首页  思维导图  详情

蓝牙系统

2021-10-21 22:37:37   0  举报





AI智能生成

官方网站内容整理而成，内有链接可查证真实性，可追踪到最新的动态

蓝牙

Bluetooth

SIG Mesh

蓝牙版本

无线通讯

作者其他创作

大纲/内容

上位机开发

Android

IOS

Windows

蓝牙mesh私有协议

CSR决定将自己的私有蓝牙Mesh协议
捐赠给蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）

高通CSR

Broadcom

NXP

Nordic

Dialog

Telink

SIG mesh协议
2017年7月19日

蓝牙认证模块

笙科电子

赛普拉斯

晶讯

中易腾达

美满

MindTree

北欧半导体

芯科科技

Silvair

泰凌微电子

东芝

小米

高通

蓝牙版本

蓝牙5.0

协议版本	发布时间	主要特点
Bluetooth 1.0 and 1.0B	1999	最早期版本，互操作性差
Bluetooth 1.1	2002	添加了非加密信道，提供RSSI
Bluetooth 1.2	2003	添加FHSS，速率提升至721kbps
Bluetooth 2.0 + EDR	2004	速率提升至3Mbps，采用π/4-DQPSK and 8DPSK调制技术
Bluetooth 2.1 + EDR	2007	添加安全简单配对协议
Bluetooth 3.0 + HS	2009	采用AMP，通过使用802.11的连接，峰值速率提升至24Mbps
Bluetooth 4.0 + LE	2010	提出低功耗协议栈
Bluetooth 4.1	2013	支持IPv6，简化设备连接，降低与LTE网络的干扰
Bluetooth 4.2	2014	支持6LowPAN，增强安全性
Bluetooth 5	2016	2Mbps速率，更大的覆盖范围
Bluetooth MESH	2017	增强MESH组网功能

运动和健身

保健和健康

个人计算机外围设备和配件

兴趣点信标

在博物馆、旅游、教育
和交通行业中的
应用机会似乎无穷无尽。

寻物信标

物品追踪和寻找,帮助
您定位几乎任何物品

寻路信标

包含寻路服务的信标
网络能帮助您到达目标门户、
平台、教室、座位或饭馆。

建筑自动化

从照明到取暖/制冷，
再到安保设施

无线传感器网络

尤其是工业 WSN（IWSN），
许多公司都在大幅改进现有
WSN 的成本和效率

资产跟踪

Bluetooth LE 支持广播拓扑，
在资产跟踪方面成为了有源
无线射频识别（RFID）的替代选择

市场规模
过去十年间，BR/EDR Bluetooth 设备市场持续稳步增长，
2016 年设备数量超过 5 亿台。
预计 2021 年将超过 10 亿台。

无线耳机

无线扬声器

车载系统

应用成员与联盟成员的比较

许可证

在产品中使用蓝牙无线规格*
在市场营销和产品上使用蓝牙字标和徽标*

规格

查看 0.9 版规格草案
查看 0.7 版规格草案 | 联盟成员
查看 0.5 版规格草案 | 联盟成员

资格认证&列表

通过认证计划提交产品的能力
列表费用为 8,000 美元
列表费用降低 4,000 美元 | 联盟成员

测试工具

查看配置文件调整套件 (PTS)
在 Bluetooth SIG 规格中参考的 IrDA 规格的基础上享 12.5% 折扣
在 Bluetooth SIG 规格中参考的 IrDA 规格的基础上享 50% 折扣 | 联盟成员
Ellisys 特定协议分析仪享 3,000-6,000 美元的折扣 | 联盟成员
Teledyne LeCroy 特定协议分析仪享 25%-50% 折扣（每家公司限享一次）| 联盟成员

市场推广

在网站的成员新闻部分报道公司新闻和发布新产品的机会
参与角逐 Imagine Awards
在网站的服务提供商部分免费显示公司徽标 | 联盟成员

影响

参与研究小组和专家组
BARB 投票席位（如果被选为顾问）| 联盟成员
参与委员会和工作组 | 联盟成员
可能被选为委员会和工作组的主席 | 联盟成员
委员会和工作组的投票席位 | 联盟成员
联盟成员董事（如被董事会选定）| 联盟成员

