藍(lán)牙4.0標(biāo)準(zhǔn)最重要的特性是省電

隨著藍(lán)牙技術(shù)由手機(jī)、游戲、耳機(jī)、便攜電腦和汽車等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域向物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療等新領(lǐng)域的擴(kuò)展，對(duì)低功耗的要求會(huì)越來越高。作為藍(lán)牙3.0+HS規(guī)范的升級(jí)版，藍(lán)牙4.0專門面向?qū)Τ杀竞凸亩加休^高要求的無線方案，其主打特性就是省電、省電、省電。極低的運(yùn)行和待機(jī)功耗使得一粒紐扣電池甚至可連續(xù)工作一年之久。它有低功耗、經(jīng)典、高速三種協(xié)議模式。其中：高速藍(lán)牙主攻數(shù)據(jù)交換與傳輸；經(jīng)典藍(lán)牙則以信息溝通、設(shè)備連接為重點(diǎn)；低功耗藍(lán)牙以不需占用太多帶寬的設(shè)備連接為主。這三種協(xié)議規(guī)范能夠互相組合搭配，從而適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用模式。正因?yàn)橛辛巳N可以互相組合搭配的協(xié)議，藍(lán)牙4.0因此成為唯一一個(gè)綜合協(xié)議規(guī)范。它有著極低的運(yùn)行和待機(jī)功耗。此外，低成本和跨廠商互操作性，3毫秒低延遲、AES-128加密等諸多特色，可以用于計(jì)步器、心律監(jiān)視器、智能儀表、傳感器物聯(lián)網(wǎng)等眾多領(lǐng)域，大大擴(kuò)展藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用范圍。

藍(lán)牙4.1主打IOT（Internet Of Things全聯(lián)網(wǎng)）

也就是把所有設(shè)備都聯(lián)網(wǎng)的意思。藍(lán)牙設(shè)備可以同時(shí)作為發(fā)射方和接受方，并且可以連接到多個(gè)設(shè)備上。舉個(gè)例子，智能手表可以作為發(fā)射方向手機(jī)發(fā)射身體健康指數(shù)，同時(shí)作為接受方連接到藍(lán)牙耳機(jī)、手環(huán)或其他設(shè)備上。藍(lán)牙4.1使得批量數(shù)據(jù)可以以更高的速率傳輸，當(dāng)然這并不意味著可以用藍(lán)牙高速傳輸流媒體視頻，這一改進(jìn)的主要針對(duì)的還是剛剛興起的可穿戴設(shè)備。例如已經(jīng)比較常見的健康手環(huán)，其發(fā)送出的數(shù)據(jù)流并不大，通過藍(lán)牙4.1能夠更快速地將跑步、游泳、騎車過程中收集到。因?yàn)樾聵?biāo)準(zhǔn)加入了對(duì)IPv6專用通道聯(lián)機(jī)的支持，通過IPv6連接到網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與Wi-Fi相同的功能，解決可穿戴設(shè)備上網(wǎng)不易的問題。

藍(lán)牙4.0和4.1，4.2有什么區(qū)別

藍(lán)牙技術(shù)讓我們?cè)谶B接各種設(shè)備的時(shí)候不再被繁多的數(shù)據(jù)線所束縛，比如音響、電腦，甚至是汽車。目前藍(lán)牙版本是4.0，相比3.0它進(jìn)一步降低了功耗，并且也提高了傳輸效率。

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（Bluetooth SIG）宣布藍(lán)牙4.1的到來，它在4.0的基礎(chǔ)上又有了三個(gè)重要的改進(jìn)之處。

第一個(gè)改進(jìn)的地方被藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟稱為“共存性”，即藍(lán)牙4.1與LTE無線電信號(hào)之間如果同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)那么藍(lán)牙4.1可以自動(dòng)協(xié)調(diào)兩者的傳輸信息，理論上可以減少其它信號(hào)對(duì)藍(lán)牙4.1的干擾。

