自2014年12月发布蓝牙4.2标准以来，时隔一年多，蓝牙特别兴趣小组（Bluetooth Special Interest Group）于本周四6月16日透露了新一代蓝牙标准5.0的正式发布日期。 蓝牙SIG执行主管马克·鲍威尔(Mark Powell)在电子邮件中表示，新标准在传输速率方面比最新的蓝牙4.2版本快四倍，覆盖范围也是其两倍。
据悉，蓝牙5还为广告传播带来了“值得关注的更大性能”，无论是让设备制造商能够创建比Beacon或基于位置的服务更复杂、更微妙的连接系统。 路透社援引 ArsTechnica 的话说，蓝牙设备发送的广告数据包具有可以被其他蓝牙设备检测和解码的微信息，即使这些设备尚未配对。
例如，MagicMouse2和MagicTrackpad等Apple外设会扫描附近的配件并将其直接显示在Mac主机上。 据悉，苹果可以使用DataRich包来驱动Handoff和iBeacon技术。
此外，蓝牙5标准的最大特点之一将是可以支持室内定位。 如果结合Wi-Fi技术，或许可以实现1米以内的精度定位。 对于小商店，百货商店，或者停车场等，都会给其他行业参与者带来很大的帮助，有助于革新人类熟悉的科技生活。
在对5.0有了基本的了解后，我们对它的到来抱有很大的期待。 对此，我们回顾一下蓝牙的发展历史，以便您对这项应用广泛的无线技术有一个全面的了解：
什么是蓝牙？
蓝牙技术是一种尖端的开放式无线通信标准，可以在短距离内无线连接台式笔记本和电脑笔记本、便携式设备、PDA、移动电话、拍照手机、打印机、数码单反、耳机、键盘，甚至计算机。 笔记本电脑键盘。
借助“蓝牙”技术，可以有效简化联通通信终端设备之间的通信，也可以简化设备与互联网之间的通信，使数据传输变得更加快速、高效。
蓝牙采用分布式网络结构和快速扩频和短包技术，支持点对点和点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医疗）频段。 其数据速度为1Mbps。 采用时分双工传输方案实现全双工传输。
蓝牙合约栈按照功能可以分为四层：核心合约层（HCI、LMP、L2CAP、SDP）、电缆替代合约层（RFCOMM）、电话控制合约层（TCS-BIN）
和可选的合同层（PPP、TCP、IP、UDP、OBEX、IrMC、WAP、WAE）
简而言之，蓝牙技术允许各种数字设备进行无线通信，使分散各种连接的桌面成为过去。 借助蓝牙无线技术，您可以轻松地在 9 米（30 米）的距离内以无线方式相互连接笔记本电脑和便携式设备、移动电话和其他外围设备。
与其他无线技术：红外、无线2.4G、WiFi相比，蓝牙具有加密措施的建立、传输过程稳定、兼容设备丰富等诸多优点。 尤其是明天，当授权门槛逐渐降低时，蓝牙技术才真正开始普及到所有数字设备。 然而，蓝牙的旅程并不完美。 从1.0到4.2，再到今天的5.0，是一个不平凡的过程。
蓝牙名称的由来
这要从一个小故事开始。
公元 940-985 年，哈罗德。 HaraldBlatand，后来被称为 HaraldBluetooth，统一了整个波兰。 他的名字“Blatand”可能源自两个古老的英语习语。 “bla”的意思是黑皮肤，“tan”的意思是伟人。 和许多国王一样，哈罗德为了政治、经济和荣誉而扩张和奋斗。 公元 960 年，哈罗德的权力达到了最低点，征服了整个德国和罗马尼亚。 而蓝牙则是荷兰国王维京人的“昵称”。 他因爱吃蓝李子而把臼齿染成蓝色而得此“绰号”。
