目前許多汽車的車載多媒體信息系統(tǒng)都支持藍(lán)牙接入功能,比如凱迪拉克XTS豪華轎車上所搭載的CUE移動(dòng)互聯(lián)體驗(yàn)系統(tǒng)的藍(lán)牙接入功能,最多可支持10組藍(lán)牙配對(duì),包括智能手機(jī)、平板電腦和多媒體播放器等。車主可以通過藍(lán)牙配對(duì),將這些便攜設(shè)備中的信息與CUE系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共享。比如,可以讀取手機(jī)中的通訊錄,通過CUE系統(tǒng)的人聲識(shí)別功能直接進(jìn)行語音撥叫;可以讀取手機(jī)或多媒體播放器中的音樂文件,通過CUE系統(tǒng)在車內(nèi)音響中播放,并在CUE系統(tǒng)的顯示屏上顯示曲目名、歌詞和專輯封面圖像等。
最近發(fā)展
市面上新出手機(jī)基本都帶有藍(lán)牙功能
藍(lán)牙鼠標(biāo)
藍(lán)牙用于在不同的設(shè)備之間進(jìn)行無線連接,例如連接計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備,如:打印機(jī)、鍵盤等,又或讓個(gè)人數(shù)碼助理(PDA)與其它附近的PDA或計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。具備藍(lán)牙技術(shù)的手機(jī)可以連接到計(jì)算機(jī)、PDA甚至連接到免持聽筒。
事實(shí)上,根據(jù)已訂立的標(biāo)準(zhǔn),藍(lán)牙可以支持功能更強(qiáng)的長距離通訊,用以構(gòu)成無線局域網(wǎng)。每個(gè)Bluetooth設(shè)備可同時(shí)維護(hù)8個(gè)連接??梢詫⒚總€(gè)設(shè)備配置為不斷向附近的設(shè)備聲明其存在以便創(chuàng)建連接。另外也可以對(duì)二個(gè)設(shè)備之間的連接進(jìn)行密碼保護(hù),以防止被其他設(shè)備接收。
藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802.15.1,藍(lán)牙協(xié)議工作在無需許可的ISM(Industrial Scientific Medical)頻段的2.45GHz。最高速度可達(dá)723.1kb/s。為了避免干擾可能使用2.45GHz的其它協(xié)議,藍(lán)牙協(xié)議將該頻段劃分成79個(gè)頻道,(帶寬為1MHz)每秒的頻道轉(zhuǎn)換可達(dá)1600次。
規(guī)格和功能
藍(lán)牙1.0
藍(lán)牙1.0B
藍(lán)牙1.1
藍(lán)牙1.2
這個(gè)版本向下兼容1.1版,其主要改進(jìn)包括:
匿名方式:屏蔽設(shè)備的硬件地址(BD_ADDR),保護(hù)用戶免受身份嗅探攻擊和跟蹤。從1.1版開始已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)硬件匿名,但未被實(shí)施,因此對(duì)普通消費(fèi)者來說還是沒有此功能。
自適應(yīng)頻率跳躍(AFH,Adaptive Frequency Hopping):通過避免使用跳躍序列中的擁擠頻率,從而改善對(duì)無線電干涉的抵抗。
更高的實(shí)際傳輸速度,實(shí)際測試約為24KB/S(192Kbps)左右。
L2CAP層引入了流量控制和錯(cuò)誤糾正機(jī)制
藍(lán)牙2.0+EDR
早期的藍(lán)牙2.0適配器
2.0版的內(nèi)容還沒有什么明確的信息,但愛立信的研究者公布了一些內(nèi)容:
加入了“非跳躍窄頻通道”(Non-hopping narrowband channel)。
因?yàn)椴恍枰c每個(gè)設(shè)備交換應(yīng)答信號(hào),這種通道可以用來將各種器件的藍(lán)牙服務(wù)概要同時(shí)廣播到巨量的藍(lán)牙器件。應(yīng)答信號(hào)交換過程當(dāng)前需要大約一秒。
實(shí)時(shí)公共交通時(shí)刻表、基本的交通暢通性信息和高級(jí)交通指向指示等未加密信息可以以高速度發(fā)送給設(shè)備。
更高的連接速度(實(shí)際測試速度為280KB/s=2240Kbps)
支持多個(gè)速度水平
藍(lán)牙2.1+EDR
藍(lán)牙核心規(guī)范2.1+EDR向下對(duì)1.2版本完全兼容,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟于2007年7月26日通過。
藍(lán)牙2.1,增加了Sniff省電功能,使得適配器與設(shè)備的聯(lián)系時(shí)間延長到0.5秒,能節(jié)約不小電量;增強(qiáng)功能有簡單安全配對(duì)(SSP),這改善了藍(lán)牙設(shè)備的配對(duì)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)提升了使用和安全強(qiáng)度。詳細(xì)請參閱配對(duì)一節(jié)1234。
