什么是藍牙？| 智能百科

我們可能每天都在使用藍牙，無論是將耳機與智能手機同步，還是將一些文件從一臺設備傳輸?shù)搅硪慌_設備。但藍牙到底是什么？其是如何工作的呢？本文將分解這項技術背后的一些重要理念，以便大家能更多地了解藍牙。

什么是藍牙?用最簡單的方式解釋一下，藍牙是一種使用無線電波在設備之間傳輸數(shù)據(jù)的無線通信標準。有許多無線通信標準都使用相同的技術，那么藍牙有什么不同呢?與其他形式的無線電通信不同，藍牙電波不會傳播很遠，并且會不斷切換頻率。藍牙使用的恒定頻率切換稱為跳頻擴頻。這項技術使藍牙高度安全，因為信號具有抗干擾，很難被第三方截獲，也很難被干擾。此外，其可以與傳統(tǒng)信號共存而不受兩者干擾。在歷史上，這項技術是由一些不同的人發(fā)明的，但一個顯著的貢獻來自20世紀40年代的好萊塢女演員HedyLamarr和作曲家GeorgeAntheil。我們只能在短距離內(nèi)使用藍牙，最新的版本可以達到240米(800英尺)的范圍。墻壁、天花板和其他障礙物會進一步縮短這個范圍。但這也是藍牙的吸引力之一，因為許多設備可以就近存在，且彼此之間可能不會發(fā)生沖突。誰發(fā)明了藍牙?藍牙的基礎可以追溯到1989年瑞典電信公司Ericsson。NilsRydbeck和JohanUllman委托工程師JaapHaartsen和SvenMattissson發(fā)明一種連接計算機和無線耳機的方法，該公司希望將其引入市場。這些設計師最初創(chuàng)建藍牙是為了取代1960年早期的RS-232通信電纜標準。在1994年到1997年之間，該團隊創(chuàng)建了該概念的可行實施方案。到1998年，藍牙特別興趣小組(SIG)成立，最初由Ericsson、Intel、Nokia、Toshiba和IBM.組成。然而，盡管有這項早期工作，但第一款支持藍牙的消費類設備是2001年的EricssonT39手機?！八{牙”這個名字來自Intel的Jim Kardach，其是SIG最初的成員之一。Jim與SvenMattisson談論斯堪的納維亞歷史，包括Frans G.Bengtsson的小說《長船》，這是關于維京人和10世紀丹麥國Harald Bluetooth的故事。Jim在GwynJones的《維京史》一書中看到了Harald Bluetooth的符文石，并以此為基礎提出了名稱和徽標。Kardach之所以選擇這個名字，是因為藍牙將設備聯(lián)合起來，就像Harald Bluetooth將丹麥王國聯(lián)合起來一樣。該標志是兩個符文的組合，代表Harald Bluetooth的首字母。藍牙是如何工作的?如前所述，藍牙使用無線電波。其工作在2.402-2.480GHz范圍內(nèi)，該范圍內(nèi)存在Wi-Fi和其他標準。藍牙有效地允許設備創(chuàng)建一個小網(wǎng)絡，稱為piconet。一臺設備是“中央”設備，其他的是“外圍”設備，這八臺設備能夠同時交互——即一個中央設備和七個外圍設備。中央設備協(xié)調一切，可以向任何外圍設備發(fā)送數(shù)據(jù)，或請求發(fā)送數(shù)據(jù)。外圍設備只能與中央設備通信，不能相互通信。舉個簡單的例子，考慮一副與智能手機同步的耳機。手機是中央設備，耳機是外圍設備。每個藍牙設備都有一個48位地址。但是，通常不會看到這種情況。相反可能會看到人類可讀的設備名稱，如“Jake’siPhone”或“Sony WH-1000XM5”。要使兩個藍牙設備相互通信，必須將它們進行配對。如果之前沒有連接過兩臺設備，那么配對涉及多個步驟:

整個過程只需要發(fā)生一次。在那之后，這些設備將互相記住，并在進入范圍后自動連接?？梢宰龅竭@一點的設備稱為配對設備。這些設備可能需要一個身份驗證步驟，以防止不必要的連接建立。這就是為什么在同步兩個新設備時，會看到輸入PIN或批準配對請求的提示。一旦完成，同步設備就可以發(fā)送和接收許多數(shù)據(jù)類型。根據(jù)數(shù)據(jù)類型，有幾種方法可以做到這一點。多年來，藍牙經(jīng)歷了新的版本、更新、標準和增強，從藍牙1到現(xiàn)今的藍牙5版本都有引入。藍牙標準的解釋如今的藍牙，將無線控制器連接到游戲機和電腦，將耳機連接到智能手機等等。盡管在創(chuàng)建藍牙時，人們的想法是用在電話耳機上，但這個標準已經(jīng)在各種各樣的設備上得到了應用。我們目前處于藍牙5時代，許多藍牙4設備至今仍在使用。音頻似乎是藍牙的自然延伸。畢竟，創(chuàng)建其的工程師們考慮的是手機耳機。但這種實現(xiàn)只考慮了實現(xiàn)可理解的通話質量，而不是人們享受的全方位音樂。這就是藍牙音頻編解碼器發(fā)揮作用的地方。最終，藍牙標準默認包含了SBC藍牙編解碼器，但它以不能提供最好的音頻質量而聞名。因此，專有編解碼器填補了這一空白，包括aptX，Sony LDAC和Samsung的可擴展音頻編解碼器。在藍牙5.0中，我們獲得了LC3編解碼器和LE音頻，這將帶來許多增強功能。隨著2020年藍牙5.2版本的推出，LC3編解碼器和LE Audio出現(xiàn)了。后者在助聽器、高清語音通話等方面看起來很有前景。LE代表低能耗，且已經(jīng)是藍牙4的一部分，但藍牙5做了許多改進。其在技術上是一個不同的標準，但許多設備可以支持經(jīng)典藍牙和LE。低功耗藍牙允許在沒有固定的中央設備和外圍設備的情況下創(chuàng)建piconet。還可以進行網(wǎng)格和廣播，以及檢測設備的位置和其移動方式簡單地說，LE是用于附帶通信，如健身追蹤器和智能家居設備，而Classic是用于持續(xù)通信，如耳機。但LEAudio稍微彌補了這一差距，實現(xiàn)了高質量的通話，而無需太多功率。廣播功能本質上允許藍牙5LE設備像公共廣播系統(tǒng)一樣工作，這可能有助于快速向大量人群發(fā)布公告。LC3編解碼器也有很多好處。其耗電更少，因此設備可以做得更小，使用時間更長。根據(jù)初步數(shù)據(jù)，其音頻質量也比SBC好得多。就像SBC編解碼器一樣，其是默認提供的，因此各種設備都可能包含。

如今，我們可以在手機、筆記本電腦、耳機、智能家居設備和許多其他東西中找到藍牙。從最初的實現(xiàn)到現(xiàn)在，該標準已經(jīng)走過了很長一段路，且看起來其將在許多新設備中存在很長一段時間。

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