活动

参与 UnPlugFest (UPF) 活动的折扣 | 联盟成员

调查

无限制查看市场调查报告，无需任何额外费用 | 联盟成员
免费查看蓝牙品牌资产调研 | 联盟成员
购买 ABI 研究报告享 15% 折扣 | 联盟成员

年费部分享额外福利

对于年收入达>一亿美元的公司，联盟成员费用原为 35,000 美元
对于年收入达<一亿美元的公司，联盟成员费用现为 7,500 美元

蓝牙1.1~5.0不同版本特性简介

1、版本1.1：

传输率约在748~810kb/s，因是早期设计，容易受到同频率之间的类似通信产品干扰，影响通
讯质量。这个初始版本支持Stereo音效的传输要求，但只能够以（单工）方式工作，加上带宽频
率响应等指标不理想，并未算是最好的Stereo传输工具。

2、版本1.2：

同样是只有748~810kb/s的传输率，但增加了(改善Software)抗干扰跳频功能。(
太深入的技术理论不再详述!)。支持Stereo音效的传输要求，但只能够作（单工）
方式工作，加上带宽频率响应还是不理想，也不能作为立体声（Stereo）传输工具。

3、版本2.0：

2.0是1.2的改良提升版，传输率约在1.8M/s~2.1M/s，可以有（双工）的工作方式
。即一边作语音通讯，同时亦可以传输档案/高质素图片，2.0版本当然也支持Stereo运作。
随后蓝牙2.0版本的芯片，增加了Stereo译码芯片，则连A2DP（AdvancedAudioDistributionProfile）也可
以不需要了

4、版本2.1：

为了改善蓝牙技术存在的问题，蓝牙SIG组织（Special InterestGroup）推出了
Bluetooth 2.1+EDR版本的蓝牙技术。改善装置配对流程：以往在连接过程中，需
要利用个人识别码来确保连接的安全性，而改进过后的连接方式则是会自动使用数
字密码来进行配对与连接，举例来说，只要在手机选项中选择连接特定装置，在确
定之后，手机会自动列出当前环境中可使用的设备，并且自动进行连结；而短距离
的配对方面：也具备了在两个支持蓝牙的手机之间互相进行配对与通讯传输的NFC
（Near Field CoMMunication）机制；更佳的省电效果：蓝牙2.1版加入了Sniff
Subrating的功能，透过设定在2个装置之间互相确认讯号的发送间隔来达到节省功
耗的目的。蓝牙2.1将装置之间相互确认的讯号发送时间间隔从旧版的0.1秒延长到
0.5秒左右，如此可以让蓝牙芯片的工作负载大幅降低，也可让蓝牙可以有更多的
时间可以彻底休眠。根据官方的报告，采用此技术之后，蓝牙装置在开启蓝牙联机
之后的待机时间可以有效延长5倍以上，开始支持全双工通信模式。

5、版本3.0+HS：

2009年4月21日，蓝牙技术联盟(BluetoothSIG)正式颁布了新一代标准规
范"BluetoothCoreSpecificationVersion3.0HighSpeed"(蓝牙核心规范3.0版高速)
，蓝牙3.0的核心是"GenericAlternateMAC/PHY"(AMP)，这是一种全新的交替射频
技术，允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确射频。最初被期望用于新规范
的技术包括802.11以及UMB，但是新规范中取消了UMB的应用。作为新版规范，蓝牙
3.0的传输速度自然会更高，而秘密就在802.11无线协议上。通过集
成"802.11PAL"(协议适应层)，蓝牙3.0的数据传输率提高到了大约24Mbps(即可在
需要的时候调用802.11WI-FI用于实现高速数据传输)。，是蓝牙2.0的八倍，可以
轻松用于录像机至高清电视、PC至PMP、UMPC至打印机之间的资料传输。功耗方面
，通过蓝牙3.0高速传送大量数据自然会消耗更多能量，但由于引入了增强电源控
制(EPC)机制，再辅以802.11，实际空闲功耗会明显降低，蓝牙设备的待机耗电问
题有望得到初步解决。此外，新的规范还具备通用测试方法(GTM)和单向广播无连
接数据(UCD)两项技术，并且包括了一组HCI指令以获取密钥长度。据称，配备了蓝
牙2.1模块的PC理论上可以通过升级固件让蓝牙2.1设备也支持蓝牙3.0。联盟成员
已经开始为设备制造商研发蓝牙3.0解决方案。