第二個(gè)改進(jìn)是提升連接速度并且更加智能化，比如減少了設(shè)備之間重新連接的時(shí)間，意味著用戶如果走出了藍(lán)牙4.1的信號(hào)范圍并且斷開連接的時(shí)間不算很長(zhǎng)，當(dāng)用戶再次回到信號(hào)范圍中之后設(shè)備將自動(dòng)連接，反應(yīng)時(shí)間比藍(lán)牙4.0更短。

最后一個(gè)改進(jìn)之處是提高傳輸效率，如果用戶連接的設(shè)備非常多，比如連接了多部可穿戴設(shè)備，彼此之間的信息都能即時(shí)發(fā)送到接接收設(shè)備上。

除此之外，藍(lán)牙4.1也為開發(fā)人員增加了更多的靈活性，這個(gè)改變對(duì)普通用戶沒有很大影響，但是對(duì)于軟件開發(fā)者來說是很重要的，因?yàn)闉榱藨?yīng)對(duì)逐漸興起的可穿戴設(shè)備，那么藍(lán)牙必須能夠支持同時(shí)連接多部設(shè)備，另一方面，“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代也馬上就要到來了，無線傳輸在日常生活中的地位也會(huì)越來越高，藍(lán)牙作為普及最廣泛的傳輸方式，將在“物聯(lián)網(wǎng)”中起到不可忽視的作用。

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟于2013年12月正式宣布采用藍(lán)牙核心規(guī)格4.1版本。 這一規(guī)格是對(duì)藍(lán)牙4.2版本的一次軟件更新，而非硬件更新。這一更新包括藍(lán)牙核心規(guī)格附錄（CSA1、2、3和4）并添加了新的功能、提高了消費(fèi)者的可用性。這些特性包括提升了對(duì)LTE和批量數(shù)據(jù)交換率共存的支持，以及通過允許設(shè)備同時(shí)支持多重角色幫助開發(fā)者實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

藍(lán)牙4.1版本

4.1版本的特性如下 移動(dòng)無線服務(wù)共存信號(hào)

Train nudging與通用接口掃描 低占空比定向廣播

基于信用實(shí)現(xiàn)流控的L2CAP面向連接的專用通道 雙模和拓?fù)?/p>

低功耗鏈路層拓?fù)?802.11n PAL

寬帶語(yǔ)音的音頻架構(gòu)更新

更快的數(shù)據(jù)廣告時(shí)間間隔（Fast Data Advertising Interval） 有限的發(fā)現(xiàn)時(shí)間

請(qǐng)注意有些特性在4.1版本之前的核心規(guī)格附錄（CSA）中就已存在。

4.2版本

藍(lán)牙4.2發(fā)布于2014年12月2日。它為IOT推出了一些關(guān)鍵性能，是一次硬件更新。 但是一些舊有藍(lán)牙硬件也能夠獲得藍(lán)牙4.2的一些功能，如通過固件實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)更新。 主要改進(jìn)之處如下： 低功耗數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度延展 低功耗安全連接 鏈路層隱私權(quán)限

鏈路層延展的掃描過濾策略

Bluetooth Smart設(shè)備可通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持配置文件（Internet Protocol Support Profile，簡(jiǎn)稱IPSP）實(shí)現(xiàn)IP 連接。

IPSP為Bluetooth Smart添加了一個(gè)IPv6連接選項(xiàng)，是互聯(lián)家庭和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的理想選擇。 藍(lán)牙4.2通過提高Bluetooth Smart的封包容量，讓數(shù)據(jù)傳輸更快速。

業(yè)界領(lǐng)先的隱私設(shè)置讓Bluetooth Smart更智能，不僅功耗降低了，竊聽者將難以通過藍(lán)牙聯(lián)機(jī)追蹤設(shè)備。

消費(fèi)者可以更放心不會(huì)被Beacon和其他設(shè)備追蹤。 這一核心版本的優(yōu)勢(shì)如下：

實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)：支持靈活的互聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)（IPv6/6LoWPAN 或 Bluetooth Smart 網(wǎng)關(guān)） 讓Bluetooth Smart 更智能：業(yè)界領(lǐng)先的隱私權(quán)限、節(jié)能效益和和堪稱業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的安全性能讓Bluetooth Smart 更快速： 吞吐量速度和封包容量提升

