蓝牙的规范和特性
蓝牙规范由蓝牙技术联盟正式推出，于1998年5月20日正式公布。今天，它拥有超过25，000家全球成员公司。它最初是由爱立信、IBM、英特尔、东芝和诺基亚创立的，后来许多公司都加入了。
所有蓝牙标准版本都支持向后兼容，因此最新版本可以覆盖所有旧版本。
蓝牙核心规范工作组(CSWG)主要制定四个规范的蓝牙核心规范，通常每隔几年更新一次核心规范附录(CSA)，每年发布几次更新的核心规范补充(CSS)。快速勘误表于2004年发布。主要区别在于引入了增强数据速率(EDR)，可以实现更快的数据传输。EDR的标称速率为3 Mbit/s，尽管实际数据传输速率为2.1 Mbit/s。EDR使用GFSK、相移键控(PSK)调制以及π/4-DQPSK和8DPSK的组合。EDR可以通过降低占空比来降低功耗。
这个规范被命名为蓝牙v2.0+EDR，这意味着EDR是一个可选的功能。除了EDR，2.0规范还包括其他一些小的改进。该产品可以在不支持更高数据速率的情况下完成蓝牙2.0的符合性认证。至少有一款商用设备在其数据手册中声明它是“不支持EDR的蓝牙2.0”。蓝牙核心规范2.1+EDR由蓝牙技术联盟于2007年7月26日推出。
2.1最大的特点是安全简单配对(SSP):它改善了蓝牙设备的配对体验，也增强了安全的实际应用和强度。更多详情请参考后面的“配对”部分。
2.1还包括其他一些改进，包括“扩展查询回复”(EIR)，在查询过程中提供更多信息，以便设备在连接前更好地进行筛选；并且和低功耗监控模式一样，可以在低功耗模式下降低功耗。蓝牙核心规范版本3.0+HS由蓝牙技术联盟于2009年4月21日推出。理论上，蓝牙3.0+HS的传输速率可以高达24 Mbit/s，虽然这并不是通过蓝牙链路本身。相反，蓝牙链路用于协商和建立，在同一位置由802.438+01链路完成高速数据传输。
主要新特性是AMP(替代MAC/PHY)，这也是802.11中新增的高速传输功能。高速并不是该规范的强制特性，因此只有标有+HS商标的设备才真正支持蓝牙通过802.11高速数据传输。不带+HS后缀的蓝牙3.0设备仅支持核心规范版本3.0或核心规范附录1之前的版本。
L2CAP增强模式
增强型重传模式(ERTM)使用可靠的L2CAP信道，而流模式(SM)使用不可靠的网络信道，没有重传和流量控制。在核心规范附录1中介绍。
替代MAC/PHY
蓝牙配置文件数据可以通过待机MAC和phy传输。蓝牙RF仍然用于设备发现、初始连接和配置文件配置。但当有大量数据传输需求时，高速备选MAC PHY 802.11(通常与Wi-Fi相关)可以传输数据。这意味着蓝牙可以在系统空闲时使用经过验证的低功耗连接模式，在需要传输大量数据时使用更快的无线电。AMP link需要增强的L2CAP模式。
单播无连接数据是单向广播的。
单向广播无连接数据可以在不建立清晰的L2CAP信道的情况下传输业务数据。主要用于用户操作和数据重连/传输要求低延迟的应用。它只适用于少量的数据传输。
增强型功率控制(增强型功率控制)
增强的功率控制更新了功率控制功能，去除了开环功率控制，并阐明了由EDR的新调制模式引入的功率控制。增强的功率控制指定了期望的行为。此功能还增加了闭环功率控制，这意味着在接收应答的同时可以扩展RSSI滤波。此外，还引入了“直奔最大功率”的要求，以处理耳机的链接丢失，尤其是当用户将手机放在身体相反侧的口袋中时。
超宽带
蓝牙3.0版本的高速(AMP)特性原本是针对UWB应用的，但是WiMedia联盟(负责蓝牙UWB特性的组织)在2009年3月宣布解散，最终UWB被排除在核心规范3.0版本之外。
2009年3月16日，WiMedia Alliance宣布，他们已经进入WiMedia超宽带(UWB)版本技术传输协议的讨论。WiMedia已将所有当前和未来版本转移到蓝牙技术联盟、无线USB推广小组和USB实施者论坛，包括未来的高速和功耗优化。在成功完成技术转让、营销和相关行政规定后，WiMedia Alliance停止了运营。