传输距离约10m

6. 蓝牙4.0

6.1 简介:
蓝牙4.0为蓝牙3.0的升级标准
蓝牙4.0最重要的特性是省电，极低的运行和待机功耗可以使一粒纽扣电池连续工
作数年之久。此外，低成本和跨厂商互操作性，3毫秒低延迟、AES-128加密等诸多
特色，可以用于计步器、心律监视器、智能仪表、传感器物联网等众多领域，大大
扩展蓝牙技术的应用范围。
6.2 主要特点：
蓝牙4.0是蓝牙3.0+HS规范的补充，专门面向对成本和功耗都有较高要求的无线方
案，可广泛用于卫生保健、体育健身、家庭娱乐、安全保障等诸多领域。
它支持两种部署方式：双模式和单模式。双模式中，低功耗蓝牙功能集成在现有的
经典蓝牙控制器中，或再在现有经典蓝牙技术(2.1+EDR/3.0+HS)芯片上增加低功耗
堆栈，整体架构基本不变，因此成本增加有限。
Single mode只能与BT4.0互相传输无法向下兼容（与3.0/2.1/2.0无法相通）;Dual
mode可以向下兼容可与BT4.0传输也可以跟3.0/2.1/2.0传输。
单模式面向高度集成、紧凑的设备，使用一个轻量级连接层(Link Layer)提供超低
功耗的待机模式操作、简单设备恢复和可靠的点对多点数据传输，还能让联网传感
器在蓝牙传输中安排好低功耗蓝牙流量的次序，同时还有高级节能和安全加密连接
。
6.3 优点
蓝牙4.0将三种规格集一体，包括传统蓝牙技术、高速技术和低耗能技术，与3.0版
本相比最大的不同就是低功耗。“4.0版本的功耗较老版本降低了90%，更省电，
“随着蓝牙技术由手机、游戏、耳机、便携电脑和汽车等传统应用领域向物联网、
医疗等新领域的扩展，对低功耗的要求会越来越高。4.0版本强化了蓝牙在数据传
输上的低功耗性能。”

