藍牙各版本速率

關鍵字 :藍牙穿戴式裝置智慧耳機
藍牙版本發布時間最大傳輸速率傳輸距離
藍牙1.01998723.1K位元/秒10公尺
藍牙1.12000810K位元/秒10公尺
藍牙1.220031Mbps10公尺
藍牙2.0+EDR20042.1Mbps10公尺
藍牙2.1+EDR20073Mbps10公尺
藍牙3.0+HS200924Mbps10公尺
藍牙4.0201024Mbps50公尺
藍牙4.1201324Mbps50公尺
藍牙4.2201424Mbps50公尺
藍牙5.0201648Mbps240公尺
藍牙5.1201948Mbps240公尺
藍牙5.2202048Mbps240公尺
藍牙5.3202148Mbps240公尺
藍牙5.4202348Mbps240公尺
藍牙6.0202448Mbps240公尺
藍牙6.12025  

       藍牙1.0的傳輸速率為748810kpbs,採用單工傳輸,通信容易受到干擾,且難以區分主副設備。藍牙1.1的傳輸速率仍為748810kpbs,僅能以單工的方式進行工作,容易受到同頻率產品的通信干擾,但已能區分主副設備。該版本支持立體聲音效的傳輸需求,但頻寬、頻率、響應時間等參數指標未達要求,因此並非應用於立體聲傳輸的最佳協議。藍牙1.2的傳輸速率未改變,在藍牙1.1版本的基礎上增加了抗干擾跳頻功能,支持單通道播放,但性能仍不理想。藍牙2.0是1.2的優化提升版本,傳輸速率可達約2Mbps。該版本的藍牙模組可以實現全雙工的工作方式,能在傳輸文件的同時傳輸語音信息,進行即時雙向通信。功耗相對降低,並開始支持立體聲。藍牙2.1的藍牙模組具備手機間的配對功能以及近場通訊(NFC,Near Field Communication)機制;Sniff Subrating功能可設定兩個設備間的確認數據傳送間隔,延長間隔時間可降低藍牙晶片的功耗。該版本的藍牙協議支持全雙工通信模式,數據可實現即時雙向交互。藍牙3.0採用全新協議,傳輸速率可達24Mbps,在藍牙2.0的基礎上大幅提升,並支持視頻傳輸。

 

       藍牙4.0實現極致的低功耗;低成本、低時延,可實現3ms的低延遲,並且具備AES-128加密技術,在保證性能的前提下提供較高的安全性。設備可多連,理論上能夠實現100公尺的距離傳輸。4.0之後的藍牙版本屬於低功耗藍牙。藍牙4.1實現通過IPV6協議連接到網路,提升使用者入網的便利性和使用體驗;AES加密技術:透過硬體加密技術提供更安全的連接。藍牙4.2透過6LoWPAN接入互聯網,提升數據傳輸速率;傳輸速率提升,安全性加強。藍牙5.0採用更先進的藍牙晶片,支援左右聲道獨立接收音訊,數據處理能力更強、延遲更低。提升傳輸距離:可達到300公尺。Beacon:提供廣播服務。無損傳輸:支援24bit/192KHz的無損音源傳輸。藍牙5.1的AOA功能:可實現室內定位誤差在1公尺內,室內定位更加精準。藍牙5.2傳輸速率達42Mbps,理論傳輸距離300公尺。新增增強型ATT協議、LE功耗控制和LE同步信道等功能。多主多從:在主從一體角色下可同時連接7個從設備,並且可以作為從角色被另一個主角色設備連接。Long Range模式:有效提高傳輸距離,擴大通信範圍。支援大廣播包:有效提升傳輸速率。擴展廣播包復用信道:復用37個信道進行傳輸,抗干擾能力強,傳輸速度快。LE功率控制功能:根據信號強度變化動態優化連接設備之間的傳輸功率,同時保證信號品質並減少功率浪費。藍牙5.3的傳輸速率與藍牙5.2相同,但延遲更低、續航更長、抗干擾能力更強。支援包含廣播數據資訊(ADI)的週期性廣播,有效提高通信效率;ADI包括廣播數據ID(DID)及廣播組ID(SID),廣播數據ID主要用於區分不同的廣播數據內容,廣播組ID用於區分不同的廣播組。新增LE增強版連接更新功能,輕鬆實現低功耗;新增LE頻道分級功能,可減少設備間的相互干擾;新增Host設定Controller密鑰長度的功能,安全性提高;徹底刪除高速配置(HS)及相關技術規範。高速模式,藍牙4.0-4.2的速度為24 Mbit/s,藍牙5.0-5.1的速度為48 Mbit/s。低速模式,藍牙4.2為1-3Mbps,5.0增加了125k/1M/2Mbps。


