輸捐腿、圖文傳輸、視頻傳輸柿顶，再到以低功耗為主打的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸茄袖。一方面維持著藍(lán)牙設(shè)備向下兼容性，另一方面藍(lán)牙也正應(yīng)用于越來越多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備嘁锯。

隨著 Low Energy 版藍(lán)牙在功耗和傳輸效率上的不斷提升宪祥，Classic 版本自 3.0 后就更新不大〖页耍可以預(yù)見蝗羊，未來藍(lán)牙的主要發(fā)力點(diǎn)將集中在物聯(lián)網(wǎng)，而不僅僅局限于移動設(shè)備仁锯，而 Mesh 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的加入耀找，使得藍(lán)牙自成 IoT 體系成為可能。

據(jù) SIG 的市場報告預(yù)估业崖，到 2018 年底野芒，全球藍(lán)牙設(shè)備出貨量將多達(dá) 40 億，其中：手機(jī)腻要、平板和 PC 今年出貨量可達(dá) 20 億复罐，音頻和娛樂設(shè)備出貨量可達(dá) 12 億，全球 86% 出廠的汽車將具備藍(lán)牙功能雄家，智能家居藍(lán)牙設(shè)備出貨量可達(dá) 6.5 億，智能建筑、智慧城市趟济、智慧工業(yè)等均將成為未來潛力賽道乱投。

隨著藍(lán)牙 5 技術(shù)的出現(xiàn)和藍(lán)牙 mesh 技術(shù)的成熟，大大降低了設(shè)備之間的長距離顷编、多設(shè)備通訊門檻戚炫，為未來的 IoT 帶來了更大的想象空間。這項(xiàng) 20 年前問世的技術(shù)媳纬，未來還會煥發(fā)出蓬勃的生命力双肤。

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文末彩蛋：關(guān)注「深圳灣」微信公眾號（ID: shenzhenware）回復(fù)「藍(lán)牙」獲得 2018 藍(lán)牙市場報告。

版權(quán)聲明：本文由深圳灣團(tuán)隊基于維基百科和專家訪談進(jìn)行編輯整理钮惠，轉(zhuǎn)載和摘錄請先獲得授權(quán)茅糜。

主筆：江翎海 / 深圳灣

審校：陳壹零 / 深圳灣

特別感謝： 廖澤立（Jimmy Liao），智能硬件超級玩家和資深技術(shù)專家素挽，JIMTECH 創(chuàng)始人蔑赘，同時擔(dān)任深圳灣特聘技術(shù)專家、華為 2012 實(shí)驗(yàn)室合作伙伴预明、MIoT 合作伙伴缩赛。智能硬件領(lǐng)域連續(xù)創(chuàng)業(yè)者，擅長以產(chǎn)品經(jīng)理思維來整合技術(shù)專業(yè)知識撰糠。操手過不同品類智能硬件研發(fā)酥馍、制造工作，包含智能穿戴阅酪、智能家居旨袒、智能戶外產(chǎn)品等。

資料參考：

The history of the Bluetooth Special Interest Group.bluetooth.com

Bluetooth Technology: What Has Changed Over The Years.medium.com

A quick history of Bluetooth.androidauthority.com

藍(lán)牙的發(fā)展史.博客園

一篇文章看懂藍(lán)牙發(fā)展史及各版本技術(shù)特點(diǎn)詳細(xì).電子發(fā)燒友論壇