時過境遷,基於FHSS的藍牙技術也發生了巨大的變化——其標準從藍牙1.0升級到藍牙5.0再到樂音響。在這個技術變革的過程中,藍牙改變了什麽?
藍牙技術的起源
藍牙技術可以追溯到199 4。當初愛立信致力於藍牙技術的研究,作為RS-232數據線的替代品。RS-232是常用的串行通信接口標準之壹,由美國電子工業協會(EIA)和貝爾系統公司、調制解調器制造商和計算機終端制造商在1970 * * *共同制定。RS-232總線規定了25條線路,包含兩個信號通道,即第壹通道(稱為主通道)和第二通道(稱為輔助通道)。RS-232采用點對點連接,通常壹個串口只能連接壹個外設。藍牙技術可以連接多個設備,從而克服了數據同步的問題。因此,藍牙技術被認為是壹種低功耗、低成本的手機與其他配件之間的無線通信連接方式。
199 7年,愛立信以此理念與移動設備廠商接觸,商談其項目合作開發,並獲得支持。199 8年,愛立信、諾基亞、東芝、IBM、Intel等五家公司成立了藍牙技術聯盟的前身“特殊利益集團”(SIG),目標是開發壹種低成本、高效率的藍牙技術標準,可以在短距離內任意無線連接。其中,關於藍牙的命名,發生了壹件有趣的事情。當時,SIG的合同框架已經接近完成,但這種短期無線連接技術的正式名稱尚未確定。因為它的通俗名字潘,在當時的互聯網搜索引擎中已經有了很高的流量,所以商標搜索失敗。英特爾的Jim Kardach建議使用藍牙作為臨時代號。後來,卡爾達赫被引述說,“德國哈拉爾德國王藍牙因聯合斯堪的納維亞而聞名,就像我們打算通過短程無線鏈接將PC和蜂窩產業結合起來壹樣。”
版本0.7是藍牙的第壹個標準版本,支持基帶和LMP通信協議。然後SIG成立,藍牙0.8、0.9、1.0草案、1.0a、1.0B版本相繼發布。199下半年,微軟、摩托羅拉、三星、朗訊、藍牙任務組等五家公司聯合成立了藍牙技術推廣組織,在全球掀起了壹股藍牙熱潮。
藍牙標準的演進推動了終端應用的變化。
在這股藍牙熱潮下,藍牙標準也隨著科技終端應用的需求而改變。
1999年發布的藍牙版本1.0,因為技術上的數據泄露問題,並沒有馬上大規模使用。另外,當時對應藍牙功能的電子設備種類很少,藍牙設備也非常昂貴,這也是藍牙沒有被大規模采用的原因之壹。直到2001,藍牙1.1才成為第壹個正式商用版本,開始上市。該版本的藍牙標準也被正式納入IEEE標準,也稱為IEEE 802.15.1。同年,SIG成員公司超過2000家。
若幹年後,藍牙已經成為電子產品的必備功能,其價格也因技術的成熟而大幅下降。為了拓寬藍牙的應用層次和傳輸速度,SIG在2003年推出了1.2,在2004年推出了2.0,增加了很多新功能。維基百科資料顯示,2.0版本增加了EDR(增強數據速率,以2.0的技術標準,最大傳輸速度將提升至3Mbps)、A2DP(高級音頻分發模式,主要用於立體聲耳機)、AVRCP(A/V遙控模式)等東西。藍牙2.0將傳輸速率提升至2Mbps和3Mbps,遠高於1.x版本的1Mbps(實際約723.2kbps)。藍牙2.0版本開始支持雙工模式——即同時進行語音通信和數據傳輸。也是從這個版本開始,藍牙得到了市場的認可。隨後在2007年年中,SIG對存在的問題進行了改進,發布了藍牙2.1版本。這時藍牙技術的出現,使得手機之間可以互相傳輸音頻、視頻和圖片。然而在當時,手機之間通過藍牙的連接是復雜的。配對的兩邊都顯示壹個6位數,用戶檢查數字是否壹致,輸入是/否,兩端都顯示是匹配。雖然當時很繁瑣,但是可以防止中間人攻擊。
2009年,藍牙3.0也開始面向市場,采用了全新的交變射頻技術,取消了UMB應用。今年4月,藍牙技術聯盟發布了藍牙核心規範3.0版(3.0 +HS),這是壹種全新的替代射頻技術。藍牙3.0 +HS提高了數據傳輸速率,集成802.11PAL最高速度可達24Mbps,是藍牙2.0的8倍。此外,還引入了增強的功率控制,實際空閑功耗明顯降低。此功能還增加了閉環功率控制,這意味著在接收應答的同時可以擴展RSSI濾波。此外,該版本中還增加了“直奔ma mum power”的請求,以應對耳機的鏈路丟失,傳統藍牙耳機也逐漸進入市場。
2010年,三壹藍牙4.0的發布再次改變了藍牙技術。該版本發布時,SIG還提出了三種模式:低功耗藍牙、傳統藍牙和高速藍牙。其中,高速藍牙側重於數據交換和傳輸;傳統的藍牙側重於信息通信和設備連接。藍牙低功耗,顧名思義,主要是基於不占用太多帶寬的設備的連接。前身其實是諾基亞開發的Wibree技術。它最初是壹種專門為移動設備開發的極低功耗移動無線通信技術。被SIG接受並標準化後,更名為藍牙低功耗(以下簡稱低功耗藍牙)。這三種協議規範還可以相互結合,實現更廣泛的應用模式。此外,藍牙4.0還將藍牙的傳輸距離提升至100米以上(低功耗模式條件下)。至此,藍牙4.0的發布也為物聯網的下壹步發展奠定了基礎。
