蓝牙4.1来了，你造吗？

   在智能移动设备上，蓝牙一直扮演着重要的角色。通过蓝牙来连接耳机、键鼠、音箱等设备确实给我们带来了很大的便利，不过，在普通用户甚至开发者心目中，蓝牙的应用似乎也仅限于此。蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）于2013年12月对蓝牙标准进行了更新，发布了新的蓝牙4.1标准， 如果说蓝牙 4.0(BLE 低功耗蓝牙)标准主打的是省电特性的话，那么这次蓝牙4.1玩了回大的——IOT（Internet Of Things 物联网），也就是把所有设备都联网的意思。而为了实现这一点，迎合可穿戴和多设备的连接，对通讯功能的改进（改善数据传输能力）成为4.1标准最重要的升级之一。

蓝牙4.1新增强特性之一：传输能力

     1. 传输速率更快

　　要说改进，首当其冲就是传输速度，大家知道蓝牙的传输速率一直非常渣，与已经动辄上百兆的Wi-Fi相比差距悬殊。所以，蓝牙4.1在蓝牙4.0 BLE的基础上进行了升级，使得批量数据可以以更高的速率传输。当然，大家也别奢求4.1就能用蓝牙高速传输流媒体，这一改进主要针对的还是刚刚兴起的可穿戴设备。智能手环如今已经非常常见，这种设备传输的数据流不大，那么，用户在跑步、游泳、骑车中实时收集到的信息就可以直接通过蓝牙4.1传递，很方便，而且传输速度比4.0更快了。

     2. 支持“多连一”

     在4.0时代，我们知道，所有采用了蓝牙4.0 BLE的设备都被贴上“Bluetooth Smart” 和“Bluetooth Smart Ready”的标识。其中，前者指的是蓝牙耳机、键鼠等扩展设备，后者则是PC、平板、手机这样的连接中心设备，这种划分是安排好了的，并不能角色互换，只能1对1连接。而在蓝牙4.1技术中，就允许设备同时充当“Bluetooth Smart” 和“Bluetooth Smart Ready”，也就是说用户可以把多款设备连接到一个蓝牙设备上了。

想像一下，你的智能手表可以在接收从智能手环上收集来的信息的同时，又能作为一个输出设备，显示来自智能手机上的邮件、短信，很美好的一件事不是吗。那么，蓝牙4.1就能让你的智能手表、Google Glass等设备摇身一变，成为真正的信息中心。

     3. 支持IPv6

　　此外，可穿戴设备上网不易的问题，也可以通过蓝牙4.1来解决，因为，新标准加入了对IPv6专用通道联机的支持。如果有蓝牙设备无法上网，那么通过蓝牙4.1连接到可以上网的设备之后，该设备就可以直接利用IPv6连接网络，实现与Wi-Fi相同的功能。尽管受传输速率的限制，不过同步资料、收发邮件之类的操作还是可以实现的。　　

蓝牙4.1新增强特性之二：各种优化

     1.  简化设备连接

       现在，几乎所有的移动设备和笔记本终端都会装配蓝牙模块，和以前相比，用户对于蓝牙的使用也越来越多。不过，仍有大量用户觉得蓝牙用起来很麻烦，归根结底还是蓝牙在连接时步骤繁琐造成的。

基于此，蓝牙4.1终于进行了改进，将设备间的连接和重新连接进行了大幅修正，可以为厂商在设计时提供更多的设计权限，包括设定频段创建或保持蓝牙连接，从而提升蓝牙设备连接的灵活性。两款带有蓝牙4.1的设备之前已经成功配对过，想重新连接时只要将这两款设备靠近就能搞定了，可谓解开了不少用户的心结：以后开车接电话，戴上蓝牙耳机，开机就OK了。

     2.  降低与LTE网络间的干扰

　　在移动通信领域，4G LTE已然成为一个不可逆转的全球发展趋势。而蓝牙4.1也专门针对LTE网络进行了优化，确保可以与其信号“和平共处”。其实说白了就是4.1优化后能更有效地规避两者之间的干扰。

　 众所周知，工作在同一频率上的无线信号会相互干扰，大幅降低传输效率，相信大家都遇到过蓝牙传输中断的情况吧。现在，一旦蓝牙4.1和LTE网络同时传输数据，蓝牙4.1就会自动协调两者的传输信息，从而减少其它信号对于自身的干扰，传输速率也就有了保障。

蓝牙4.1新增强特性之三：向下兼容

      一般蓝牙新标准发布之后，没个一年半载是很难有产品出现的。不过，在蓝牙4.1上并不会出现这样的问题，因为4.1不仅可以向下兼容4.0，更重要的是对现有的4.0设备来说，不需要更换芯片，只需要升级固件就可以免费升级到蓝牙4.1，享受新功能，这对用户来说无疑是个大福利。

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后面是蓝牙发展史、工作原理和未来发展趋势，感兴趣的同学可以了解下

蓝牙简史

蓝牙最初由爱立信创制（1994年开始研发），后来由蓝牙技术联盟订定技术标准。这个无线技术的名称取自古代丹麦维京国王Harald Blatand（哈拉尔蓝牙，Blatand在英文里的意思就是Bluetooth）的名字，直接翻译成中文，便是“蓝牙”。

