面世26年之后,蓝牙将走向何方?

2021-07-04 14:00:28 来源: 半导体行业观察

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如今,蓝牙技术无处不在,各行各业的制造商都转向使用它来实现通用且可靠的短距离通信。它存在于我们的智能手机、电视、汽车、安全系统等中,连接着数十亿台设备。然而,它过去的发展并没有一帆风顺。


25 多年前创建蓝牙时,它的应用范围受限非常多,而且采用速度也很慢。然而,由于跨国企业集团继续支持和发展它,蓝牙已经走了很长一段路。现在它是一个行业标准,看起来会在未来很多年伴随我们,但它究竟是如何到达这里的,为什么采用的速度如此缓慢?

蓝牙技术的起源


蓝牙技术是由瑞典电信公司爱立信于1994年开发的。爱立信的研发团队研究了无需电缆即可连接计算机和手机的方法,并希望为短距离无线技术发明一种开放规范。蓝牙标准以古代丹麦国王Harald Blaattand(蓝牙)的名字命名,他希望这项技术能够像他统一斯堪的纳维亚一样统一设备。

爱立信很快意识到,实施影响深远的通用协议需要大量的全球合作。因此,爱立信在1998年与诺基亚、IBM、英特尔和东芝合作成立了蓝牙特别兴趣小组(SIG)。到第一年年底,该小组有4,000 名成员,第一个正式的技术规范于1999年发布。该小组现在管理宣传、法律问题、测试流程、合规性,当然还有规范的发布。

蓝牙标准的关键技术规范


蓝牙是一种短距离无线技术标准,可在固定和移动设备之间短距离交换数据。最初,该技术旨在通过使用2.4至2.485GHz ISM频段中的短距离UHF无线电波来取代RS-232电信电缆。该蓝牙规范是具有主从架构的基于分组的协议。


在硬件要求方面,蓝牙设备需要两个关键组件:无线电和基带控制器。当蓝牙设备相互连接时,会发生电子对话,并且这两个设备形成一个称为微微网的网络。或者,设备可以选择广告数据包并选择它们是否来自适当的设备。

什么是hold-up?


尽管最初对使用蓝牙技术消除烦人的电缆很感兴趣,但它并没有立即流行起来。

第一个问题是该标准仅在最大10m左右工作,最高可达721Kbps,因此它没有范围或速度优势。蓝牙被认为是导致手机电池在白天掉电的主要原因,即使在不使用时也是如此。

其次,用户担心蓝牙技术会干扰确认802.11bWLAN标准的网络。


直到 1999 年,第一款消费类蓝牙设备上架,爱立信免提 T39 移动耳机。紧随其后的是 IBM 的 ThinkPad,这是第一款集成蓝牙的笔记本电脑,可以让手机和计算机无线同步。

到 2001 年,随着计算机越来越多地通过附加卡和 USB 加密狗获得蓝牙功能,第一台独立GPS 接收器与蓝牙鼠标、打印机和键盘一起推出。

2010 年,蓝牙 4.0 版本出现了更节能的低能耗版本。低功耗蓝牙 (BLE) 使健身传感器和医疗保健设备等电池供电的配件成为主流,在单个纽扣电池上工作多年。

随着物联网和更多连接设备的出现,蓝牙又一次飞跃成为新标准。

今日的蓝牙


随着蓝牙的发展势头回升,其标准必须适应以跟上技术进步。自成立以来,蓝牙标准在数据速度、连接质量和功能集方面经历了许多更新,这有助于它适应新的用例和市场。

最近,Bluetooth SIG 一直在研究物联网设备的网状网络、低能耗配置和更远距离的应用。蓝牙的最新版本5.0 对经典和低功耗蓝牙应用进行了改进,重点放在提高范围和数据速率上。

该标准现在面临着保持向后兼容性的挑战,同时也为越来越低能耗的物联网设备提供动力,这原本不是计划的一部分。

最近关于蓝牙的大多数对话都与组件和标准改进有关。然而,一个关键的考虑因素是蓝牙如何叠加到替代方案中?

未来会属于蓝牙吗?


无线技术的不断创新,如 Wi-Fi 和 5G,让蓝牙始终如一。即使存在竞争,蓝牙自 1994 年以来也取得了长足的进步。


肯定会有进一步的发展,尤其是当蓝牙 6.0 出现时。然而,无线技术超宽带(UWB)领域出现了另一个竞争者。UWB 正在稳步获得关注,涵盖高速数据传输用例。

目前,所有这些技术和平共处,尽管随着我们的生活和其中的物体变得越来越紧密,未来很可能会发生冲突。


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