Bluetooth BREDR和BLE的区别.md

Bluetooth BR/EDR和BLE是两种不同的蓝牙技术，它们在使用上有一些区别，具体如下：

技术特性：BR/EDR是传统蓝牙技术，主要用于高速数据传输和音频传输，而BLE则是低功耗蓝牙技术，主要用于物联网设备和传感器等低带宽应用。

传输速率：BR/EDR的最高传输速率为3Mbps，而BLE的最高传输速率为1Mbps，但BLE的传输速率在实际应用中通常更低。

范围：BR/EDR的通信范围较广，可达到约100米，而BLE的通信范围较短，通常为10米左右。

能耗：BLE比BR/EDR更节能，因为它的工作方式更为简单，使用的功率更低，因此更适合低功耗设备。

兼容性：BR/EDR是传统蓝牙技术，与大多数蓝牙设备兼容，而BLE只能与支持BLE的设备进行通信。

总之，BR/EDR和BLE各有优缺点，在不同的应用场景中应选择适合的技术。

二战期间，本应该凭借美貌吃饭的好莱坞女演员 Hedy Lamarr，却偏要凭实力与钢琴家 George Antheil 联手，研究跳频扩频（FHSS）技术。据相关资料记载，这项技术于1942 年8月被申请为专利。在此后近半个世纪的岁月中，这项技术一直未被重视，直到 20 世纪 80 年代，FHSS技术才被军方用于战场上的无线通讯系统。而后，FHSS技术下沉到大众市场，也影响到了蓝牙、WiFi等无线技术的发展。

时移世易，当初以FHSS为基础的蓝牙技术也发生了巨大的变化——其标准从蓝牙10升级到了蓝牙50再到LE Audio，在这场技术变迁的过程当中，蓝牙到底改变了什么？

蓝牙技术的起源

蓝牙技术最早可以追溯至 199 4年，当初，爱立信投身于蓝牙技术的研究是将其当做是RS-232数据线的替代方案。RS-232是常用的串行通信接口标准之一，它是由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统公司、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家于1970年共同制定。RS-232总线规定了25条线，包含了两个信号通道，即第一通道（称为主通道）和第二通道（称为副通道）。RS-232采用的是点对点连接，通常一个串口只能连接一个外设。而采用蓝牙技术则可以连接多个设备，从而克服了数据同步的难题。因此，蓝牙技术被视为是移动 电话 和其他配件间进行低功耗、低成本无线通信连接的方法。

199 7年，爱立信公司借此概念接触了移动设备制造商，讨论其项目合作发展并获得支持。 199 8年，爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司等五家企业成立了蓝牙技术联盟的前身——“特别兴趣小组”（Special Interest Group，SIG），其目标是开发一个成本低、效益高、可以在短距离范围内随意无线连接的蓝牙技术标准。在这当中，关于蓝牙的命名也发生了一件趣事。当时SIG的合同框架已经接近完成，但关于这项短据无线连接技术却还没有确定正式的名称，其备选名称PAN因偏向流行语，在当时的互联网搜索引擎中已经拥有很高的流量，因此，商标搜索没通过。英特尔的Jim Kardach建议使用蓝牙作为临时代号。后来有人引用Kardach的话说：“哈拉尔德国王蓝牙，以团结斯堪的纳维亚半岛而出名，正如我们打算通过短距离无线链路将PC和蜂窝产业结合在一起一样。”

07版是蓝牙的首个标准版本，其支持Baseband与LMP通讯协定两部分。 而后，SIG成立，又先后发布了蓝牙08版，09版、10 Draft版、10a版以及10B版。 199 9年下半年，微软、摩托罗拉、三星、朗讯与蓝牙特别小组的五家公司共同发起成立了蓝牙技术推广组织，从而在全球范围内掀起了一股蓝牙热潮。