在行业商会筹备阶段，需要一个非常有表现力的名字来命名这项高新技术。 行业组织者经过一夜有关法国历史和无线技术未来的讨论后，一些人认为以布拉坦国王的名字命名是合适的。 布拉坦国王统一了波兰、波兰和德国； 他的衔接性和群居性，仿佛这项正式推出的技术，将技术定义为允许不同工业领域之间协调工作，维持各个系统领域之间的关系。 良好的沟通，比如电脑、手机和汽车行业之间的工作。
为什么要引入蓝牙？
蓝牙技术最初由沃达丰创建。 该技术起源于沃达丰1994年的项目，该项目是研究联通手机与其他配件之间低帧率、低成本无线通信连接的方式。 发明人希望为设备之间的通信创建一套统一的规则（标准化合约），以解决用户之间连接的电子设备不兼容的问题。
该研究的目标是找到一种方法，消除连接中国联通手机与 PC 卡、耳机、台式笔记本电脑和其他设备的电缆。 这项研究是一个更大项目的一部分，该项目旨在研究各种通信设备如何通过中国联通手机连接到蜂窝网络。 该公司推测这些连接的最后一站应该是短距离无线连接。 随着项目的进展，人们越来越清楚地看到，短距离无线通信的应用范围几乎是无限的。
1997年，沃达丰带着这一理念与中国联通设备制造商接洽，洽谈该项目的合作与发展，并得到了支持。
1998年5月，沃达丰、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司等五家知名厂商在联合组织短距离无线通信技术标准化活动时提出了蓝牙技术。
1999年5月20日，这五家厂商成立了蓝牙“特别兴趣组”（Special Interest Group，SIG），即蓝牙特别兴趣组的前身，使蓝牙技术能够成为未来的无线通信标准。 芯片霸主英特尔负责开发半导体芯片和传输软件，沃达丰负责开发射频和联通电话软件，IBM和富士通负责开发笔记本电脑插座尺寸。
1999年下半年，五家知名行业巨头谷歌、摩托罗拉、三星、朗讯和蓝牙特别小组联合发起成立了蓝牙技术推广组织，在全球范围内掀起了“蓝牙”热潮。 全球业界已正式开发出大量蓝牙技术应用产品，这使得蓝牙技术呈现出非常广阔的市场前景，并预示着21世纪初将迎来全球无线通信的波澜壮阔的浪潮。
到 2000 年 4 月，SIG 已拥有超过 1,500 名成员，其增长速度比任何其他无线联盟都要快。 这些公司共同制定了蓝牙1.0标准并于1999年7月公布。蓝牙标准由两个文件组成：
基础核心合同——提供设计标准；
基本应用程序规范 - 提供互操作性指南。
核心合同文件描述了射频、基带、链路管理器、服务发现合同、传输层以及与其他合同的互操作性； 应用规范文档描述了各类蓝牙应用所需的契约和流程。
2006年10月13日，BluetoothSIG（蓝牙技术联盟）宣布联想将取代IBM成为该组织的创始成员，即日起生效。 通过成为创始成员，联想将与其他行业领导者杰尔系统、爱立信、英特尔、微软、摩托罗拉、诺基亚和富士通一起，在蓝牙SIG监事会中占有一席之地，积极推动蓝牙标准的发展。 发展。
不仅是创始成员，BluetoothSIG还包括200多家联盟成员公司和约6000家应用成员公司。 只要企业使用“Bluetooth（蓝牙）”相关商标在市场上销售产品，就必须向Bluetooth SIG收取商标使用费和产品认证费。
2008年，Bluetooth SIG拟设立新的会员级别“初级应用会员公司”。 如果是年营业额超过300万港币的中小企业，会员费为零，两个蓝牙产品的认证费用降至2500英镑。
蓝牙版本演变
在5.0之前，蓝牙已经经历了多个版本的演变，主要有1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0、4.1和4.2。 下面我们将详细介绍各个不同版本的技术特点：
上表中：
蓝牙1.1标准