2009年6月，蓝牙技术联盟暂停了UWB作为蓝牙3.0+HS替代MAC/PHY解决方案的一部分的开发。因为前WiMedia的少数但重要的成员不愿意签署IP转让的必要协议。蓝牙技术联盟现在正在评估其长期发展的其他选择。另请参阅:蓝牙低功耗
蓝牙技术联盟于2010年6月30日正式推出蓝牙核心规范4.0(称为蓝牙智能)。它包括经典蓝牙、高速蓝牙和蓝牙低功耗协议。高速蓝牙基于Wi-Fi，而经典蓝牙包括旧的蓝牙协议。
蓝牙低功耗又称Wibree，是蓝牙4.0版本的子集，拥有全新的协议栈，可以快速建立简单的链接。作为蓝牙版本1.0–3.0中蓝牙标准协议的替代方案，主要用于功耗极低、由纽扣电池供电的应用。芯片设计有两种:双模、单模和增强早期版本。Wibree和Bluetooth ULP的早期名称被废除，并由BLE取代，后者后来被使用了一段时间。后来在2011推出了新的商标，分别是主设备的“蓝牙智能就绪”和传感器的“蓝牙智能”。在单模式下，只能执行低功耗协议栈。意法半导体、柯胜电子、中国南车、北欧半导体和德州仪器已经发布了单模蓝牙低功耗解决方案。在双模情况下，蓝牙智能功能集成到现有的经典蓝牙控制器中。截至2011年3月，高通创锐讯、南车、博通、德州仪器已经宣布发布符合该标准的芯片。适用架构* * *享受经典蓝牙现有的所有射频和功能，与经典蓝牙相比价格涨幅几乎可以忽略不计。单模芯片成本降低，使设备高度集成和兼容成为可能。其特点之一是轻量级链路层，可以提供低功耗空闲模式操作、简单的设备发现、可靠的点对点多数据传输，并具有先进的节能和安全的加密连接，成本极低。
4.0版本中的一般改进包括推广蓝牙低功耗模式所必需的改进，以及通用属性配置文件(GATT)和AES加密安全管理器(SM)的服务。
核心规范附录2于201165438年2月正式上线，包括音频主机控制器接口的改进和高速(802.11)协议适配层。
核心规范附录3的修订版2于2012年7月24日正式通过。
核心规范的附录4于2012年2月13日正式通过。蓝牙技术联盟于2013年2月正式宣布采用蓝牙核心规范版本4.1。该规范是蓝牙4.2版的软件更新，而不是硬件更新。此次更新包含了蓝牙的核心规范附录(CSA1、2、3、4)，并增加了新的功能来提高消费者的易用性。这些功能包括改进对LTE和批量数据交换速率* * *的支持，以及通过允许设备同时支持多个角色来帮助开发人员实现创新。
4.1版本的特性如下:移动无线服务* * *存储信号、列车轻推和通用接口扫描、低占空比定向广播、基于信用流量控制的L2CAP、面向连接的专用信道双模和拓扑、低功率链路层拓扑802.11n PAL宽带语音、音频架构更新、更快的数据广告间隔(Fast Data Advertising Interval)有限的发现时间请注意4.65438+版本之前的核心规范附录(CSA)中存在的一些特性
蓝牙4.2发布于2014年2月2日。它介绍了IOT的一些关键功能，并且是硬件更新。不过一些老的蓝牙硬件也可以获得蓝牙4.2的一些功能，比如通过固件进行隐私保护更新。
主要改进有:扩展了低功耗包的长度，扩展了低功耗安全连接链路层的隐私权限，扩展了链路层的扫描过滤策略。蓝牙智能设备可以通过互联网协议支持规范(IPSP)实现IP连接。IPSP为蓝牙智能增加了IPv6连接选项，是联网家庭和物联网应用的理想选择。蓝牙4.2通过增加蓝牙智能的包容量，使数据传输更快。行业领先的隐私设置让蓝牙Smart更加智能，不仅降低了功耗，还让窃听者很难通过蓝牙在线追踪设备。消费者可以更加放心，他们不会被信标和其他设备跟踪。该核心版的优势如下:实现物联网:支持灵活的互联网连接选项(IPv6/6LoWPAN或蓝牙智能网关)，让蓝牙智能更智能；行业领先的隐私权限、节能福利和行业标准的安全性能，让蓝牙智能更快；吞吐速度和分组容量增加。