蓝牙标准的演进推动终端应用变化

在这股蓝牙的热潮之下，蓝牙标准也伴随着技术终端应用的需求发生了改变。

199 9年所推出的蓝牙10版本，因为技术上存在着数据泄露的问题，所以，蓝牙并未立即受到广泛的应用。此外，当时对应蓝牙功能的电子设备种类少，蓝牙装置也十分昂贵，也是蓝牙未被大规模采用的原因之一。直到2001年，蓝牙11才做为首个正式商用的版本开始面向市场。该版蓝牙标准也被正式列入IEEE标准，也被称为IEEE 802151。同年，SIG成员公司超过2000家。

过了几年之后，蓝牙成为了电子产品的必备功能，其售价也因技术的成熟而大幅下降。为了扩宽蓝牙的应用层面和传输速度，SIG于2003和2004年先后推出了12（该版本为了解决容易受干扰的问题，加上了抗干扰跳频功能）、20版，并附加了很多新功能。据维基百科资料显示，20版本中增加了例如EDR（Enhanced Data Rate，配合20的技术标准，将最大传输速度提高到3Mbps）、A2DP（Advanced Audio Distribution Profile，一个控音轨分配技术，主要应用于立体声耳机）、AVRCP（A/V Remote Control Profile）等。Bluetooth 20将传输率提升至2Mbps、3Mbps，远大于1x版的1Mbps（实际约7232kbps）。蓝牙20版开始支持双工模式——即一面作语音通讯，同时也可以传输数据。也是从这个版本开始，蓝牙才被市场所认可。随后，在2007年中，SIG针对存在的问题进行了改进，并发布了蓝牙21版。此时，蓝牙技术的出现，让手机实现了可互相传输音视频以及等功能。但当时手机之间通过蓝牙连接的方式比较繁琐，配对双方都显示一个6位的数字，由用户来核对数字是否一致，并输入Yes/No，两端Yes表示一致即可配对。这种当时虽然繁琐，但却可以防止中间人攻击。

2009年，蓝牙 30 也开始面向市场，采用了全新的交替射频技术，并取消了UMB应用。在本年4月，蓝牙技术联盟颁布了蓝牙核心规范 30 版（ 30 +HS），是一种全新的交替射频技术。蓝牙 30 +HS提高了数据传输速率，集成80211PAL最高速度可达24Mbps，是蓝牙20速度的8倍。此外，引入了增强电源控制，实际空闲功耗明显降低。这一特性还添加了闭环功率控制，意味着RSSI过滤可于收到回复的同时展开。此外，该版本中还增加了“直接开到最大功率（go straight to ma xi mum power）”的请求，旨在应对耳机的链路损耗，传统蓝牙耳机也逐渐流入市场。

2010年， 三位一体 蓝牙40的发布再次变革了蓝牙技术。在该版本发布之时，SIG还提出了“低功耗蓝牙”、“传统蓝牙”和“高速蓝牙”三种模式。其中，高速蓝牙主攻数据交换与传输；传统蓝牙则以信息沟通、设备连接为重点；蓝牙低功耗顾名思义，以不需占用太多带宽的设备连接为主。前身其实是NOKIA开发的Wibree技术，本是作为一项专为移动设备开发的极低功耗的移动无线通信技术，在被SIG接纳并规范化之后重命名为Bluetooth Low Energy（后简称低功耗蓝牙）。这三种协议规范还能够互相组合搭配、从而实现更广泛的应用模式，此外，Bluetooth 40还把蓝牙的传输距离提升到100米以上（低功耗模式条件下）。至此，通过蓝牙40的发布，也为接下来物联网的发展奠定了基础。