1.1是最早的版本，传输速率约为748~810kb/s。 由于是初步设计，很容易受到同频产品的干扰，影响通信质量。
蓝牙1.2标准
1.2也只有748~810kb/s的传输速率，但是增加了（改进的软件）抗干扰扩频功能。
该版本向上兼容1.1版本，主要改进包括：
匿名方法：屏蔽设备的硬件地址（BD_ADDR），以保护用户免遭身份嗅探和跟踪。 硬件匿名从1.1版本开始就已经可以实现，但是还没有实现，所以对于普通消费者来说还是无法使用。
自适应跳频（AFH，AdaptiveFrequencyHopping）：通过防止在跳频序列中使用拥挤的频率，从而提高抗无线电干扰的能力。
实际传输速率较高，实际测试约为24KB/S（192Kbps）。
L2CAP层引入流量控制和纠错机制
蓝牙2.0标准
2.0是1.2的改进版本。 传输速率约为1.8M/s~2.1M/s。 它开始支持双工模式——即一侧用于语音通信，同时也可以传输文件/高质量图片。 2.0版本实际上是支持Stereo操作。
其中应用最广泛的是Bluetooth2.0+EDR标准，该标准于2004年推出，2006年也出现了大量支持Bluetooth2.0+EDR标准的产品。
虽然Bluetooth2.0+EDR标准在技术上做了很多改进，但从1.X标准延续下来的配置流程复杂、设备帧率高的问题依然存在。
2.0版本的内容目前还没有明确的信息，但沃达丰研究人员已经发布了一些内容：
加入了“非跳频窄带信道”（Non-hoppingnarrowbandchannel）。
由于不需要与每个设备交换确认，因此这些通道可用于同时向大量蓝牙组件广播各个组件的蓝牙服务配置文件。 目前应答握手过程大约需要1秒。
实时公共交通时刻表、基本交通流信息、中间交通方向等未加密信息可以高速发送到设备。
更高的连接速度（实际测试速度280KB/s=2240Kbps【源码请求】）
支持多种速率级别
蓝牙2.1标准
2007年8月2日，蓝牙SIG昨天即将批准蓝牙2.1版本规范，即“蓝牙2.1+EDR”，可供未来设备自由使用。 2.0版本的同代产品仍然占据着蓝牙市场的很大份额。 与2.0版本相比，待机时间提高了2倍以上，技术标准没有发生根本改变。
蓝牙核心规范2.1+EDR与1.2以上版本完全兼容，并于2007年7月26日获得蓝牙SIG批准。
蓝牙2.1减少了Sniff省电功能，将适配器与设备的接触时间延长至0.5秒，可以节省大量电量； 改进的功能有简单安全配对（SSP），改善了蓝牙设备的配对体验，提高了使用和安全硬度
蓝牙3.0标准
2009年4月21日，蓝牙技术联盟（BluetoothSIG）即将发布新一代标准规范“蓝牙核心规范版本3.0高速”（Bluetooth Core Specific Version 3.0）。 蓝牙3.0的核心是“通用备用MAC/PHY”（AMP），这是一种新的备用无线电技术，允许蓝牙合约堆栈为任何任务动态选择正确的无线电。
蓝牙3.0的数据传输速率提升至24Mbps左右（必要时可调用802.11WI-FI实现高速数据传输）。 在传输速率方面，蓝牙3.0是蓝牙2.0的八倍。 它可以方便地用于VCR到HDTV、PC到PMP、UMPC到复印机之间的数据传输，双方都需要满足这个标准才能实现该功能。
更高的数据传输速度，集成802.11PAL高达24Mbps。 是2.0速率的8倍。
引入了增强的功率控制，并且实际空闲帧率显着降低。
蓝牙4.0标准
