探秘蓝牙发展：从无声无息到紧密联系生活的历程

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    要说对我们日常生活影响最大的两种无线通信技术，那肯定是 WIFI 和蓝牙。WIFI 的地位无需多言，夏天的“空调西瓜和 WIFI”就足以体现它的重要性。

    蓝牙比 WIFI 更早进入我们的生活，然而它却显得无声无息。并非它不重要，相反，在我们使用的穿戴设备以及各类物联网设备中，它都起着关键的连接作用。

    蓝牙从 1.0 发展到了如今的 5.3 版本，历经了 24 年的更新换代。在手机上能见到它的身影，在平板上能见到它的身影，在笔记本电脑上能见到它的身影，在无线耳机上能见到它的身影，在车机等产品上也能见到它的身影。

    蓝牙官网的分析师数据表明，未来五年内蓝牙设备的年出货量能够达到 76 亿台。并且，蓝牙设备与我们的生活场景联系十分紧密。

    今天我们来聊聊蓝牙发展的变化，还要聊聊它与我们目前生活的场景交集有哪些。

    蓝牙的起源与诞生-「艺术家」与国王的奇妙渊源

    看到这个标题，大家的脑海中是不是会有一个大大的疑问呢？为什么一项现代科学技术会与国王和艺术家相关联呢？

    有些时候我们常说，最不可置信的往往有可能就是事实。

    蓝牙产生的核心技术基础需要先说一下。蓝牙的历史实际上能够追溯到第二次世界大战。蓝牙的核心是短距离无线电通讯，它的基础源自于跳频扩频（FHSS）技术，是由好莱坞女演员 Hedy 和钢琴家在 1942 年 8 月申请的专利所提出的。

    他们从钢琴按键数量这方面获得启发。他们使用的是具有 88 种不同载波频率的无线电控制鱼雷。因为传输频率是不断跳变的，所以这种鱼雷具有一定的保密能力和抗干扰能力。

    但是在当时的那个时代，也许是因为对于艺术家研究技术存在不信任，所以她并未受到重用（实际上 Hedy 一开始所学的是通信技术），一直到 20 世纪 80 年代才被应用于战场上的无线通讯系统。

    蓝牙技术本身而言，它是基于跳频扩频（FHSS）技术的。不少通讯商为此想出了诸多技术方案。并且，蓝牙正是基于爱立信 1994 年提出的方案，其目的是研究在移动电话和其他配件之间进行低功耗、低成本无线通信连接的方法。

    希望为设备间的通讯创造一组规则，这组规则是统一的（即标准化协议），目的是解决用户之间移动电子设备互不兼容的问题。

    1996 年，英特尔、爱立信以及诺基亚这三家行业的领导者召开了会议。他们计划把这种短距离的无线电技术进行标准化处理，目的是为了能够支持不同产品以及不同行业之间的连接与协作。

    很多技术在多行业品牌共同举办大事之前都需要一个统一名称。这时英特尔展现出了它们一贯的取名天赋，该公司的代表 Jim 提出用公元 10 世纪丹麦的国王哈洛德·布美塔特（Blåtand）的名字作为临时代号。

    他在欧洲历史上统一了今天的挪威、瑞典和丹麦等广大北欧地区，这与“蓝牙”组织寻求统一标准的理念相契合。同时，面对爱立信以及诺基亚这两大本地通信公司，这里面似乎蕴含着一定的讨好意味。

    为何国王的名字与现代的蓝牙有关联呢？其实原因很简单。丹麦语的“Blåtand”翻译成英语是这样的。还有另一个传说版本，即他喜欢吃蓝莓，然后把牙齿染蓝了。

    后续的蓝牙 logo 是以弗萨克文的符文组合。这种符文组合将哈洛德国王名字的首字母 H 和 B 拼在了一起。最终形成了今天大家熟知的蓝色徽标。

    既然有了名字的一个眉头，接下来就该逐步进入正轨了。

    1998 年 5 月 20 日，爱立信联合 IBM、英特尔、诺基亚及东芝公司等 5 家著名厂商，成立了“特别兴趣小组”（Group，SIG），它是蓝牙技术联盟的前身。同年，还推出了 0.7 规格，此规格支持与 LMP（Link）通讯协定的两部分。