而后，2013年底，蓝牙技术联盟推出了蓝牙41规范，其目的是为了让 Bluetooth Smart技术最终成为物联网发展的核心动力。该版本提升了对LTE和批量数据交换率共存的支持，以及通过允许设备同时支持多重角色帮助开发者实现创新。通过蓝牙41版本，使得支持该标准的耳机、手表、键鼠，可以不用通过 PC、平板、手机等数据枢纽，实现自主收发数据。例如智能手表和计步器可以绕过智能手机，直接实现对话。2014年，SIG又更新了蓝牙标准，推出了蓝牙42，不但速度提升25倍，隐私性更高，还可以通过IPv6连接网络。这一技术允许多个蓝牙设备通过一个终端接入互联网或者局域网，这样，大部分智能家居产品可以抛弃相对复杂的 WiFi 连接，改用蓝牙传输，让个人传感器和家庭间的互联更加便捷快速。

2016年，蓝牙标准伴随着物联网应用的爆发也进行了继续演进，在此期间，SIG发布了蓝牙50版本，相比蓝牙40版本，50在传输速度提升了两倍，传输距离增加了四倍，数据传输量提升八倍，同时可以与 Wi-Fi 共存，不互相干扰。2019年，SIG又推出了蓝牙51，新增寻向功能，将蓝牙定位的精准度提升到厘米级，功耗更低、传输更快、距离更远、定位更精准。伴随着蓝牙51标准的推出，也让业界看到了将蓝牙技术应用于室内定位的前景，这也是目前蓝牙技术的未来发展前景之一。

此外，伴随着万物互联时代的来临，蓝牙技术也进行了吸收和扩展。除蓝牙1、2、3、4、5系列标准以外，蓝牙技术联盟于2017年7月正式宣布，蓝牙技术开始全面支持Mesh网状网络，据悉，蓝牙Mesh将兼容蓝牙 4 和 5 系列的协议。全新的Mesh功能提供设备间多对多传输，并特别提高构建大范围网络覆盖的通信能力，适用于楼宇自动化、无线传感器网络等需要让数以万计个设备在可靠、安全的环境下传输的物联网解决方案。伴随着蓝牙Mesh的推出，智能家居得到了极大的发展，该领域也被视为是蓝牙未来发展的又一方向。在2018年的国际消费电子展上，阿里巴巴与联发科宣布携手推动蓝牙Mesh技术，签署合作协议，打造了首款支持蓝牙Mesh技术的Smartmesh无线连接方案。

蓝牙新标准将再次对终端应用进行改革

2020年1月，蓝牙技术联盟在拉斯维加斯举办的CES2020上发布了其新一代蓝牙音频技术标准——低功耗音频LE Audio。该方案伴随着TWS耳机的爆发而被受 关注 ，因此，有业内人士认为，LE Audio蓝牙标准将再次对终端应用产生重大影响。

众所周知，此前传统蓝牙耳机没有得到广泛的使用，是因为其音质和续航时间并不令人满意。而采用了LE Audio蓝牙标准的TWS耳机，可以在低能耗下实现在更长的距离上传输更好的声音。据SIG官方网站介绍，在提升音质方面，LE Audio蓝牙标准中包括一个新的高质量，低功耗音频编解码器，即低复杂度通信编解码器（LC3）。LC3即使在低数据速率下也能提供高质量，它将为开发人员带来巨大的灵活性，使他们能够在关键产品属性（例如音频质量和功耗）之间进行更好的设计折衷。据相关报道显示，LC3的质量提高了三倍，传输音频时的能耗却降低了三倍。

据相关报道显示，SIG将于今年推出LE Audio的独立功能，SIG期望芯片制造商能够在明年至18个月的时间内发布支持LE Audio的新设计。这是因为LE Audio需要手机端先支持LE Audio标准后，TWS耳机才更有意义。因此，在这种情况下，TWS耳机还距离其真正的爆发时期还有一段距离。

