2020年1月,藍牙特別興趣小組(SIG)發(fā)布了最新一版的藍牙5.2規(guī)范,此舉也再次提醒人們——這個已經(jīng)伴隨了我們25年的無線技術(shù),并沒有放緩自己的腳步,還在隨著市場的步伐一個勁兒地往前沖。
藍牙技術(shù)誕生于1994年,是由愛立信公司發(fā)明的,它最初的目的是希望通過無線音頻傳輸讓無線耳機成為可能。再后來,藍牙成為一種允許在設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)的無線技術(shù),這使得數(shù)據(jù)傳輸更簡單、更獨立,而不必在更換設(shè)備或?qū)⑵浒l(fā)送給其他人時丟失任何重要信息。
如今,藍牙已經(jīng)無處不在,揚聲器、無線耳機、汽車、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備,甚至我們穿的鞋子,都有藍牙的身影。特別是隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,藍牙的作用更是日益凸顯,它已經(jīng)成為了如今人們智能生活的“標配”。
藍牙,為什么叫“藍牙”?
當我們回望25年前藍牙誕生時的情景,有個細節(jié)可能是很多人沒有仔細去琢磨的——藍牙的名字是怎么來的?大家都知道藍牙是一種無線技術(shù)標準,它是由藍牙特殊興趣小組(SIG)進行管理的,但有意思的是他們并沒有用SIG來為這個無線技術(shù)命名。這是為什么呢?
實際上,“藍牙”是一個維京人的名字,這個名字是由Jim Kardach在1997年提出來并使用的。名字就源自Jim Kardach非常喜歡讀的一本書《長船》(The Long Ships),該書中有一位統(tǒng)一了丹麥和挪威的國王“Harald Bl?tand Gormsson”,“Harald Bl?tand”的英語版就是“Harald Bluetooth”,他以聯(lián)合維京人部落進入丹麥王國而聞名,Jim Kardach用國王的名字來命名了新標準,藍牙的標志也是Harald Bl?tand首字母H.B.的組合。
是不是從那時起,藍牙就有了“成為王者”的野心,我們不得而知,不多從過去20多年藍牙的進化之路來看,它真的可以算是眾多無線技術(shù)中最努力、最活躍的那一個。
藍牙技術(shù)的演進之路如上文所述,經(jīng)過20多年的發(fā)展,藍牙的最新版本已擴展至“藍牙5.2”。為了清晰起見,我們制作了一張表格。從表1中可以看出,隨著技術(shù)的演進,藍牙的性能也隨之有了很大提升。
表1:藍牙技術(shù)演進路線圖
但是如果僅僅從傳輸速度和傳輸距離兩個維度來觀察,并不能反映出藍牙技術(shù)演進的全貌,下面我們就隨這個過程進行一次全面的梳理,為大家厘清藍牙每次進步中最重要的關(guān)鍵點。 早期的藍牙1.0和1.1版本存在多個問題,不同廠商的產(chǎn)品基本互不兼容。藍牙1.2版本是商用的第一個版本,它做了一些改進,可以向下兼容1.1版。不過藍牙真正在市場上獲得應(yīng)用,應(yīng)該是2004年推出的藍牙2.0。 2007年7月,藍牙技術(shù)聯(lián)盟通過了藍牙核心規(guī)范2.1+EDR,其向下對1.2版本完全兼容,并增加了Sniff省電功能,使得功耗大幅降低。藍牙2.1版本主要實現(xiàn)了3個目標,這也奠定了藍牙未來發(fā)展的主基調(diào):一是安全簡易配對,為數(shù)據(jù)交換雙方創(chuàng)建了加密功能;二是Sniff分級,可將藍牙設(shè)備的電池壽命延長5倍;三是擴展查詢響應(yīng),它可以防止設(shè)備與不需要的設(shè)備配對,精確性更高。 2009年推出的藍牙3.0+HS版本,大幅提高了數(shù)據(jù)傳輸速率,解決了藍牙傳輸大文件耗時長的問題。正是在這個版本中引入了單播無連接數(shù)據(jù),使得該技術(shù)的響應(yīng)速度更快。總的來說,藍牙3.0+HS在很大程度上改進了原有的藍牙技術(shù),令其在激烈的競爭中沒有掉隊。 