传输距离达100m

AES-128加密

跨厂商互操作性

3毫秒低延迟

拥有低成本

4.0版本的功耗较老版本降低了90%

蓝牙4.0包括三个子规范，即传统蓝牙技术、高速蓝牙和新的蓝牙低功耗技术。蓝牙 4.0的改进之处主要体现在三个方面，电池续航时间、节能和设备种类上。

蓝牙4.0版本兼容性

子主题

7.蓝牙4.1

7.1 简介
如果说蓝牙 4.0主打的是省电特性的话，那么此次升级蓝牙4.1的关键词应当是IOT
（全联网），也就是把所有设备都联网的意思。为了实现这一点，对通讯功能的改
进是蓝牙 4.1最为重要的改进之一。
7.2 主要特点
1）批量数据的传输速度
首当其冲的就是批量数据的传输速度，大家知道蓝牙的传输速率一直非常渣，与已
经跨入千兆的WiFi相比毫无可比性。所以蓝牙4.1在已经被广泛使用的蓝牙4.0 LE
基础上进行了升级，使得批量数据可以以更高的速率传输。当然这并不意味着可以
用蓝牙高速传输流媒体视频，这一改进的主要针对的还是刚刚兴起的可穿戴设备。
例如已经比较常见的健康手环，其发送出的数据流并不大，通过蓝牙4.1能够更快
速地将跑步、游泳、骑车过程中收集到的信息传输到手机等设备上，用户就能更好
地实时监控运动的状况，这是很有用处的。
在蓝牙4.0时代，所有采用了蓝牙4.0 LE的设备都被贴上了“BluetoothSmart” 和
“Bluetooth SmartReady”的标志。其中Bluetooth Smart Ready设备指的是PC、
平板、手机这样的连接中心设备，而Bluetooth Smart设备指的是蓝牙耳机、键鼠
等扩展设备。之前这些设备之间的角色是早就安排好了的，并不能进行角色互换，
只能进行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”两个角色的功能，这就意味着能够让多款设备连
接到一个蓝牙设备上。举个例子，一个智能手表既可以作为中心枢纽，接收从健康
手环上收集的运动信息的同时，又能作为一个显示设备，显示来自智能手机上的邮
件、短信。借助蓝牙4.1技术智能手表、智能眼镜等设备就能成为真正的中心枢纽
。
2）通过IPV6连接到网络
除此之外，可穿戴设备上网不易的问题，也可以通过蓝牙4.1进行解决。新标准加
入了专用通道允许设备通过 IPv6 联机使用。举例来说，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
到网络，实现与WiFi相同的功能。尽管受传输速率的限制，该设备的上网应用有限
，不过同步资料、收发邮件之类的操作还是完全可以实现的。这个改进的好处在于
传感器、嵌入式设备只需蓝牙便可实现连接手机、连接互联网，相对而言WiFi多用
于连接互联网，在连接设备方面效果一般，无法做到蓝牙的功能。未来随着物联网
逐渐走进我们的生活，无线传输在日常生活中的地位也会越来越高，蓝牙作为普及
最广泛的传输方式，将在“物联网”中起到不可忽视的作用。不过，蓝牙完全适应
IPv6则需要更长的时间，所以就要看芯片厂商如何帮助蓝牙设备增加IPv6的兼容性
了

3）简化设备连接
　　在各大手机厂商以及PC厂商的推动下，几乎所有的移动设备和笔记本电脑中都
装有蓝牙的模块，用户对于蓝牙的使用也比较多。不过仍有大量用户觉得蓝牙使用
起来很麻烦，归根结底还是蓝牙设备较为复杂的配对、连接造成的。试想一下，如
果与手机连接的智能手表，每次断开连接后，都得在设置界面中手动选择一次才能
重新连接，这就非常麻烦了。之前解决这一问题的方法是厂商在两个蓝牙设备中都
加入NFC芯片，通过NFC近场通讯的方式来简化重新配对的步骤，这本是个不错的思
路。只是搭载NFC芯片的产品不仅数量少，而且价格偏高，非常小众。

蓝牙4.1针对这点进行了改进，对于设备之间的连接和重新连接进行了很大幅度的
修改，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，这以改变使得蓝牙设备连接的灵活性有了非常明显的提升。两款带有蓝牙4.1
的设备之前已经成功配对，重新连接时只要将这两款设备靠近，即可实现重新连接
，完全不需要任何手动操作。举个例子，以后使用蓝牙4.1的耳机时，只要打开电
源开关就行了，不需要在手机上进行操作，非常的简单。

4）与4G和平共处
在移动通信领域，近期最火的话题莫过于4G了，已经成为全球无线通信网络一个不
可逆转的发展趋势。而蓝牙4.1也专门针对4G进行了优化，确保可以与4G信号和平
共处，这个改进被蓝牙技术联盟称为“共存性”。可能大家会觉得疑惑，手机网络
信号和蓝牙不是早就共存了么，为什么蓝牙4.1还要特别针对这点改进呢？这是因
为在实际的应用中，如果这两者同时传输数据，那么蓝牙通信就可能受到手机网络
信号的干扰，导致传输速率的下降。因此在全新的蓝牙4.1标准中，一旦遇到蓝牙
4.1和4G网络同时在传输数据的情况，那么蓝牙4.1就会自动协调两者的传输信息，
从而减少其它信号对蓝牙4.1的干扰，用户也就不用担心传输速率下降的问题了。