    第一代蓝牙：市场逐渐进入无线时代

    其传输速率为 /s。

    这个时期，爱立信公司展示了全球首个蓝牙产品，即蓝牙耳机 HBH-10。

    2001 年发布了蓝牙 1.1 版本，此版本被正式列入 IEEE 802.15.1 标准。该标准对物理层（PHY）和媒体访问控制（MAC）进行了规范，其作用是实现设备间的无线连接，传输速率为 748 比特每秒。

    可以进行主副设备的区分，支持 音效的传输要求。

    同年，世界上第一款可销售的经典蓝牙手机问世，它是爱立信发布的 T39。并且，IBM 在这一年推出了集成蓝牙的笔记本电脑 IBM A30。

    2003 年蓝牙 1.2 版本发布了。此版本新增了屏蔽设备硬件地址的功能。该功能可以保护用户，使其免受身份嗅探攻击和跟踪。

    采用了 AFH 自适应跳频技术，这使得抗干扰能力得到了增强。并且新增了快速连接功能，凭借此功能，设备之间能够更加快速地进行连接设置。

   

    同时在音质方面有了一定的提升，新增了 eSCO（ - links）延伸同步连结导向信道技术，这使得语音处理得到了增强，语音连接的品质也得到了改善（能够提高蓝牙耳机的音质）。

    同年，因为新技术的加入，蓝牙播放器有了新的突破。例如，推出了第一款蓝牙 MP3——爱国者月光宝盒 P08。

    第二代蓝牙：EDR，助力高速传输

    2004 年蓝牙 2.0 得以发布。它新增了 EDR（Data Rate）技术。通过该技术提高了多任务处理的能力。也提高了多种蓝牙设备同时运行的能力。这些使得蓝牙设备的传输率能够达到 3Mbps。

    工作模式突破了单工模式，支持双工模式。能够一边进行语音通讯，一边传输文档或高像素图片。并且，EDR 技术通过减少工作负债循环来降低功耗，而带宽的增加使得蓝牙 2.0 能够增加连接设备的数量。

    这个时期的产品代表，是公司（已不存在）推出的 BT420 型号的蓝牙立体声耳机，它带有 3.5mm 转蓝牙的发送器，这真的是一个时代的回忆。

    2007 年发布了蓝牙 2.1 版本。这个版本新增了 Sniff 省电功能。它把设备间的信号发送间隔从 0.1 秒延长到了 0.5 秒。这样做使得蓝牙芯片的负载降低了。

    新增了 SSP 简易安全配对功能，并且支持 NFC 近场通信，其传输速率大概在 1.8Mbit/s 到 2.1Mbit/s 之间。

    索尼爱立信在这个时期凭借出头的 BT420 的蓝牙立体声耳机直接赶上了，并且发布了 Sony P910i PDA 手机。

    2008 年是一个具有标志性意义的时间点，在这个时间点上开始运用蓝牙来听高品质音乐。此时，蓝牙 A2DP 协议开始得到普及。

    A2DP 的全称为 Audio 。它是蓝牙传输的一种协议。这种技术的出现使得蓝牙能够传送更高品质的音频数据，其清晰度最高可达 44.1kHz 。

    蓝牙耳机发生了转变，从单声道转变为立体声，这使得用蓝牙耳机听歌成为可能。后期在耳机参数列表中常能看到的 LDAC、HAW、ATPX HD 传输编码，都遵循着 A2DP 协议。

