藍牙4.0標準最重要的特性是省電

隨著藍牙技術由手機、游戲、耳機、便攜電腦和汽車等傳統(tǒng)應用領域向物聯(lián)網、醫(yī)療等新領域的擴展，對低功耗的要求會越來越高。作為藍牙3.0+HS規(guī)范的升級版，藍牙4.0專門面向對成本和功耗都有較高要求的無線方案，其主打特性就是省電、省電、省電。極低的運行和待機功耗使得一粒紐扣電池甚至可連續(xù)工作一年之久。它有低功耗、經典、高速三種協(xié)議模式。其中：高速藍牙主攻數(shù)據(jù)交換與傳輸；經典藍牙則以信息溝通、設備連接為重點；低功耗藍牙以不需占用太多帶寬的設備連接為主。這三種協(xié)議規(guī)范能夠互相組合搭配，從而適應更廣泛的應用模式。正因為有了三種可以互相組合搭配的協(xié)議，藍牙4.0因此成為唯一一個綜合協(xié)議規(guī)范。它有著極低的運行和待機功耗。此外，低成本和跨廠商互操作性，3毫秒低延遲、AES-128加密等諸多特色，可以用于計步器、心律監(jiān)視器、智能儀表、傳感器物聯(lián)網等眾多領域，大大擴展藍牙技術的應用范圍。

藍牙4.1主打IOT（Internet Of Things全聯(lián)網）

也就是把所有設備都聯(lián)網的意思。藍牙設備可以同時作為發(fā)射方和接受方，并且可以連接到多個設備上。舉個例子，智能手表可以作為發(fā)射方向手機發(fā)射身體健康指數(shù)，同時作為接受方連接到藍牙耳機、手環(huán)或其他設備上。藍牙4.1使得批量數(shù)據(jù)可以以更高的速率傳輸，當然這并不意味著可以用藍牙高速傳輸流媒體視頻，這一改進的主要針對的還是剛剛興起的可穿戴設備。例如已經比較常見的健康手環(huán)，其發(fā)送出的數(shù)據(jù)流并不大，通過藍牙4.1能夠更快速地將跑步、游泳、騎車過程中收集到。因為新標準加入了對IPv6專用通道聯(lián)機的支持，通過IPv6連接到網絡，實現(xiàn)與Wi-Fi相同的功能，解決可穿戴設備上網不易的問題。

藍牙4.0和4.1，4.2有什么區(qū)別

藍牙技術讓我們在連接各種設備的時候不再被繁多的數(shù)據(jù)線所束縛，比如音響、電腦，甚至是汽車。目前藍牙版本是4.0，相比3.0它進一步降低了功耗，并且也提高了傳輸效率。

藍牙技術聯(lián)盟（Bluetooth SIG）宣布藍牙4.1的到來，它在4.0的基礎上又有了三個重要的改進之處。

第一個改進的地方被藍牙技術聯(lián)盟稱為“共存性”，即藍牙4.1與LTE無線電信號之間如果同時傳輸數(shù)據(jù)那么藍牙4.1可以自動協(xié)調兩者的傳輸信息，理論上可以減少其它信號對藍牙4.1的干擾。

第二個改進是提升連接速度并且更加智能化，比如減少了設備之間重新連接的時間，意味著用戶如果走出了藍牙4.1的信號范圍并且斷開連接的時間不算很長，當用戶再次回到信號范圍中之后設備將自動連接，反應時間比藍牙4.0更短。

最后一個改進之處是提高傳輸效率，如果用戶連接的設備非常多，比如連接了多部可穿戴設備，彼此之間的信息都能即時發(fā)送到接接收設備上。

除此之外，藍牙4.1也為開發(fā)人員增加了更多的靈活性，這個改變對普通用戶沒有很大影響，但是對于軟件開發(fā)者來說是很重要的，因為為了應對逐漸興起的可穿戴設備，那么藍牙必須能夠支持同時連接多部設備，另一方面，“物聯(lián)網”時代也馬上就要到來了，無線傳輸在日常生活中的地位也會越來越高，藍牙作為普及最廣泛的傳輸方式，將在“物聯(lián)網”中起到不可忽視的作用。

藍牙技術聯(lián)盟于2013年12月正式宣布采用藍牙核心規(guī)格4.1版本。 這一規(guī)格是對藍牙4.2版本的一次軟件更新，而非硬件更新。這一更新包括藍牙核心規(guī)格附錄（CSA1、2、3和4）并添加了新的功能、提高了消費者的可用性。這些特性包括提升了對LTE和批量數(shù)據(jù)交換率共存的支持，以及通過允許設備同時支持多重角色幫助開發(fā)者實現(xiàn)創(chuàng)新。