5）蓝牙4.1提供的增强功能包括：
AES加密技术提供更安全的连接。该功能使无线耳机更加适用于政府、医疗及银行
等安全至上的应用领域。
可通过专属Bluetooth Smart远程遥控器操控耳机、扬声器及条形音箱，并支持同
步播放源于另一个完全不同设备的音频流。

v4.1是以物联网为目标对v4.0软件升级，硬件上没有任何改动

8.蓝牙4.2标准

2014年12月4日，蓝牙4.2标准颁布，改善了数据传输速度和隐私保护程度，可直接通过IPv6和6LoWPAN接入互联网。在新的标准下蓝牙信号想要连接或者追踪用户设备必须经过用户许可，否则蓝牙信号将无法连接和追踪用户设备。
　　速度方面变得更加快速，两部蓝牙设备之间的数据传输速度提高了2.5倍，因为蓝牙智能（Bluetooth Smart）数据包的容量提高，其可容纳的数据量相当于此前的10倍左右。

9.蓝牙5.0协议

于美国时间2016年6月16日在伦敦正式发布,为现阶段最高级的蓝牙协议标准。

1、更快的传输速度
蓝牙5.0的开发人员称，新版本的蓝牙传输速度上限为2Mbps，是之前4.2LE版本的
两倍。当然，你在实际生活中是不太可能达到这个极限速度的，但是仍然可以体验
到显著的速度提升。

2、更远的有效距离
蓝牙5.0的另外一个重要改进是，它的有效距离是上一版本的4倍，因此在理论上，
当你拿着手机站在距离蓝牙音箱300米的地方，它还是会继续放着你爱的歌。也就
是说，理论上，蓝牙发射和接收设备之间的有效工作距离可达300米。当然，实际
的有效距离还取决于你使用的电子设备。

3、导航功能
此外，蓝牙5.0将添加更多的导航功能，因此该技术可以作为室内导航信标或类似
定位设备使用，结合wifi可以实现精度小于1米的室内定位。举个例子，如果你是路痴，你仍可以使用蓝牙技术，在诺大的商业中心找到路。

4、物联网功能
物联网还在持续火爆，因此，蓝牙5.0针对物联网进行了很多底层优化，力求以更
低的功耗和更高的性能为智能家居服务。

5、升级硬件
此前的一些蓝牙版本更新只要求升级软件，但蓝牙5.0很可能要求升级到新的芯片
。不过，旧的硬件仍可以兼容蓝牙5.0，你就无法享用其新的性能了。搭载蓝牙5.0
芯片的旗舰级手机将于2017年问世，相信中低端手机也将陆陆续续内置蓝牙5芯片
。苹果将为成为第一批使用该项技术的厂商之一。

6、更多的传输功能
全新的蓝牙5.0能够增加更多的数据传输功能，硬件厂商可以通过蓝牙5.0创建更复
杂的连接系统，比如Beacon或位置服务。因此通过蓝牙设备发送的广告数据可以发
送少量信息到目标设备中，甚至无需配对。

7、更低的功耗
众所周知，蓝牙是智能手机的必备功能，随着智能设备和移动支付等越来越多需要
打开蓝牙，才能享受便利功能逐渐融入人们的生活之中，蓝牙的功耗成为了智能手
机待机时间的一大杀手。为此蓝牙5.0将大大降低了蓝牙的功耗，使人们在使用蓝
牙的过程中再也不必担心待机时间短的问题。