同时，SIG在其官网中还介绍道，LE Audio将不仅为TWS耳机带来发展机会，这项标准也将推动其他音频产品的发展。例如，LE Audio将推动蓝牙助听器的开发，从而为越来越多的听力损失者带来蓝牙音频的所有好处。LE Audio还将添加广播音频，使音频源设备可以将一个或多个音频流广播到无限数量的音频接收器设备。广播音频为创新提供了重要的新机遇，其中包括启用新的蓝牙用例“音频共享”。蓝牙音频共享可以是个人的或基于位置的。通过个人音频共享，人们将能够与周围的其他人共享蓝牙音频体验；例如，与家人和朋友共享智能手机中的音乐。通过基于位置的音频共享，机场，酒吧， 体育 馆，院和会议中心等公共场所现在可以共享蓝牙音频，从而增强访问者的体验。

结语

通过上述资料显示，蓝牙从最初的音频传输、图文传输、视频传输，演变成为了物联网传输的主角。尤其是在去年当中，蓝牙技术的发展也带动了TWS耳机市场变革。从蓝牙技术的变迁中看，它的发展对下游终端产品影响巨大。伴随着近几年来，终端产品的多样化趋势，也为蓝牙的发展带来了新的机会。

同时，蓝牙作为无线通信中的一员，蓝牙技术还需要与WiFi等其他无线传输技术进行竞争，蓝牙技术如何在这场竞争中保持优势，是值得业界所 关注 的。

物联网工程师需要学习一下几个方面:

1、物联网产业与技术导论：全面了解物联网之RFID、M2M、传感网、两化融合等技术与应用。

2、C语言程序设计：物联网涉及底层编程，C语言为必修课，同时需要了解OSGi，OPC，Silverlight等技术标准。

3、单片机原理及应用：物联网的底层单片机及其相关应用技术，包括控制、多媒体等。

4、Java程序设计：物联网应用层，服务器端集成技术，开放Java培训技术也是必修课，同时需要了解Eclipse,SWT,Flash,HTML5等技术使用。

5、物联网工程概论：全面了解物联网基本知识、技术体系以及相关理论，对物联网的关键技术，如EPC和RFID技术、传感器技术、无线传感器网络技术、M2M技术等。同时应对与物联网密切相关的云计算、智能技术、安全技术也进行论述。

6、无线传感网络概论：学习各种无线RF通讯技术与标准，Zigbee,蓝牙，WiFi，GPRS,CDMA，3G,4G,5G等等。

7、TCP/IP网络与协议：TCP/IP以及OSI网络分层协议标准是所有有线和无线网络协议的基础，Socket编程技术也是基础技能。

8、嵌入式系统技术：嵌入式系统是物联网感知层和通讯层重要技术。

9、传感器技术概论：物联网专业学生需要对传感器技术与发展，尤其是在应用中如何选用有所了解，但不一定需要了解传感器的设计与生产，对相关的材料科学，生物技术等有深入了解。

10、RFID技术概论：RFID作为物联网主要技术之一，需要了解。

11、工业信息化及现场总线技术：工业信息化也是物联网主要应用领域，需要了解。

物联网软件、标准、与中间件技术：物联网产业发展的关键在于应用，软件是灵魂，中间件是产业化的基石，需要学习和了解。

无线通信技术：物联网设备可以通过蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙等无线通信技术与移动通信网络进行通信。例如，一个智能家居设备可以通过Wi-Fi连接到家庭路由器，然后通过互联网与用户的手机或平板电脑进行通信。
物联网平台：物联网平台是一个软件系统，用于管理和监控物联网设备，并将设备数据发送到其他系统。移动通信运营商可以提供物联网平台，让物联网设备和移动通信网络进行交互。例如，物联网设备可以将数据发送到移动通信运营商的物联网平台，然后由运营商将数据转发给用户的手机。

应用程序编程接口（API）：移动通信运营商可以提供API，使开发人员能够将移动通信网络与物联网设备进行集成。例如，一个智能城市应用程序可以使用移动通信运营商的API获取城市中的交通传感器数据，以便实时更新交通情况。

