蓝牙Bluetooth BR/EDR 和 Bluetooth Smart 必需要知道的十个不同点
作为一个物联网创客或物联网、可穿戴从业者，对于蓝牙（Bluetooth®）一词肯定已经相当熟悉啦。随着物联网技术应用的普及，蓝牙技术也在快速的演进。对于当今蓝牙技术规格中的两大主要技术：Bluetooth BR/EDR（蓝牙基本速率/增强数据率）和Bluetooth Smart 技术，你到底了解多少呢？
蓝牙（ Bluetooth® ）：是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，当时是作为RS232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。
如今蓝牙由蓝牙技术联盟（Bluetooth Special Interest Group，简称SIG）管理。蓝牙技术联盟在全球拥有超过25,000家成员公司，它们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。
IEEE将蓝牙技术列为IEEE 802.15.1，但如今已不再维持该标准。蓝牙技术联盟负责监督蓝牙规范的开发，管理认证项目，并维护商标权益。制造商的设备必须符合蓝牙技术联盟的标准才能以“蓝牙设备”的名义进入市场。蓝牙技术拥有一套专利网络，可发放给符合标准的设备。
蓝牙的波段为2400–2483.5MHz（包括防护频带）。这是全球范围内无需取得执照（但并非无管制的）的工业、科学和医疗用（ISM）波段的 2.4 GHz 短距离无线电频段。
蓝牙使用跳频技术，将传输的数据分割成数据包，通过79个指定的蓝牙频道分别传输数据包。每个频道的频宽为1 MHz。蓝牙4.0使用2 MHz 间距，可容纳40个频道。第一个频道始于2402 MHz，每1 MHz一个频道，至2480 MHz。有了适配跳频（Adaptive Frequency-Hopping，简称AFH）功能，通常每秒跳1600次。
最初，高斯频移键控（Gaussian frequency-shift keying，简称GFSK） 调制是唯一可用的调制方案。然而蓝牙2.0+EDR 使得 π/4-DQPSK和 8DPSK 调制在兼容设备中的使用变为可能。运行GFSK的设备据说可以以基础速率（Basic Rate，简称BR）运行，瞬时速率可达1Mbit/s。增强数据率（Enhanced Data Rate，简称EDR）一词用于描述π/4-DPSK 和 8DPSK 方案, 分别可达2 和 3Mbit/s。
在蓝牙无线电技术中，两种模式（BR和EDR） 的结合统称为“BR/EDR射频”。
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关于 Bluetooth BR/EDR
蓝牙射频（物理层）采用的是无需认可的2.4GHz ISM频段。该系统采用跳频收发器，以对抗干扰和信号衰弱，并提供许多FHSS载波。射频采用成形的二进制频率调制运行，以降低收发器的复杂性。符号率为每秒1兆符(Msps)，支持的比特率为每秒1兆位(Mbps)，对于增强数据率，可支持2或3Mb/s的总空气比特率。这些模式分别成为基本速率和增强数据率。
基本速率
配置文件可确保不同生产商的产品之间具备互操作性，这是蓝牙技术的另一重要特点。
增强数据率
蓝牙核心规格2.1版增强了短射程无线技术，令蓝牙设备的连接更加容易。通过v2.1技术配对设备十分简单，只要开启设备并从无线连接菜单中选择“添加蓝牙设备”即可完成。随后设备将会互相搜寻并自动连接。核心规格的此项增强带来了下列优势：
- 降低能耗—降低能耗即意味着鼠标和键盘等设备拥有更长的电池寿命。蓝牙规格2.1 + EDR版令电池寿命提高最多五倍。
- 增强安全性—对于需要用户互动的配对情景，在窃听保护下简单的六位密码的安全性能可高于16位字母数字随机PIN码。2.1版同样提供“中间人(Man in the Middle)”保护，消除了实际操作中未被发现的第三方截取信息的可能性。
- 近场通信—2.1版的配对增强使近场通信(NFC)的采用成为可能。
Bluetooth 2.1 版本规定了 Bluetooth BR/EDR 标准，而随着近年来手机、平板电脑、个人电脑、电视，甚至机顶盒以及游戏机的使用量爆发式增长，SIG在Bluetooth 4.0 版本规定了Bluetooth Smart及Bluetooth Smart Ready。
Bluetooth Smart
Bluetooth Smart是2010年推出的一项创新技术，为制造商、开发人员和消费者带来了许多新的好处。Bluetooth Smart是蓝牙低耗能特征的品牌名称，这个特征以蓝牙核心规格4.0版首次推出。
Bluetooth Smart不仅具备低耗能的特点，它还适合应用创建。这项技术能耗较低，是因为它使用的电能远远少于其它无线技术。它适合应用创建，是因为采用这项技术创建适合于蓝牙智能传感器的应用成本较低，并可灵活选择开发结构。这使得开发人员能够将心率监测仪、牙刷和鞋子等日常物品连入互联世界，使这些物品与蓝牙智能兼容智能手机、平板电脑或消费者已拥有的类似设备中安装的应用进行通信。
Bluetooth Smart技术特点：
- 超低的峰值、平均值和待机能耗
- 使用标准纽扣电池足以运行数年
- 低成本
- 多设备之间的互操作性
Bluetooth Smart Ready 设备是连接用户正在使用的数以十亿计蓝牙设备—手机、平板电脑、个人电脑、电视，甚至机顶盒以及游戏机最有效的方式。这些设备可有效地接收传统蓝牙设备和蓝牙智能设备发送的数据并传送至应用程序，从而将数据转换为有用的信息。这些设备都是蓝牙系统的中枢设备。