8、真正支持无损传输
支持24bit/192KHz的无损音源传输，对现有的WIFI高保真无损音频传输形成有效威胁。

Bluetooth

蓝牙版本

发展史

诞生于 1994 年

最初由电信巨头爱立信公司创制

名字来自十世纪的一名丹麦国王（Harald Blåtand），
英文名为哈拉尔·蓝牙（Harold Bluetooth）

工作原理

Bluetooth 技术分为三种类型

一是基础率/增强数据率（BR/EDR）

（采用版本为 2.0/2.1）
可建立相对较短距离的持续无线连接，
因此非常适用于流式音频等应用

点对点

Bluetooth BR/EDR 支持持续无线连接，以点对点（P2P）网络拓扑结构建立一对一（1:1）设备通信。
Bluetooth BR/EDR 音频数据流是无线扬声器、耳机和免提车载系统的理想选择。

二是低耗能（LE）

（采用版本为 4.0/4.1/4.2）
可建立短时间的长距离无线电连接，
非常适用于无需持续连接但依赖电池
具有较长寿命的物联网 (IoT) 应用

低耗能（LE）

Bluetooth LE 支持短时间无线连接，使用多个网络拓扑结构，包括点对点、广播和网格。

点对点

点对点（P2P）是用于建立一对一（1:1）设备通信的网络拓扑结构。
Bluetooth LE P2P 拓扑是数据传输的理想选择，适合健身追踪器、
健康监测仪等联网设备产品。

广播

广播是建立一对多（1:m）设备通信的网络拓扑结构。
Bluetooth LE 广播拓扑优化了本地化信息共享，因此成为了兴趣点（PoI）
信息以及寻物寻路服务等信标解决方案的理想选择。

Mesh

网格是建立多对多（m:m）设备通信的网络拓扑结构。
Bluetooth LE 网格拓扑建立了客制化的大型设备网络，面向建筑自动化、
传感器网络、资产跟踪以及需要多台设备间可靠安全通信的任何解决方案。

三是双模

双模芯片可支持需要连接 BR/EDR 设备
（例如音频耳机）以及 LE 设备（例如穿
戴设备或零售信标）的单一设备（例如智能手机或平板电脑）

蓝牙是什么

Bluetooth ®是一项低耗能无线连接技术，用于跨设备流传输音频、传输数据和广播信息。

WHY Blutetooth?

市场准备

全球品牌知名度

全球安装设备数量

全球互操作性

易于开发

全堆栈解决方案

Bluetooth 技术是一项从低级别无线电到高级别服务定义完全指定的连接解决方案。

最佳量身定做

Bluetooth 提供了完整的无线连接服务，不仅是无线传输。它是目前设备间流传输音频、
传输数据和广播信息实施最简易的技术。

成熟的生态系统
过去 20 年间，行业一直围绕 Bluetooth 培养无线创新

充满活力的社区

全球领导力
31,000 余家 Bluetooth 成员公司每年推出 1,700 余万种新产品，年发货量超过 34 亿台

创新成就
超过 15 个不同工作组的 2,300 余名人员不断推出新功能

市场创建成就
2016 年售出设备台数超过 5.75 亿的无线音频市场、2016 年售出设备台数超过 6.4 亿的
联网设备市场以及预计近期年销量将超过 2 亿台的信标市场