藍(lán)牙3.0+HS
更高的數(shù)據(jù)傳輸速率,集成802.11PAL最高速度可達(dá)24Mbps。是2.0速度的8倍。
引入了增強(qiáng)電源控制,實(shí)際空閑功耗明顯降低。
藍(lán)牙4.0
藍(lán)牙4.0是Bluetooth SIG于2010年7月7日推出的新的規(guī)范。其最重要的特性是支持省電;
Bluetooth 4.0,協(xié)議組成和當(dāng)前主流的Bluetooth h2.x+EDR、還未普及的Bluetooth h3.0+HS不同,Bluetooth 4.0是Bluetooth從誕生至今唯一的一個(gè)綜合協(xié)議規(guī)范,
還提出了“低功耗藍(lán)牙”、“傳統(tǒng)藍(lán)牙”和“高速藍(lán)牙”三種模式。
其中: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、設(shè)備連接為重點(diǎn);藍(lán)牙低功耗顧名思義,以不需占用太多帶寬的設(shè)備連接為主。前身其實(shí)是NOKIA開發(fā)的Wibree技術(shù),本是作為一項(xiàng)專為移動(dòng)設(shè)備開發(fā)的極低功耗的移動(dòng)無線通信技術(shù),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、從而實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用模式,此外,Bluetooth 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)。
分Single mode與Dual mode。
Single mode只能與BT4.0互相傳輸無法向下兼容(與3.0/2.1/2.0無法相通);Dual mode可以向下兼容可與BT4.0傳輸也可以跟3.0/2.1/2.0傳輸
超低的峰值、平均和待機(jī)模式功耗,覆蓋范圍增強(qiáng),最大范圍可超過100米。
速度:支持1Mbps數(shù)據(jù)傳輸率下的超短數(shù)據(jù)包,最少8個(gè)八組位,最多27個(gè)。所有連接都使用藍(lán)牙2.1加入的減速呼吸模式(sniff subrating)來達(dá)到超低工作循環(huán)。
跳頻:使用所有藍(lán)牙規(guī)范版本通用的自適應(yīng)跳頻,最大程度地減少和其他2.4 GHz ISM頻段無線技術(shù)的串?dāng)_。
主控制:可以休眠更長時(shí)間,只在需要執(zhí)行動(dòng)作的時(shí)候才喚醒。
延遲: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)。
健壯性:所有數(shù)據(jù)包都使用24-bit CRC校驗(yàn),確保最大程度抵御干擾。
安全:使用AES-128 CCM加密算法進(jìn)行數(shù)據(jù)包加密和認(rèn)證。
拓?fù)洌好總€(gè)數(shù)據(jù)包的每次接收都使用32位尋址,理論上可連接數(shù)十億設(shè)備;針對(duì)一對(duì)一連接最優(yōu)化,并支持星形拓?fù)涞囊粚?duì)多連接;使用快速連接和斷開,數(shù)據(jù)可以在網(wǎng)狀拓?fù)鋬?nèi)轉(zhuǎn)移而無需維持復(fù)雜的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
藍(lán)牙4.1
藍(lán)牙4.1是藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟于2013年底推出的新的規(guī)范,其目的是為了讓 Bluetooth Smart 技術(shù)最終成為物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)發(fā)展的核心動(dòng)力。
此版本為藍(lán)牙4.0的軟件更新版本,搭載藍(lán)牙4.0設(shè)備的終端可通過軟件更新獲得此版本。
對(duì)于開發(fā)人員而言,該更新是藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展史上一項(xiàng)重要的進(jìn)步。該更新提供了更高的靈活性和掌控度,讓開發(fā)人員能創(chuàng)造更具創(chuàng)新并催化物聯(lián)網(wǎng)(IOT)發(fā)展的產(chǎn)品。
支持多設(shè)備連接。
智能連接:增加設(shè)置設(shè)備間連接頻率的支持。制造商可以對(duì)設(shè)備設(shè)置連接進(jìn)行設(shè)置,使得設(shè)備可以更加智能的控制設(shè)備電量。
藍(lán)牙4.2
藍(lán)牙4.2是藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟于2014年12月推出的新的規(guī)范。