5G技术：5G技术提供更高的带宽和更低的延迟，可以更好地支持物联网设备和移动通信网络之间的交互。例如，一个自动驾驶汽车可以使用5G技术与移动通信网络进行通信，以便实时获取路况和交通信号数据。

在蓝牙模块选型前期，一定要了解应用场景以及需要实现的功能（应用框图），以及功能实现过程中所能提供调用的接口（主从设备，功能），考虑模块供电，尺寸，接收灵敏度，发射功率，Flash，RAM，功耗（广播，连续传输，深度睡眠，待机状态），连接距离，接口，天线，性价比等。

根据蓝牙标准，SKYLAB的BLE蓝牙模块大致分为BLE42模块，BLE50模块，BLE52模块；如果蓝牙方案中需要的是支持主从一体的蓝牙模块，则可以选择BLE42模块SKB369，BLE50模块SKB501，BLE52模块SKB378，如果是想要找高性价比且做从的蓝牙模块，则优先考虑蓝牙42模块SKB376。

BLE蓝牙模块选型之参数：

传输速率：传输速率通常是设计人员首要考虑的，因为它关系到传送的信息类型。因此在进行蓝牙模块选型的时候务必要清楚蓝牙模块的应用，并以工作状态下所需要的数据传输速率为选型标准，毕竟把高质量音乐传送到耳机所需的数据速率，与心跳监护仪所需的数据速率有着很大的差别。

连接距离：根据距离的远近来选择，根据蓝牙方案的实际应用中的距离来确定哪个BLE蓝牙模块更能够满足数据传输需求。传输距离也是一个重要的考虑因素，当然距离越远越好，SKB369的传输距离可以达到30米，SKB501的传输距离可以达到50米，SKB378的传输距离可以达到50米+;

功耗：功耗主要由传输速率和距离来决定。一般蓝牙设备通过电池供电，功耗的高低直接决定着产品的续航能力。BLE蓝牙模块本身就是以低功耗著称，但是因为其拥有多种工作状态：广播（100ms间隔），连续传输（20ms间隔），深度睡眠（μA），待机状态（μA）；各个状态下的功耗值也是有区别的，这个就需要工程师根据实际的蓝牙方案来确定了。BLE52蓝牙模块SKB378拥有极低功耗：TX 41mA@0dBm, RX 36mA@1Mbps, Sleep current<18uA）；适合对于功耗有着严苛要求的产品，如智能手表、智能手环表等产品；

通讯接口：模块产品本身就是为了缩减产品上市周期了，为了方便蓝牙模块的使用，现有的BLE蓝牙模块都提供灵活的硬件接口，支持UART/SPI/GPIO/I²C/I²S/PWM接口，用户可以根据蓝牙方案的实际需求入手，如果只是数据传输，采用串行接口（TTL电平）就好了。

芯片方案：芯片决定着蓝牙模块的运算能力，没有一颗强劲的“ 芯 ”，蓝牙模块的性能无法保证。SKYLAB BLE42/50蓝牙模块都是基于Nordic方案研发推出，参数性能稳定可靠。SKYLAB BLE52蓝牙模块SKB378主频768MHz，32位ARM Cotex-M33处理器，同时内置32kB RAM和512kB Flash，支持模拟或者数字外设；

工作方式：BLE蓝牙一般分主、从机、主从一体/主从同连，一个主机目前最大可以与7个从机通讯，支持点对点通信；

目前市场中SKYLAB的BLE蓝牙模块主要是基于Nordic方案的蓝牙模块，分别是基于Nordic nRF52832芯片制作的SKB369和基于Nordic nRF52840芯片制作的SKB501，以及基于EFR32BG22蓝牙无线收发芯片的SKB378。可应用于互动娱乐设备：遥控、3D眼镜、游戏控制器；个人区域网络：健康/健身传感器和监护仪、医疗设备、钥匙扣+手表；遥控玩具；蓝牙信标；蓝牙网关；室内定位。

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