藍牙4.1版本

4.1版本的特性如下 移動無線服務共存信號

Train nudging與通用接口掃描 低占空比定向廣播

基于信用實現(xiàn)流控的L2CAP面向連接的專用通道 雙模和拓撲

低功耗鏈路層拓撲 802.11n PAL

寬帶語音的音頻架構更新

更快的數(shù)據(jù)廣告時間間隔（Fast Data Advertising Interval） 有限的發(fā)現(xiàn)時間

請注意有些特性在4.1版本之前的核心規(guī)格附錄（CSA）中就已存在。

4.2版本

藍牙4.2發(fā)布于2014年12月2日。它為IOT推出了一些關鍵性能，是一次硬件更新。 但是一些舊有藍牙硬件也能夠獲得藍牙4.2的一些功能，如通過固件實現(xiàn)隱私保護更新。 主要改進之處如下： 低功耗數(shù)據(jù)包長度延展 低功耗安全連接 鏈路層隱私權限

鏈路層延展的掃描過濾策略

Bluetooth Smart設備可通過網絡協(xié)議支持配置文件（Internet Protocol Support Profile，簡稱IPSP）實現(xiàn)IP 連接。

IPSP為Bluetooth Smart添加了一個IPv6連接選項，是互聯(lián)家庭和物聯(lián)網應用的理想選擇。 藍牙4.2通過提高Bluetooth Smart的封包容量，讓數(shù)據(jù)傳輸更快速。

業(yè)界領先的隱私設置讓Bluetooth Smart更智能，不僅功耗降低了，竊聽者將難以通過藍牙聯(lián)機追蹤設備。

消費者可以更放心不會被Beacon和其他設備追蹤。 這一核心版本的優(yōu)勢如下：

實現(xiàn)物聯(lián)網：支持靈活的互聯(lián)網連接選項（IPv6/6LoWPAN 或 Bluetooth Smart 網關） 讓Bluetooth Smart 更智能：業(yè)界領先的隱私權限、節(jié)能效益和和堪稱業(yè)界標準的安全性能讓Bluetooth Smart 更快速： 吞吐量速度和封包容量提升

藍牙4.2相比4.0有何提升？

首先，在藍牙4.2標準下，設備之間的數(shù)據(jù)傳輸速度提升了約2.5倍，藍牙智能數(shù)據(jù)包可容納的數(shù)據(jù)量相當于此前的約10倍。

此外，藍牙4.2的安全性也有所提升，如果沒有得到用戶許可，藍牙信號將無法嘗試連接和追蹤用戶設備，并且無法進行智能定位。

另一方面，新標準還推動了IPv6協(xié)議引入藍牙標準的進程，藍牙4.2設備可以直接通過IPv6和6LoWPAN接入互聯(lián)網，且支持低功耗IP連接。

這次的標準只是剛剛制定而已，具體完善需要一到兩個月的時間。兼容性方面，據(jù)說目前支持藍牙4.0的設備均為通過軟件升級的方式支持藍牙4.2，對硬件似乎沒有什么特殊要求。

藍牙協(xié)議4.0、4.1、4.2的比較

SIG在2010年發(fā)布了4.0的specification，2013年發(fā)布了4.1的specification，一年以后，在2014年又發(fā)布了4.2的specification，specification的調整很快。從4.0版本起，革命性的加入了BLE協(xié)議部分，同時將2.1+EDR和3.0+HS全都包含在內，4.1和4.2在4.0的基礎上做了改進，主要包括連接速度，傳輸效率等等，可以看出是向著適用于物聯(lián)網的方向做的改進（藍牙也在布局智能家居，筆者認為如果藍牙能改善聯(lián)網特性的話，藍牙比zigbee和WiFi協(xié)議更加適合智能家居的互聯(lián)需求）。

首先，比較藍牙4.0、4.1、4.2 specification的可以看出最明顯的特點是，4.1和4.2增加了一個volume 7：Wireless Coexistence volume。主要介紹手機的無線共存測試。移動通訊采用4G-LTE標準后會占用2.4GHz頻段，4.1和4.2的specification對此做出了測試。

4.1和4.2在4.0的基礎上添加了IPv6和6LowPAN，搭載藍牙芯片的設備可以取得在互聯(lián)網上的唯一標記，與其他的聯(lián)網設備進行通訊。

4.1和4.2提高了4.0的傳輸速率，4.0的協(xié)議棧規(guī)定了每包承載有效數(shù)據(jù)不大于20字節(jié)，4.2把這個數(shù)值擴大了10倍，最終將BLE的傳輸速率提高了2.5倍，不過據(jù)說要等硬件升級才能感受到這一低功耗高速率的傳輸方式。

4.1和4.2實現(xiàn)了主從一體，比如你的智能手環(huán)作為主和防丟器連接的時候，智能手環(huán)同時也可以作為從和智能手機相連。

4.1和4.2再有一個很重要的方面是改進了藍牙連接的安全性。

物聯(lián)網構成無線連接一定是組網靈活，低功耗，帶寬適用，安全的，藍牙在向著這樣的方向發(fā)展，與WiFi和zigbee相比，無疑是最有競爭力成為物聯(lián)網協(xié)議的無線連接規(guī)范。