Bluetooth Smart 设备主要用于收集特定类型的信息，家中的所有窗户都关好了吗？我的血糖是多少，我今天的体重是多少？然后将这些信息发送至蓝牙智能就绪设备。这类设备具有无限的发展潜力，包括心率监测仪、血糖仪、智能手表、门窗安全感应器、汽车遥控钥匙和血压护腕等。
蓝牙BR/EDR 和Bluetooth Smart的十大重要区别
物理信道（Physical Channel）
所有的无线电通信都是发生在预先定义的信道之上，蓝牙也不例外。但Bluetooth Smart采用的信道却与蓝牙BR/EDR有些许不同，尤其是在Bluetooth Smart引入了广播信道。
- BR/EDR：79个信道，信道索引为 0 ~ 78，覆盖范围为 2400 ~ 2483.5MHz
- Bluetooth Smart：40个信道，信道索引为0 ~ 39，覆盖范围为2400 ~ 2483.5MHz，其中信道37、38和39为广播信道。
品牌（Brand）
蓝牙商标有三种，可用来区分产品所采用的蓝牙类型。制造商会在产品本身或其包装上使用这些商标。
也许你已经对BR/EDR和Bluetooth Smart并不陌生，但对Bluetooth Smart Ready还不了解。Bluetooth Smart Ready设备可以接收来自其他蓝牙设备的数据、这些数据可以被Bluetooth Smart Ready设备上的应用转化成有用的信息，比如智能手机、个人电脑、平板电脑等都是Bluetooth Smart Ready设备。
功耗（Power Consumption）
低功耗是Bluetooth Smart 的亮点之一。Bluetooth Smart设备仅靠一颗纽扣电池就能运行数月甚至数年之久。Bluetooth Smart灵活的配置也让应用能够更好地管理连接间隔（connection interval），以优化接收机的工作周期。对于蓝牙BR/EDR，由于其数据吞吐量更高，功耗也会相应增加。如需了解更多关于功耗的内容，请参考蓝牙4.2核心规格版本第6卷第二部分中的4.5章节。
拓扑结构（Topology）
BR/EDR支持星形网络拓扑结构的微微网（Piconet），同样也支持分布式网络（Scatternet）。分布式网络中，每个微微网有一个主设备，而从设备可基于时分多路复用参与到不同的微微网中。
Bluetooth Smart4.1版本支持“双重模式”，即允许Bluetooth Smart 设备同时扮演两个角色：中央设备（Central）和外围设备（Peripheral）。支持中央角色的设备可以向外围设备发起连接，同时支持中央角色的设备还可以作为外围设备，与其他中央设备连接。未来它还会支持BluetoothSmart Mesh，蓝牙技术联盟 Smart Mesh工作组正在努力提供原型以供测试。相信很多智能家居或工业自动化应用将受益于Bluetooth Smart Mesh 技术。
开发（Development）
Bluetooth Smart 开发非常灵活，开发者可以借助蓝牙技术联盟采用的配置文件，更加灵活地自定义应用。无论开发者想要打造怎样的应用场景，灵活的配置文件定义都能满足技术需求。相反，BR/EDR技术相对成熟，其开发也是模块级的，因此通常只需将模块整合入产品即可。例如开发Beacon应用时就应选择Bluetooth Smart，因为BR/EDR不支持Beacon应用。
配对（Pairing）
配对对于蓝牙BR/EDR是强制性的，而对于Bluetooth Smart则是选择性的。比较简单的Bluetooth Smart应用就有可能不需要配对。
吞吐量（Throughput）
Bluetooth Smart的吞吐量约为1 Mbps (根据规格中的说明)，但具体还取决于应用场景。蓝牙BR/EDR的吞吐量大于2Mbps，适合高品质音频位流，或其他需要保持连接状态的更高带宽的应用。
4.x
经常会有人问，如果一个蓝牙耳机兼容蓝牙4.x，是否意味着这副耳机是低功耗的呢？Bluetooth Smart可否用于音频应用？现在小编就来解释一下.
Bluetooth 4.x核心规格中有一卷是低功耗控制器，还有一卷是蓝牙BR/EDR控制器。通常情况下，如果耳机支持4.x，则兼容4.x BR/EDR规格，而不兼容低功耗规格或Bluetooth Smart。可以通过辨认产品包装上的Bluetooth Smart商标确认其是否为Bluetooth Smart产品。
配置文件（Profile）
通用属性配置文件（GATT）可被应用或其他配置文件所调用，让客户端（client）与服务器端（server）进行数据交互。目前有许多采用GATT构建的配置文件定义。
BR/EDR配置文件包括： 耳机(HSP)、对象交换(OBEX)、音频传输(A2DP)、视频传输(VDP) 和文件传输(FTP)。期待未来更多的蓝牙BR/EDR配置文件能够迁移到Bluetooth Smart。
联网能力（Internet Capability）
蓝牙技术联盟提供了三种基于Bluetooth Smart技术接入互联网的方法： RESTFul API、HTTP代理服务 (HTTP Proxy Service, HPS)和网络协议支持配置文件(Internet Protocol Support Profile, IPSP)，他们都需要一个网关设备实现连接。网关设备可以是任何能够接入互联网的设备，如路由器、机顶盒、甚至是家中闲置的智能手机。Bluetooth Smart的联网能力让物联网更加可靠且更易实现。最近谷歌就发布了OnHub路由器，可以将蓝牙设备连接至互联网。
可以看出，这几年蓝牙技术发力明显，特别是4.2版本，为物联网，尤其是低功耗智能设备联网大开方便之门。对比Zigbee，老wu是越来越看好蓝牙技术的前景了。
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