蓝牙4.0规范将于2010年7月7日发布，新版本最大的意义在于低帧率，同时加强了不同OEM厂商之间设备的兼容性，增加了延迟。 理论最大传输速率仍为24Mbps（即3MB/s），有效覆盖范围扩展到100米（之前版本为10米）。 该标准芯片被大量手机和平板电脑采用，例如苹果的TheNew iPad平板笔记本，以及苹果的iPhone5、魅族MX4、HTC OneX等具有蓝牙4.0功能的手机。
蓝牙4.0最重要的特点就是支持省电；
蓝牙4.0，合约构成与目前主流的Bluetoothh2.x+EDR和Bluetoothh3.0+HS不同，尚未普及。 ”、“传统蓝牙”和“极速蓝牙”三种模式。
其中：高速蓝牙侧重于数据交换和传输； 传统蓝牙侧重于信息通信和设备连接； 蓝牙低帧率，顾名思义，专注于不需要太多带宽的设备连接。 前身可能是诺基亚开发的Wibree技术。 它最初是作为专门为联通设备开发的一种极低帧率的联通无线通信技术而开发的。 被SIG接受并标准化后更名为蓝牙低功耗（以下简称低帧率蓝牙）。 这三种合约规范能否相互组合搭配，实现更广泛的应用模式？ 而且，蓝牙4.0还将蓝牙的传输距离提升到了100米以上（低帧率模式条件下）。 它分为单模和双模。
单模只能与BT4.0通信，向上兼容困难（与3.0/2.1/2.0通信困难）； 双模可向上兼容，可采用BT4.0或3.0/2.1/2.0传输
超低峰值、平均和待机模式帧率，提高覆盖范围，最大范围可超过100米。
蓝牙4.1标准
蓝牙4.1于2013年12月6日发布，如果同时与LTE无线网络传输数据，那么蓝牙4.1可以手动协调两者之间的传输信息，理论上可以减少其他信号对蓝牙4.1的干扰。 改进之处在于提高连接速度，变得更加智能，比如减少设备之间的重连时间，这意味着如果用户走出蓝牙4.1信号范围，并且断开连接的时间不是很长，当用户返回时在信号范围内，设备随后会手动连接，响应时间比蓝牙4.0更短。 最后一个改进是提高传输效率。 如果用户连接很多设备电脑蓝牙软件，比如多个可穿戴设备，彼此之间的信息可以实时发送到接收设备。
此外，蓝牙4.1还为开发者增加了更多的灵活性。 这一变化对普通用户影响不大，而对于软件开发者来说却非常重要，因为为了应对日益流行的可穿戴设备，所以蓝牙必须能够支持多个设备的同时连接。
蓝牙4.2标准
2014年12月4日，最新的蓝牙4.2标准推出，提高了数据传输速率和隐私保护，连接的设备将能够通过IPv6和6LoWPAN直接访问互联网。 新标准下，如果蓝牙信号想要连接或跟踪用户设备，必须获得用户的许可，否则蓝牙信号将难以连接和跟踪用户设备。
从速度上来说，更是更快。 两个蓝牙设备之间的数据传输速率提高了2.5倍。 由于Bluetooth Smart数据包容量的增加，可容纳的数据量约为以前的10倍。
非常说明：低帧率蓝牙
蓝牙4.0集成了三种尺寸，包括传统蓝牙技术、高速技术和低帧率技术。 与3.0版本相比，最大的区别就是帧率较低。 “4.0版本的帧率比老版本提升了90%，而且更省电。” 对数据速率的要求会越来越高，4.0版本加强了蓝牙在数据传输方面的低帧率性能。
为什么低帧率蓝牙如此省电？ 与经典蓝牙技术相比，主要变化在于待机帧率的降低、高速链接的实现以及峰值功率的提高。
(1)待机帧率提高
传统蓝牙设备待机功耗大仍然是人们抱怨的缺陷之一。 这与传统蓝牙技术使用16至32个信道进行广播，而低帧率蓝牙仅使用3个广播信道不无关系。 频道的开通时间也从传统的每播22.5ms缩短到0.6~1.2ms。 这两个合同规范的变化可能会大大增加广播数据带来的待机帧率； 据悉，低帧率蓝牙旨在用深度睡眠状态取代蓝牙的空闲状态。 在深度睡眠状态下，主机长时间处于超低占空比（DutyCycle）状态，只有在需要操作时才由控制器启动，因为主机比控制器消耗更多的能量。 更加节能，所以这种设计也是最节省能源的； 在深度睡眠状态下，合约也针对这种通信模式进行了优化，数据发送间隔也缩短为0.5~4s。 数据量比平时少很多，而且所有连接均采用先进的Sniff-Subating功能模式电脑蓝牙软件，所以此时的射频煤耗几乎可以忽略不计。 基于以上原因，低帧率蓝牙的待机帧率与传统蓝牙相比，大大降低。