藍(lán)牙5.0
藍(lán)牙5.0在2016年6月被宣布。在有效傳輸距離上將是4.2LE版本的4倍(理論上可達(dá)300米),傳輸速度將是4.2LE版本的2倍(速度上限為24Mbps)。藍(lán)牙5還支持室內(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),允許無需配對(duì)接受信標(biāo)的數(shù)據(jù)(比如廣告、Beacon、位置信息等,傳輸率提高了8倍),針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了很多底層優(yōu)化。
藍(lán)牙協(xié)議堆棧
藍(lán)牙協(xié)議堆棧依照其功能可分四層:
核心協(xié)議層(HCI、LMP、L2CAP、SDP)
線纜替換協(xié)議層(RFCOMM)
電話控制協(xié)議層(TCS-BIN)
選用協(xié)議層(PPP、TCP、IP、UDP、OBEX、IrMC、WAP、WAE)
藍(lán)牙規(guī)范
藍(lán)牙規(guī)范(Profile)是指藍(lán)牙通信在那一種用途下應(yīng)該使用的通信協(xié)議和相關(guān)的規(guī)范。藍(lán)牙1.1定義的profile有13個(gè)。SIG認(rèn)為藍(lán)牙設(shè)備有4個(gè)最基本的Profile:
General Access Profile(GAP)
Service Discovery Application Profile(SDAP)
Serial Port Profile(SPP)
General Object Exchange Profile(GOEP)
缺點(diǎn)
早期的1.0和1.0B版本存在多個(gè)問題,多家廠商指出他們的產(chǎn)品互不兼容。同時(shí),在兩個(gè)設(shè)備“鏈接”(handshaking)的過程中,藍(lán)牙硬件的地址(BD_ADDR)會(huì)被發(fā)送出去,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(xiǎn),令一些用戶卻步。
Bluetooth在2.4GHz的電波干擾問題一直為大家所詬病,特別和無線局域網(wǎng)間的互相干擾問題。有干擾發(fā)生時(shí),就以重新發(fā)送數(shù)據(jù)包的方法來解決干擾。
安全性
在JAVA和Symbian60平臺(tái)上,使用“藍(lán)牙黑客”或“藍(lán)牙間諜”軟件,無需配對(duì)就可以控制打開藍(lán)牙的手機(jī)。此種軟件可以實(shí)現(xiàn)的功能有:查看對(duì)方手機(jī)中的電話簿、短信、電量、序列號(hào);更改對(duì)方手機(jī)的情景模式和界面語言、打開對(duì)方手機(jī)內(nèi)置的JAVA軟件、控制手機(jī)多媒體播放器、遙控對(duì)方手機(jī)打電話、發(fā)短信等。
低耗電藍(lán)牙BLE(Bluetooth Low Energy) 技術(shù)規(guī)范 典型藍(lán)牙 低耗電藍(lán)牙
無線電頻率?2.4 GHz?2.4 GHz?
距離?10米/100米?30米?
空中數(shù)據(jù)速率?1-3 Mb/s?1 Mb/s?
應(yīng)用吞吐量?0.7-2.1 Mb/s?0.2 Mb/s?
節(jié)點(diǎn)/單元?7-16,777,184?未定義(理論最大值為2^32)?
安全?64/128-bit及用戶自定義的應(yīng)用層?128-bit AES及用戶自定義的應(yīng)用層?
強(qiáng)健性?自動(dòng)適應(yīng)快速跳頻,F(xiàn)EC,快速ACK?自動(dòng)適應(yīng)快速跳頻?
延遲(非連接狀態(tài))?????
發(fā)送數(shù)據(jù)的總時(shí)間?100 ms?<6 ms?
政府監(jiān)管?全球?全球?
認(rèn)證機(jī)構(gòu)?藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth SIG)?藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth SIG)?
語音能力?有?沒有?
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?分散網(wǎng)?星狀拓?fù)洌⊿tar) 總線拓?fù)洌˙us) 網(wǎng)狀拓?fù)洌∕esh)?
耗電量?1(作為參考)?0.01至0.5(視使用情況)?
最大操作電流?<30 mA?<15 mA(最高運(yùn)行時(shí)為15 mA)?
服務(wù)探索?有?有?
簡介概念?有?有?
主要用途?手機(jī),游戲機(jī),耳機(jī),立體聲音頻流,
汽車和PC等
?手機(jī),游戲機(jī),PC,表,體育和健身,醫(yī)療保健,
汽車,家用電子,自動(dòng)化和工業(yè)等
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