藍牙4.0是在2010年面世的,它允許在更大范圍內(nèi)進行數(shù)據(jù)傳輸,并改善了連接性能。不過藍牙4.0最大的一個變化還要算是低功耗藍牙(BLE)的出現(xiàn),此舉有力地推動了藍牙的應(yīng)用普及,特別是搭上了彼時方興未艾的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展的快車,于是藍牙的版圖也從傳統(tǒng)的IT周邊和無線音頻設(shè)備,擴展到了更多的智能設(shè)備領(lǐng)域。 可以說從藍牙4.0開始,藍牙的發(fā)展路徑開始有了兩個分支——一個被稱為藍牙經(jīng)典,主要用于無線揚聲器、車載信息娛樂系統(tǒng)和耳機;另一個就是低功耗藍牙(BLE),BLE在功耗敏感型的應(yīng)用中(如電池供電的設(shè)備),以及只需傳輸少量數(shù)據(jù)的應(yīng)用中(比如傳感器應(yīng)用),表現(xiàn)極其突出。由于許多物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)涉及小型設(shè)備和傳感器,因此BLE已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)中更常見的協(xié)議。市場上也因此有了藍牙雙模芯片。 2013年版的藍牙4.1有了更顯著的進步,它擴展了當設(shè)備不在彼此附近時使用藍牙連接的能力。這個版本的另一個特性進一步激活了藍牙市場:我們知道,藍牙設(shè)備之間的連接一直是主設(shè)備和外圍設(shè)備之間的連接,而在藍牙4.1中,共享同一集線器的任何2臺設(shè)備也可以通過藍牙交換數(shù)據(jù),因此藍牙用戶可以獲得更佳的使用體驗。 2014年的藍牙4.2增加了安全性、速度和數(shù)據(jù)傳輸范圍,它能保護自己的設(shè)備,以防止不必要的跟蹤和設(shè)備在線跟蹤,同時其速度也比上一個版本提高了2.5倍。 2016年12月,SIG發(fā)布了藍牙5.0版,這個版本支持2倍傳輸速率、4倍覆蓋范圍、8倍廣播數(shù)據(jù)長度,同時在低功耗特性上也進一步優(yōu)化。為了更好地推行藍牙5.0+協(xié)議,藍牙聯(lián)盟于2020年正式廢棄藍牙4.1及以下協(xié)議,預(yù)計在2024年后,市面上所有的筆記本、平板、手機設(shè)備都將采用藍牙5.0 + BLE雙模芯片。
在5.0之后的版本更新中,藍牙技術(shù)也一直在為用戶“送驚喜”,比如將藍牙Mesh網(wǎng)絡(luò)納入了規(guī)范;在藍牙5.1中新增了“尋向功能”,讓基于藍牙的厘米級精準定位成為可能;在最新的5.2中又增加了低功耗音頻(LE Audio)……這些新技能都在將藍牙推向更廣闊的市場。
不斷擴張的藍牙應(yīng)用版圖
據(jù)藍牙技術(shù)聯(lián)盟最新發(fā)布的《2020年藍牙市場最新資訊》預(yù)測,今年藍牙設(shè)備總出貨量可以達到46億;到2024年,設(shè)備年度出貨量將高達62億。其中,三分之二的藍牙設(shè)備將來自于非手機、平板和個人電腦,這一數(shù)據(jù)與2015年的市場相對比形成了一個大反轉(zhuǎn)——2015年,非手機、平板和個人電腦的設(shè)備出貨量僅僅占到33%。這也再一次地證明了市場上藍牙設(shè)備的多樣化趨勢。
圖2:藍牙全球市場年度出貨量(資料來源:ABI Research)
當我們仔細觀察未來藍牙市場走向時,也會發(fā)現(xiàn)其中有很多亮點可圈可點。
音頻傳輸
音頻傳輸是藍牙技術(shù)的第一大應(yīng)用領(lǐng)域,到2024年,該領(lǐng)域設(shè)備年出貨量將達到15億以上并在未來呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢。真無線耳機(TWS)堪稱近年來的市場大熱門。這也會讓藍牙在“不忘初心”的基礎(chǔ)上,更上層樓。
無繩桌面