(2)高速连接的实现
要理解这个过程，我们首先要介绍一下蓝牙设备与主机设备之间的连接步骤。
第 1 步：扫描以尝试发现新设备
第二步：确认检测到的设备没有软件且未被锁定
第 3 步：发送 IP 地址
第四步：接收并分析待配对设备发送的数据
第五步：构建并保存连接
根据传统的蓝牙合约规范，如果蓝牙设备正在广播，它将不会响应当前设备扫描，而低帧率蓝牙合约规范允许正在广播的设备连接到正在扫描的设备。 有效防止重复扫描，并且通过连接站系统的改进，可以控制低帧率蓝牙下的设备连接构建过程在3ms内完成。 速度完成批准的数据传输并立即关闭连接。 在传统蓝牙契约下，虽然建立链路层连接只需要100ms，但在L2CAP（逻辑链路控制和适配契约）层建立连接需要更长的时间。 。
蓝牙低帧率合约还优化了拓扑结构。 通过在每个从设备和每个数据包上使用32位访问地址，可以同时连接数十亿个设备。 该技术不仅结合了传统蓝牙优化一对一连接，还采用星型拓扑结构完成一对多点连接。 在连接和断开快速切换的应用场景下，数据可以在网状拓扑之间进行连接，但无需维护使网络变得过于复杂，这也有效缓解了连接复杂度，减少了连接构建时间。
(3)提高峰值功率
低帧率蓝牙更严格地定义了数据包厚度，支持超短（8~27Byte）数据包，并使用随机射频参数并降低了GSFK调制指数，最大限度地减少了数据传输和接收。 复杂; 据悉，低帧率蓝牙还降低了调制指数并使用24位CRC来保证数据包在受到干扰时有更大的稳定性，并且低帧率蓝牙的发射速率降低到100m以上。 传统的扩频原理有效降低了峰值功率。
2016年蓝牙技术新蓝图
蓝牙联盟2016年的主要政策是聚焦于蓝牙低帧率主导的物联网布局。 主要方向有三个，包括将蓝牙低帧率的传输距离提高四倍、将传统蓝牙传输提高到2Mbit/s以及进行加固。 网络行业期待已久的蓝牙Mesh（网状网络）。
其中，蓝牙低帧率的扩展以及蓝牙Mesh的强化，对于物联网来说是相当重要的布局。 延长距离的好处是对于手动自动化、工业控制、智能家居等应用更加实用。 至于Mesh加固最大的好处是，蓝牙设备和终端不再只有点对点和扩展模式，而是使得各个蓝牙设备能够互相连接，还可以利用网络模式以延长蓝牙管理的距离。
要提高100%的传输速率，除了降低带宽之外，蓝牙还可以用在注重延迟的应用中，比如医疗设备等领域。 可以跟随去年新蓝牙标准的实施，让信息传输和管理更加及时。
不仅是物联网和连接设备等应用，蓝牙技术近年来也有了更多的应用，尤其是Beacon技术正在改变定位和服务，即Beacon技术取代了条形码，用户可以轻松获取相关信息。 信息，同时还可以利用蓝牙技术提供户外定位服务，可用于百货商场或西客站的户外导航，以及供百货商场经营者寻找柜台等应用； 此外，通过距离的扩展以及Mesh的正式输出，蓝牙也有望为手动解决方案带来更多的多样性和灵活性。
除了上述新的发展目标外，蓝牙联盟还在8月份宣布了一项新技术TDS（传输发现服务）。 这项技术英文称为Transmission Discovery Technology。 为了检测附近的无线设备和服务，但允许用户关闭设备中帧率较高的技术并在必要时再次打开，蓝牙联盟希望这项技术能够实现物联网中的能源管理环境比较好。