    第三代蓝牙：高速时代的正式来临

    2009年蓝牙3.0发布，这一年的蓝牙可谓是进步迅猛。

    新增了一种可选技术叫 High Speed，它能让蓝牙调用 802.11 WiFi 来实现高速数据传输，传输速率非常高，能够轻松地完成录像机到高清电视、PC 到 PMP、UMPC 到打印机之间的资料传输，并且有效传输距离达到了 10m。

    本次版本进行了更新，其核心来源于 AMP（MAC/PHY）。AMP 是一种全新的交替射频技术，它能够让蓝牙协议栈依据任一任务，动态地选择合适的射频。

    功耗比上一个版本降低了。引入了 EPC 增强电源控制技术。同时辅以 802.11。实际空闲功耗显著降低。

    这个时候的典型产品，更接近于家用的连通。目前我们还在常用蓝牙适配器，到现在，通过使用适配器，PS4/5 能够拥有直接连接其他蓝牙耳机/音响设备的功能。

    第四代蓝牙：低功耗时代

    2010 年蓝牙 4.0 得以发布。它正式把三种规格整合在了一起。其中最重要的变化在于 BLE（Low）的低功耗功能。并且提出了低功耗蓝牙、传统蓝牙和高速蓝牙这三种模式。

    「高速蓝牙」主要致力于数据的交换与传输；「传统蓝牙」重点在于信息的沟通以及设备的连接；「低功耗蓝牙」主要是以不需要占用过多带宽的设备连接为主要方面，其功耗比老版本降低了 90%。

    传输距离有了很大提升。其有效传输距离能够达到 60 米，最大范围可以超过 100 米。

    功耗越低，对于集成较大的手机这类产品而言是个好消息，能够大幅提升手机续航。最先搭载这个特性的当属我们熟悉的苹果 4S。

    2015 年，TWS 真无线耳塞安桥亮相并上市。

    从而满足了物联网的应用需求。

    2014 年发布了 4.2 版本，它得到了支持。这是一种基于 IPv6 的低速无线个域网标准。蓝牙 4.2 设备能够直接借助 IPv6 接入互联网。

    第四代蓝牙：物联网时代

    2016 年，此前已有互联网和物联网的基础。5.0 版本的蓝牙正式接入智能家居领域，且是大范围接入。

    5.0 与上一个版本相比，它支持最高的传输速度。它的传输距离增加到了 300m。并且在低功耗模式下，能提供高达 2Mbps 的传输速度。

    加入室内定位辅助功能，并且结合 Wi-Fi，就能够实现精度小于 1 米的室内定位。与此同时，Mesh 的加入使得可以将蓝牙设备当作信号中继站，把数据覆盖到极为广阔的物理区域，进而建立起“一对一”或者“一对多”的微型网络关系。

   

    2019 年蓝牙 5.1 发布。它加入了测向功能和厘米级的定位服务。这项功能的加入带来的效果是，室内的定位会变得更加精准。同时，在小物体的位置上也能做到准确定位，从而避免物品遗失。

    2020 年发布了蓝牙 5.2。它的主要特性包括增强版 ATT 协议、LE 功耗控制以及信号同步。通过这些特性，连接变得更快、更稳定，抗干扰性也更好了。

    其中与我们紧密相关的，当属 LE Audio。它不仅能够支持连接状态及广播状态下的立体声，还会通过一系列规格调整来增强蓝牙音频性能，比如缩小延迟，利用 LC3 编解码提升音质等，这对无线耳机的发展而言无疑是有利的。

    2021 年发布了蓝牙 5.3 版本。此版本主要在以下三个方面有提升：一是解决了 5.2 版本无法传输低速率数据的问题；二是增强了加密控制；三是增强了周期性广播。

    2023 年蓝牙 5.4 版本被公布。此版本主要进行了多项更新，包括广播数据加密，广播编码有了选择，增加了带响应的周期性广播，并且对 LE GATT 的安全级别特征也进行了更新。