有了藍牙技術(shù),大部分外圍設(shè)備,如鼠標、鍵盤、打印機、揚聲器等都能以無線方式連接到電腦上。在這個“傳統(tǒng)”的領(lǐng)域一些創(chuàng)新的概念將成為未來市場發(fā)展的重要推手,比如虛擬鍵盤就是藍牙技術(shù)的應(yīng)用案例之一,它可以在用戶希望的任何地方使用,并且做到像物理鍵盤那樣工作,實現(xiàn)這種便利性當然少不了藍牙提供的無線連接。 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備互連
藍牙在數(shù)據(jù)傳輸方面的低功耗特性使其成為很多互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的首選互連技術(shù),比如可穿戴設(shè)備、運動健康監(jiān)測設(shè)備,以及各種植入設(shè)備等。預(yù)計到2024年,整個基于藍牙的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備年出貨量將達到15億以上。隨著藍牙5.0的誕生,藍牙將為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)的發(fā)展提供更大的潛力。
圖3:藍牙互聯(lián)設(shè)備出貨量(資料來源:ABI Research)
藍牙Mesh網(wǎng)絡(luò)
由于藍牙5.0集成了Mesh標準,讓藍牙設(shè)備不用借助集線器即可實現(xiàn)組網(wǎng)通信,這也使得藍牙Mesh具備了與其他無線網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)(如Thread、zigbee等)競爭的資本。這意味著除了傳統(tǒng)的點對點的連接和通信,藍牙也可以在智能樓宇、智能工業(yè)、智能家居及智慧城市等新興物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域,分得一杯羹。據(jù)悉,現(xiàn)在藍牙Mesh認證產(chǎn)品正在以每6個月翻一番的速度成長。
藍牙位置服務(wù)
藍牙位置服務(wù)的年出貨量雖然不是最大的,但卻是增長最快的解決方案領(lǐng)域,這主要得益于藍牙5.1中推出的增強功能和尋向服務(wù)。根據(jù)ABI的預(yù)測,2024年藍牙位置服務(wù)將覆蓋18億部手持設(shè)備,藍牙個人標簽設(shè)備以及庫存追蹤標簽設(shè)備的出貨量將會達到1.3億,至2024年用于定位和位置服務(wù)的標簽?zāi)瓿鲐浟繉⒃鲩L3.4倍。
藍牙LE Audio
這一功能被認為是藍牙5.2送給開發(fā)者的“大禮包”,憑借多重串流音頻的特性,LE Audio可以讓音頻信號同時到達多個設(shè)備,比如在TWS中,利用LE Audio可以同時將音頻信號傳輸至兩個耳機,而不是現(xiàn)在的先到一個主耳機再連接到另一個副耳機,在連接穩(wěn)定性和降低延遲方面的體驗都會有很大提升,會給TWS未來的產(chǎn)品和市場帶來極大的影響。此外,在私人音頻分享、一對多的音頻教學(xué)、多語言的實時翻譯等新興應(yīng)用中,LE Audio也將讓用戶的腦洞大開。預(yù)計在LE Audio的推動下,至2024年藍牙音頻傳輸設(shè)備年出貨量將達到15億,較2019年增長40%。
面對一個20多年的“老友”,我們應(yīng)該是十分熟悉的,但是面對藍牙這個伴隨了我們20多年的無線互連技術(shù),我們卻會時不時地被它的不斷變化搞得有些“陌生”。而也正是這種陌生感,讓藍牙保持住了它的活力,你對它了解得越多,越是能發(fā)現(xiàn)它身體里蘊藏的巨大能量。所以今天,是時候好好認識一下我們這位“老朋友”了。
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原文標題:從1.0到5.2,你對身邊的藍牙技術(shù)究竟了解多少?
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