蓝牙-基础篇-蓝牙简介

蓝牙特点

• 低功耗
• 短距离
• 跨设备

蓝牙功能

• 跨设备传输流式音频
• 跨设备传输数据
• 广播信息

蓝牙的两种技术

• 传统蓝牙技术（蓝牙版本2.0/2.1）：即Basic Rate/Enhanced Data Rate (BR/EDR)基本速率/增强数据速率，仅支持P2P一种通信方式，具有持续无线连接、优化音频流的特点，所以是蓝牙耳机、蓝牙扬声器等音频传输的理想方案。
• 低功耗蓝牙技术（蓝牙版本4.0/4.1/4.2/4.3）：即Low Energy (LE)，支持三种通信方式：
  • P2P：支持短时间无线连接，优化了数据传输能量消耗，可用于无线键盘、无线鼠标等；
  • 广播信息：实现本地信息共享；
  • mesh网格：多对多。

三种拓扑结构对比：

连接方式	网络拓扑结构	典型应用
P2P	一对一	手机和音箱之间
广播连接	一对多	机场导航服务
mesh连接	多对多	大规模楼宇自动化

蓝牙技术	传统蓝牙	低功耗蓝牙
简称	BR/EDR	BLE
全称	Basic Rate/Enhanced Data Rate	Low Energy
特点	基于速率/增强数据速率	低功耗
频带	2.4GHZ（2.402GHZ-2.480GHZ）	2.4GHZ（2.402GHZ-2.480GHZ）
通道	79个通道，通道间隔1MHZ	共40个通道，通道间隔2MHZ，其中3个广播通道和37个数据通道
通道应用	自适应调频AFP(Adaptive frequency hopping)，1600跳/秒	自适应调频AFP(Adaptive frequency hopping)，1600跳/秒
调制	GFSK	GFSK, π/4 DQPSK，8DPSK
连接建立耗时	100ms	<6ms
传输速率	速率范围：1Mb/s - 3Mb/s;EDR PHY (8DPSK):3Mb/s;EDR PHY(π/4 DQPSK): 2Mb/s;BR PHY(GFSK): 1Mb/s	速率范围为：125kb/s-2Mb/s; LE 2M PHY: 2Mb/s;LE 1M PHY: 1Mb/s; LE Coded PHY(S=2):500Kb/s; LE Coded PHY(S=8): 125Kb/s
最大连接数	7	无限制（需自己实现）
拓扑结构	点对点：优化了音频流传输，适合长时间持续的无线传输	点对点：优化了数据传输，适合短时间内的数据通信；广播：优化了本地信息共享；mesh：能够创建定制化的大型设备网络
最大负荷	点对点：1021字节	点对点：251字节；广播：主要频道（31字节），次要频道（255字节），连接更大的信息数据包；mesh：29字节
安全性	用户自定义应用层安全	点对点：128位AES加密密钥；广播：用户自定义应用层安全；mesh：128位AES加密
服务定义	点对点：传统配置文件	点对点：GATT配置文件；广播：beacon的形式；mesh：网络模型，网格属性
适用场景	适用于长时间的音频流传输。点对点：音箱、耳机和免提车载配件等众多无线设备	适用于短时间的数据传输。点对点：可穿戴智能设备、健康数据检测仪，笔记本电脑外设以及电脑配件；广播：地标信息、物品搜索和导航等服务的beacon解决方案；mesh：楼宇自动化、传感器网络和资产追踪等需要数以万计个设备在可靠、安全的环境下传输的解决方案

蓝牙规范分为两部分：
1.应用层协议，例如hfp,a2dp等各种profile上层配置文件；
2.核心规范，可以在蓝牙sig官网下载。