    增强了蓝牙无线通信技术的安全性，有助于提升蓝牙 Mesh 网络的用户体验，有助于提升基于 GATT 的各类蓝牙应用的用户体验，将在新特性基础上开发全新蓝牙应用规范。

    蓝牙从 1.0 开始，历经 25 年，已发展到如今的 5.4 版本。在这期间，它不断更新提升，既能进行音频传输，又能进行图文传输，还能进行视频传输，如今更是以低功耗为主打，实现物联网数据传输。这些进步让我们能更简便高效地提高工作与生活效率。

    接下来我们再来看看当代它在我们生活中的一些实际应用场景。

    蓝牙技术的常见应用1——无线耳机

    A2DP 诞生后，蓝牙耳机支持的音频格式增多了，大众能听到更高品质的音乐。如今无线蓝牙耳机随处可见，因为蓝牙具有低功耗和快速传输的特点，所以我们能拥有更好的音质和更稳定的体验。

    如今市面上多数是以 5.2/5.3 的蓝牙版本为主，就像上文提及的 LE Audio 那样，能让人拥有更优的音频体验。例如绿联的 T3 耳机，它采用的是新一代的蓝牙 5.2 主控芯片，并且配合了 SAW 的抗干扰天线设计，这样就可以大幅提升抗干扰的能力，同时功耗更低、传输速度更快、连接也更稳定。

    蓝牙技术的常见场景2——蓝牙适配器

    为什么需要蓝牙适配器呢？蓝牙几乎是所有设备都配备的功能。然而，总有一些设备由于特殊情况或者损坏，导致蓝牙功能无法使用。与更换整个设备相比，一个小小的蓝牙适配器更为合适。

    当下的 PS4/PS5 游戏主机，因其设备的特殊性，无法兼容市面上的蓝牙耳机。然而，如果接入一个适配器，就能够自由接入无线耳机以及蓝牙音响。

    绿联蓝牙 5.0 发射器接入后，可使用任何带有蓝牙连接的无线耳机和桌面音响。它兼容 PS4/PS5 游戏主机，还能实现一拖二，即连接两个耳机，从而为使用者提供更便捷的无线音频体验。

    对于老式且不具备蓝牙的功放或音响，能够使用绿联 5.1 版 3.5mm 无线音频接收器。这样一来，它们就可以立即具备蓝牙功能，从而解决在有线连接情况下距离受限的问题。

    蓝牙技术的常见场景3——蓝牙Mesh

    蓝牙的最大优势在于不需要实时的网络来连接，这与 WIFI 组网不同。它可以直接借助产品的蓝牙功能实现互通。

    最常见的像蓝牙耳机，它可以直接通过一台手机进行控制，并且避免了品牌产品间的限制，更加统一；还有智能手表/手环，能直接通过一台手机控制，也避免了品牌产品间的限制，更加统一；蓝牙血糖仪同样可以直接通过一台手机控制，同样避免了品牌产品间的限制，更加统一；蓝牙灯泡也能直接通过一台手机控制，同样避免了品牌产品间的限制，更加统一。

    它具备测向功能，还能提供厘米级的定位服务，所以能够进行更精准的控制。在物品追踪方面，它有优势；在建筑自动化领域，它有优势；在无线传感网络领域，它有优势；在智能家居领域，它也有优势，未来发展前景广阔。

    以上是关于蓝牙的诞生与发展以及相关场景的应用情况。我们能从中感知到蓝牙对未来物联网的新方向。它凭借自身低功耗、高速传输、安全性高等特点，会进一步延伸到各个领域，使智能生活更便捷高效。

    蓝牙发展历经多年，在这期间，有没有什么蓝牙产品让你难以忘怀呢？同时，对于蓝牙，你又有着怎样新的期望呢？

    小米 Air2 SE 是真无线蓝牙耳机，具备通话降噪功能，属于迷你入耳式手机耳机，可在苹果手机和华为手机上通用。

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