「Bluetooth」- 蓝牙 | Bluetooth

认识

蓝牙是一种短距离、低功耗的无线通信技术标准,用于在固定设备与移动设备之间建立个人局域网,进行数据交换。它最初的设计目的是取代连接设备的复杂电缆。蓝牙技术以其低功耗、低成本、便捷性的核心优势,成功地将我们身边的个人电子设备无缝地连接在一起,从最初的“剪断数据线”发展到如今构建个人区域网和推动物联网发展的关键技术。随着 LE Audio 等新技术的普及,蓝牙在未来音频和物联网领域将继续扮演至关重要的角色。

它的名字来源于 10 世纪的丹麦国王 Harald Bluetooth,他统一了纷争的丹麦部落。以此命名,寓意着蓝牙技术旨在统一不同的通信设备和协议。

组成

### 二、蓝牙是如何工作的?

蓝牙使用超高频无线电波在 2.4 至 2.485 GHz 的 ISM 频段进行通信。这个频段是全球通用的,但这也意味着它可能会与 Wi-Fi、微波炉等设备产生干扰。

蓝牙设备通过一个称为 “配对” 的过程相互连接。一旦配对成功,两个设备会形成一个微小的网络,称为 “微微网”。一个微微网中,可以有一个主设备(如:你的手机)和最多七个活跃的从设备(如:你的耳机、手环、键盘)。

性质

  • 短距离:经典蓝牙的典型通信距离在 10 米左右(约 33 英尺)。增强版或特定应用可以达到 100 米,但距离仍是其主要限制之一。
  • 低功耗:尤其是蓝牙低功耗技术,专为使用纽扣电池的小型设备(如传感器、手环)设计,可以持续工作数月甚至数年。
  • 低成本:技术成熟,芯片成本低廉,使其能够集成在几乎所有消费电子设备中。
  • 易于使用:配对过程相对简单,连接后通常可以自动重连。

构建

蓝牙技术一直在不断发展,速度和性能不断提升。以下是几个关键版本:

版本主要特点与改进
蓝牙 1.x早期版本,速度慢,稳定性差,易受干扰。
蓝牙 2.x + EDR引入了增强数据速率,速度提升,功耗降低,开始普及。
蓝牙 3.0 + HS引入了高速模式,可通过借用 Wi-Fi 通道实现高速文件传输。
蓝牙 4.x里程碑式更新,引入了 “蓝牙低功耗” 模式,催生了物联网和可穿戴设备的爆发。
蓝牙 5.x传输速度、范围(最远可达 300 米)和广播数据容量大幅提升,进一步巩固了在物联网中的地位。
蓝牙 5.2/5.3引入了LE Audio 的关键特性,如 LC3 音频编码,带来了更高音质和更低功耗。
蓝牙 6.0(即将推出) 预计将进一步增强定位精度、能效和安全性,更好地支持智能家居和工业应用。

> 核心概念:经典蓝牙 vs 蓝牙低功耗
> * 经典蓝牙:主要用于传输数据量较大的场景,如音频流传输(耳机、音箱)、文件传输。
> * 蓝牙低功耗:主要用于传输数据量小、需要长时间待机的场景,如物联网设备(手环、传感器、智能门锁)。

设备配对

配对过程:通常是让两个设备相互发现并建立信任关系。首次连接时,可能需要输入 PIN 码(如“0000”)或确认配对请求。

安全性:蓝牙技术本身提供了一定的加密和认证机制。但用户仍需注意:

  • 在不使用时关闭蓝牙。
  • 不要接受来自未知设备的配对请求。
  • 留意设备是否被“蓝劫”。

应用

音频传输:

  • 无线耳机和音箱:这是最常见的应用。
  • 车载免提系统:在车内接听电话、播放音乐。

数据传输:

  • 无线外设:键盘、鼠标、游戏手柄。
  • 文件传输:在手机、电脑之间分享图片、联系人(现在较少用)。

物联网与设备网络:

  • 可穿戴设备:智能手环、手表与手机的同步。
  • 智能家居:通过手机蓝牙控制智能灯泡、门锁、温控器。
  • 位置服务:蓝牙信标用于室内导航、物品防丢器。

医疗与健康:

  • 连接心率监测器、血糖仪、智能体重秤等,将数据同步到手机 App。

参考

DeepSeek / 介绍 Bluetooth 蓝牙
DeepSeek / 蓝牙的技术标准