然後在2013年底,藍牙技術聯盟推出了藍牙4.1規範,旨在讓藍牙智能技術成為物聯網發展的核心驅動力。該版本改進了對LTE和批量數據交換速率的支持,並通過允許設備同時支持多個角色來幫助開發人員實現創新。藍牙4.1版,支持該標準的耳機、手表、鍵盤、鼠標可以獨立收發數據,無需使用PC、平板、手機等數據集線器。比如智能手表、計步器,可以繞過智能手機,直接實現對話。2014年,SIG更新了藍牙標準,推出了藍牙4.2,不僅速度提升了2.5倍,而且更加私密,還可以通過IPv6連接網絡。該技術允許多個藍牙設備通過壹個終端接入互聯網或局域網,使得大多數智能家居產品可以拋棄相對復雜的WiFi連接,轉而采用藍牙傳輸,使得個人傳感器與家庭的互聯更加方便快捷。
2016隨著物聯網應用的爆發,藍牙標準不斷演進。在此期間,SIG發布了藍牙5.0版本。與藍牙4.0版本相比,5.0傳輸速度提高了2倍,傳輸距離提高了4倍,數據傳輸容量提高了8倍。同時可以用Wi-Fi ***存儲,互不幹擾。2019年,SIG推出藍牙5.1,增加了測向功能,將藍牙定位精度提升到厘米級,功耗更低,傳輸更快,距離更遠,定位更準確。隨著藍牙5.1標準的出臺,業界看到了藍牙技術應用於室內定位的前景,這也是藍牙技術未來的發展前景之壹。
此外,隨著萬物互聯時代的到來,藍牙技術也被吸收和擴展。除了藍牙1、2、3、4、5系列標準,藍牙技術聯盟在2017年7月正式宣布藍牙技術開始全面支持Mesh網狀網絡。據悉,藍牙Mesh將兼容藍牙4和5系列協議。全新的Mesh功能提供了設備間多對多的傳輸,尤其提高了構建大規模網絡覆蓋的通信能力。它適合樓宇自動化和無線傳感器網絡等IOT解決方案,這些解決方案需要數萬臺設備在可靠、安全的環境中進行傳輸。隨著藍牙Mesh的引入,智能家居得到了極大的發展,該領域也被視為藍牙未來發展的另壹個方向。在2018國際消費電子展上,阿裏巴巴與聯發科宣布將共同推進藍牙Mesh技術,並簽署合作協議,從而開創了首個支持藍牙Mesh技術的智能Mesh無線連接方案。
新的藍牙標準將再次改革終端應用。
5438年6月+2020年10月,藍牙技術聯盟在拉斯維加斯舉辦的CES2020上發布了其新壹代藍牙音頻技術標準——低功耗音頻LE Audio。隨著TWS耳機的爆發,這壹方案引起了關註。因此,有業內人士認為,樂音頻藍牙標準將再次對終端應用產生重大影響。
眾所周知,傳統的藍牙耳機因為音質和續航不盡如人意,之前並沒有得到廣泛的應用。采用樂Audio藍牙標準的TWS耳機可以在更長的距離上傳輸更好的聲音,並且能耗更低。根據SIG官網介紹,在提升音質方面,樂音頻藍牙標準包含了壹種新的高質量、低功耗的音頻編解碼器,即低復雜度通信編解碼器(LC3)。LC3甚至可以在低數據速率下提供高質量,這將為開發人員提供極大的靈活性,使他們能夠在音頻質量和功耗等關鍵產品屬性之間做出更好的設計妥協。據相關報道,LC3的音質提升了3倍,但傳輸音頻時的能耗卻降低了3倍。
據相關報道,SIG將在今年推出樂音響的獨立功能,SIG預計芯片廠商將在未來壹年至18個月內發布支持樂音響的新設計。這是因為在TWS耳機更有意義之前,樂音頻需要手機支持樂音頻標準。因此,在這種情況下,TWS耳機離他們真正的爆發期還很遠。
同時,SIG還在其官網介紹,樂音響不僅會給TWS耳機帶來發展機遇,這壹標準也會促進其他音響產品的發展。例如,樂音響將推動藍牙助聽器的發展,從而將藍牙音響的所有好處帶給越來越多的聽障人士。LE Audio還將添加廣播音頻,以便音頻源設備可以向無限數量的音頻接收設備廣播壹個或多個音頻流。廣播音頻為創新提供了重要的新機遇,包括支持新的藍牙用例“音頻* * *”。藍牙音頻享受可以是個人的或基於位置的。通過個人音頻享受,人們將能夠與周圍的人壹起享受藍牙音頻體驗。例如,與家人和朋友壹起欣賞智能手機上的音樂。通過基於位置的音頻享受,機場、酒吧、健身房、電影院和會議中心等公共場所現在都可以享受藍牙音頻,從而增強遊客的體驗。
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根據以上數據,藍牙已經從最初的音頻傳輸、圖形傳輸、視頻傳輸,發展成為物聯網傳輸的主角。尤其是在去年,藍牙技術的發展也導致了TWS耳機市場的轉變。從藍牙技術的變化來看,其發展對下遊終端產品的影響很大。隨著近年來終端產品的多樣化趨勢,也為藍牙的發展帶來了新的機遇。
同時,作為無線通信的壹員,藍牙技術還需要與WiFi等其他無線傳輸技術競爭,而藍牙技術如何在這場競爭中保持優勢,值得業界關註。