藍(lán)牙4.2相比4.0有何提升？

首先，在藍(lán)牙4.2標(biāo)準(zhǔn)下，設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸速度提升了約2.5倍，藍(lán)牙智能數(shù)據(jù)包可容納的數(shù)據(jù)量相當(dāng)于此前的約10倍。

此外，藍(lán)牙4.2的安全性也有所提升，如果沒有得到用戶許可，藍(lán)牙信號(hào)將無法嘗試連接和追蹤用戶設(shè)備，并且無法進(jìn)行智能定位。

另一方面，新標(biāo)準(zhǔn)還推動(dòng)了IPv6協(xié)議引入藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)程，藍(lán)牙4.2設(shè)備可以直接通過IPv6和6LoWPAN接入互聯(lián)網(wǎng)，且支持低功耗IP連接。

這次的標(biāo)準(zhǔn)只是剛剛制定而已，具體完善需要一到兩個(gè)月的時(shí)間。兼容性方面，據(jù)說目前支持藍(lán)牙4.0的設(shè)備均為通過軟件升級(jí)的方式支持藍(lán)牙4.2，對(duì)硬件似乎沒有什么特殊要求。

藍(lán)牙協(xié)議4.0、4.1、4.2的比較

SIG在2010年發(fā)布了4.0的specification，2013年發(fā)布了4.1的specification，一年以后，在2014年又發(fā)布了4.2的specification，specification的調(diào)整很快。從4.0版本起，革命性的加入了BLE協(xié)議部分，同時(shí)將2.1+EDR和3.0+HS全都包含在內(nèi)，4.1和4.2在4.0的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，主要包括連接速度，傳輸效率等等，可以看出是向著適用于物聯(lián)網(wǎng)的方向做的改進(jìn)（藍(lán)牙也在布局智能家居，筆者認(rèn)為如果藍(lán)牙能改善聯(lián)網(wǎng)特性的話，藍(lán)牙比zigbee和WiFi協(xié)議更加適合智能家居的互聯(lián)需求）。

首先，比較藍(lán)牙4.0、4.1、4.2 specification的可以看出最明顯的特點(diǎn)是，4.1和4.2增加了一個(gè)volume 7：Wireless Coexistence volume。主要介紹手機(jī)的無線共存測(cè)試。移動(dòng)通訊采用4G-LTE標(biāo)準(zhǔn)后會(huì)占用2.4GHz頻段，4.1和4.2的specification對(duì)此做出了測(cè)試。

4.1和4.2在4.0的基礎(chǔ)上添加了IPv6和6LowPAN，搭載藍(lán)牙芯片的設(shè)備可以取得在互聯(lián)網(wǎng)上的唯一標(biāo)記，與其他的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通訊。

4.1和4.2提高了4.0的傳輸速率，4.0的協(xié)議棧規(guī)定了每包承載有效數(shù)據(jù)不大于20字節(jié)，4.2把這個(gè)數(shù)值擴(kuò)大了10倍，最終將BLE的傳輸速率提高了2.5倍，不過據(jù)說要等硬件升級(jí)才能感受到這一低功耗高速率的傳輸方式。

4.1和4.2實(shí)現(xiàn)了主從一體，比如你的智能手環(huán)作為主和防丟器連接的時(shí)候，智能手環(huán)同時(shí)也可以作為從和智能手機(jī)相連。

4.1和4.2再有一個(gè)很重要的方面是改進(jìn)了藍(lán)牙連接的安全性。

物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成無線連接一定是組網(wǎng)靈活，低功耗，帶寬適用，安全的，藍(lán)牙在向著這樣的方向發(fā)展，與WiFi和zigbee相比，無疑是最有競(jìng)爭(zhēng)力成為物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的無線連接規(guī)范。