Bluetooth SIG 成员

应用成员

应用成员是所有成员中级别最低的一级，可免费申请和注册

应用成员：开发、资格认证、列名和销售

免费加入
获得许可证，在您的产品中使用蓝牙技术*
获得许可证，使用全球认可的蓝牙徽标和字标*
即时获得仅对成员开放的资源

联盟成员

除了应用成员享受的福利外，贵公司还可以参加 Bluetooth SIG
工作组和规格开发流程，获得市场情报报告，并节约大量列表费
用和协议分析器费用。

联盟成员：影响、成长和节省

获得更多的市场洞察和技术优势
影响蓝牙技术的发展方向，改进蓝牙生态系统和您自己的战略
与蓝牙行业专家合作
在工具、列表和活动费用方面享受优惠

联盟成员资格只能通过从应用成员升级的方式获得。
如果通过审批，需要联系他们，获得了解关于升级为联盟成员的更多信息

产品开发分步指南

01. 加入
02. 资格认证
03. 声明
04. 品牌

附注：

如果使用已认证的蓝牙设计，就无需再对设计进行资格认证。但依然需要支付声明费用并声明产品。

我是否需要声明或资格认证产品？

资格认证和声明流程

根据您实际安设的蓝牙设计（模块或堆栈），资格认证和声明分为两种途径。

途径 1：仅声明
如果您没有开发且不拥有您所使用的蓝牙设计，则从这一步开始。
此选项的示例包括：
未经任何修改或增添在自己的产品中使用他人的蓝牙模块
将自己的徽标加入第三方制造的成品产品中
您使用的蓝牙设计必须之前经过资格认证，且不得以任何方式进行修改或增添。
此选项的示例包括：

声明流程

步骤 1：购买声明 ID

步骤 2：新建编目

步骤 3：签署合规声明 (DoC)

步骤 4：设备捐赠（可选）
费用参考：

途径 2：经过更改的新设计
采用新的设计？如果您要将新的蓝牙设计用于您尚未经过资格认证计划的产品，
或者如果您要使用之前经过资格认证但现已修改的设计，则选择此项。
此选项的示例包括：
创建或修改蓝牙模块
从头创建蓝牙模块

资格认证流程

步骤 1：创建资格认证项目

步骤 2：执行资格认证测试

步骤 3：创建和保存合规性文件夹

步骤 4：提交测试证明

主要技术特点

（1）、工作频段：2.4GHz的工科医（ISM）频段，无需申请许可证。大多数国家使用79个频点，载频为(2402+k)MHz（k=0，1, 2…78），载频间隔1MHz。采用TDD时分双工方式。
（2）、传输速率：1Mb/s（V2.0以上版本吗）
（3）、调试方式：BT=0.5的GFSK调制，调制指数为0.28-0.35。
（4）、采用跳频技术：跳频速率为1600跳/秒，在建链时（包括寻呼和查询）提高为3200跳/秒。蓝牙通过快跳频和短分组技术减少同频干扰，保证传输的可靠性。
（5）、语音调制方式：连续可变斜率增量调制（CVSD，ContinuousVariable Slope Delta Modulation），抗衰落性强，即使误码率达到4%，话音质量也可接受。
（6）、支持电路交换和分组交换业务：蓝牙支持实时的同步定向联接（SCO链路）和非实时的异步不定向联接（ACL链路），前者主要传送语音等实时性强的信息，后者以数据包为主。语音和数据可以单独或同时传输。蓝牙支持一个异步数据通道，或三个并发的同步话音通道，或同时传送异步数据和同步话音的通道。每个话音通道支持64kbps的同步话音；异步通道支持723.2/57.6kbps的非对称双工通信或433.9kbps的对称全双工通信。
（7）、支持点对点及点对多点通信：蓝牙设备按特定方式可组成两种网络：微微网(Piconet)和分布式网络(Scatternet)，其中微微网的建立由两台设备的连接开始，最多可由八台设备组成。在一个微微网中，只有一台为主设备（Master），其它均为从设备（Slave），不同的主从设备对可以采用不同的链接方式，在一次通信中，链接方式也可以任意改变。几个相互独立的微微网以特定方式链接在一起便构成了分布式网络。所有的蓝牙设备都是对等的，所以在蓝牙中没有基站的概念。
（8）、工作距离：蓝牙设备分为三个功率等级，分别是：100mW（20dBm）、2.5mW（4dBm）和1mW（0dBm），相应的有效工作范围为：100米、10米和1米。

Bluetooth的系统构成

子主题

蓝牙mesh
也叫“多跳(multi-hop)”

怎么实现MESH网络？

目前采用的是基于flooding协议的MESH网络技术--洪泛式路由算法又称为扩散法
在发布的协议版本中，有提到在未来的修订版本中可能会加入基于路由协议的MESH网络。

flooding协议是相对比较初级的MESH网络技术

由于在网络层中的数据包都是以广播的形式发送并且转发，
会在网络中产生大量重复发送的数据包，对网络的整体功耗有很大程度的负面影响

只适合于规模比较小的网络，而且不适合于网络数据量比较大的应用场景。

网络泛洪的优势在于无需特定设备专门扮演集中式路由器的角色。

BLE MESH的网络架构

下面以前文所列的拓扑图为例，介绍一个数据包的转发的完整过程：

场景：节点J需要发送数据包给节点E，TTL值设定为3.