1998年 蓝牙推出0.7版，这是蓝牙的首个版本，支持Baseband与LMP通讯协定两部分。

1999年 这是蓝牙发展历史上的重要一年。在这一年蓝牙技术联盟的前身特别兴趣小组（SIG）成立。在同年蓝牙先后发布了0.8版、0.9版、1.0 Draft版以及1.0a版，特别是7月26日发布的1.0a，确定使用2.4GHz频谱，最高资料传输速度1Mbps，同时开始了大规模宣传。不过在当时蓝牙并未得到广泛的应用，蓝牙装置的价格也非常的昂贵。

2001年 蓝牙1.1为首个正式商用的版本，因是早期设计，容易受到同频率之产品所干扰下影响通讯质量。

2003年 蓝牙1.2推出，为了解决容易受干扰的问题，加上了（改善Software）抗干扰跳频功能。

2004年 蓝牙2.0推出，它实际上就是1.2版的升级版，传输速率大幅提升的同时，开始支持双工模式——即一面作语音通讯，同时也可以传输数据。从这个版本开始，蓝牙得到了广泛的应用。

2007年 蓝牙2.1发布，对存在的问题进行了改进，包括改善配对流程、降低功耗等。

2009年 蓝牙3.0正式发布，采用了全新的交替射频技术，并取消了UMB应用。

2010年 三位一体的蓝牙4.0发布，包括传统蓝牙、低功耗蓝牙和高速蓝牙技术，这三个规格可以组合或者单独使用。

2013年 4.1标准下蓝牙设备可以同时作为发射方（Bluetooth Smart）和接受方（Bluetooth Smart Ready）,并且可以连接到多个设备上。 通过IPv6建立网络连接。

蓝牙的工作原理

      1. 蓝牙通信的主从关系

       蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时，必须一个为主角色，另一为从角色，才能进行通信，通信时，必须由主端进行查找，发起配对，建链成功后，双方即可收发数据。理论上，一个蓝牙主端设备，可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯。一个具备蓝牙通讯功能的设备， 可以在两个角色间切换，平时工作在从模式，等待其它主设备来连接，需要时，转换为主模式，向其它设备发起呼叫。一个蓝牙设备以主模式发起呼叫时，需要知道对方的蓝牙地址，配对密码等信息，配对完成后，可直接发起呼叫。

      2. 蓝牙的呼叫过程

      蓝牙主端设备发起呼叫，首先是查找，找出周围处于可被查找的蓝牙设备。主端设备找到从端蓝牙设备后，与从端蓝牙设备进行配对，此时需要输入从端设备的PIN码，也有设备不需要输入PIN码。配对完成后，从端蓝牙设备会记录主端设备的信任信息，此时主端即可向从端设备发起呼叫，已配对的设备在下次呼叫时，不再需要重新配对。已配对的设备，做为从端的蓝牙耳机也可以发起建链请求，但做数据通讯的蓝牙模块一般不发起呼叫。链路建立成功后，主从两端之间即可进行双向的数据或语音通讯。在通信状态下，主端和从端设备都可以发起断链，断开蓝牙链路。

     3. 蓝牙一对一的串口数据传输应用

      蓝牙数据传输应用中，一对一串口数据通讯是最常见的应用之一，蓝牙设备在出厂前即提前设好两个蓝牙设备之间的配对信息，主端预存有从端设备的PIN码、地址等，两端设备加电即自动建链，透明串口传输，无需外围电路干预。一对一应用中从端设备可以设为两种类型，一是静默状态，即只能与指定的主端通信，不被别的蓝牙设备查找；二是开发状态，既可被指定主端查找，也可以被别的蓝牙设备查找建链。

蓝牙的发展趋势

     1.  蓝牙技术将在智能家居市场的爆发

      随着网格（mesh）技术的推动，从2013-2018年蓝牙技术在智能家居的年复合增长率高达232%。mesh技术改变了传统蓝牙的组网方式，以广播形式组成网格，弥补了传统蓝牙不能组成大规模网络的短板，并增强了穿墙能力，有效拓展了蓝牙的应用前景。

   另一方面，新兴的低功耗蓝牙技术（BLE）亦在整个低功耗无线通信市场上占据着举足轻重的地位，而智能家居市场的爆发将极大促进BLE技术的快速增长。主要原因有三：首先，BLE本身有低功耗优势，而且经过数年时间的发展，蓝牙技术已成为市场普遍接受的标准；其次是移动操作系统对蓝牙的支持，目前蓝牙技术已经是便携设备的标配；最后是相关应用和配件的开发，其中蓝牙耳机、蓝牙车载和蓝牙MP3深受用户喜爱。未来蓝牙技术联盟将瞄准亟需低功耗低速率的所有场景，蓝牙未来将与WiFi形成良好的互补。

     2.  带有处理能力的蓝牙芯片与传感器结合

　　为了更好的实现智能化，未来蓝牙芯片将和传感器进行深度融合，最有可能的是厂商会提供SIP封装形式的蓝牙芯片组。未来蓝牙与传感器结合可以把采集的数据直接送到云端进行处理，这样每个装有蓝牙模块的设备都成为智能设备，这样的应用在家庭、办公场所可以有很大发挥的潜力。

     3.  基于Beacon技术的室内定位

      基于蓝牙的Beacon定位技术精度高，成本低，将颠覆未来的零售模式。当你走入一家零售商店时，Beacons定位技术可以对你精准定位当你走到外套橱窗时，手机会弹出相关的促销信息，甚至会根据你以往的采购大数据来推荐衣服。

蓝牙4.1来了，你造吗？