(1) 首先，节点J发送数据包给节点P；

(2) 节点P收到收据包，由于转发条件都满足，节点P将TTL修改为2，广播该数据包。此时，节点A、Q以及H都会收到该数据包；

(3) 由于节点A以及节点H不是relay节点，将不会转发该数据包。

(4) 节点Q收到数据包后，判断转发条件都满足，节点Q将TTL修改为1，广播该数据包。此时，节点A、B、C、D、E以及R都会收到该数据包；

(5) 由于节点A、B、C、D不是relay节点，将不会转发该数据包。节点E收到数据包之后，判断DST地址是自己，则会处理并且将该数据包发给上层。节点R收到数据包时，虽然它是relay节点，但是由于TTL为1，节点R会丢弃该数据包。

最多可进行127个中继

BLE物理层（mesh技术特点）

1.1 频段

BLE(Bluetooth Low Energy)运行在ISM 2.4GHz频段，频率范围为2.4GHz至2.4835GHz。
BLE在该频率范围内一共有40个信道。信道的定义如下：

1.2 发射功率

1.3 调制方式
BLE协议定义的调制方式为GaussianFrequency Shift Keying (GFSK)。GFSK是把
调制前数据经高斯低通滤波器滤波后，再进行FSK调制的调制方式。它具有恒幅包络、
功率谱集中、频谱较窄等优点。协议同时规定，数字1将会被调制成正频率偏移，而
数据0将会被调制成负频率偏移。

1.4 速率
由于符号速率是1Mbps，并且BLE采用GFSK调制方式，一个符号承载一个bit，所以BLE的数据速率是1Mbps。

在MESH网络中每一个设备称为节点，每个节点具有消息、地址、发布/订阅、状态和属性等特点。
通过消息可以报告自身状态和查询其它节点的状态，每个节点都定义了地址，通过地址查阅可以实现最短路径通信。
发送消息的行为称为发布。节点被配置为可选择发送到特定地址进行处理的消息，这被称为订阅。

	蓝牙MESH	Zigbee
频点	ISM 2.4G	ISM 2.4G/868M/915M
网络规模(理论值)	65536	65536
推出时间	2017	2004
主要芯片厂商	高通、Nordic、silicon labs、	TI、silicon labs、ST、freescale、Atmel、Nordic、NXP
开源协议栈	无	有
芯片价格	高	低
模组厂商	少	多

要想能够赶超Zigbee，需要蓝牙MESH能够解决Zigbee所不能解决的问题，比如，Zigbee路由节点的功耗问题

	BLE MESH	Zigbee(2.4G)	备注
频点	2.4G	2.4G
信道数	40个	16个	其中，BLE有3个广播信道，37个数据信道
调制方式	GFSK	O-QPSK
码片速率	1M	2000
峰值速率	1Mbps	250kbps	Zigbee 2.4G采用32位扩频码，每四位二进制数据符号映射到一个扩频码，所以数据速率为2000/32*4=250kbps
典型最大发射功率	4dBm	4.5dBm
典型接收灵敏度	-93dBm	-97dBm
链路预算	97dB	101.5dB	更多的链路预算可以带来更大的传输距离以及覆盖
MAC层	FDMA	CSMA/CA
Routing	Flooding	类似AODV	路由协议影响应用场景。比如flooding协议就不适合于规模稍大以及多个节点同时有数据发送的场景
节点休眠	所有节点	非coordinator和Router节点	节点休眠机制影响网络寿命。比如在zigbee mesh网络中，coordinator和router节点不能休眠，在电池供电的情况下，影响网络整体的寿命