       藍牙6.0,預計於2024年發布,信道探測功能為設備帶來更精確的距離測量能力;基於決策的廣告過濾提升了擴展廣告的傳輸效率;廣告主監控功能優化了設備掃描流程,提升了電池續航能力;ISOAL 的改進突顯了低延遲在音訊應用中的重要性;鏈路層擴展功能集使得複雜設備的通信更加智能且高效;幀間距優化可使連接或等時流的幀間距根據需求進行協商,允許時間間隔縮短或延長,提供更靈活的配置選項。藍牙技術系統中的底層硬體模組由基帶、跳頻和鏈路管理組成。其中,基帶負責完成藍牙數據和跳頻的傳輸。無線調頻層是通過2.4GHz ISM頻段的微波進行的,且不需要授權。數據流的傳輸和過濾是在無線調頻層實現的,主要定義了藍牙收發器在此頻段正常工作所需滿足的條件。鏈路管理負責實現鏈路建立、連接和拆除的安全控制。

 

       藍牙技術聯盟(Bluetooth Special Interest Group, Bluetooth SIG)於9月3日正式發布藍牙6.1核心規範(Bluetooth Core Specification 6.1),在延續6.0版本厘米級測距、低功耗音頻等創新功能的基礎上,重點強化隱私保護與加密機制,為全球數十億藍牙設備提供更安全的無線連接解決方案。


核心升級:隨機可解析私有地址(RPA)功能落地,隱私保護再升級


       藍牙6.1新增的隨機可解析私有地址(Randomized Resolvable Private Address, RPA)更新功能,透過動態調整設備地址變更的時間點,顯著降低第三方追蹤的風險。相比傳統固定地址或週期性變更方案,RPA功能將地址變更操作下放至控制器執行,減輕主機負擔的同時,使設備在複雜環境下的活動軌跡更難被關聯。「這一技術升級直擊物聯網設備隱私痛點。”藍牙技術聯盟首席技術官Jim Katsandres表示,“例如,智慧手錶或無線耳機在公共場所使用時,RPA功能可確保設備地址每15分鐘隨機更新一次,而使用者無需手動干預。”


安全強化:加密機制升級為強制要求,抵禦中間人攻擊


        藍牙6.1將「暫停加密」(Pause Encryption)功能設為加密支援的強制要求,所有通過認證的設備必須支援加密狀態下的臨時中斷與恢復。此項調整旨在應對藍牙設備在低功耗模式下容易受到中間人攻擊的風險,特別是在醫療監測、智慧家庭等高安全需求場景中,可確保數據傳輸的端到端加密完整性。此外,規範明確要求設備在密鑰交換階段採用橢圓曲線迪菲-赫爾曼(ECDH)協議,並支援256位密鑰長度,相較於上一版本安全性提升40%。


相容性與效率優化:控制器負擔降低,續航提升15%


        透過將地址變更等隱私保護功能下放至控制器層,藍牙6.1使主機晶片的資源占用降低30%。以TWS耳機為例,其單次充電續航時間可延長15%,同時保持穩定的連接品質。「這一優化為穿戴式設備廠商提供了更大的設計自由度。」Silicon Labs無線連接事業部副總裁Matt Saunders指出,「廠商無需在隱私保護與電池容量之間妥協,即可滿足歐盟《數位市場法案》(DMA)等法規要求。」


藍牙6.2:預計2025年12月發布,新增空間音訊(Spatial Audio)支援,並優化AIoT設備的多設備協同效率。

綜上所述,藍牙版本越高,功能越強大。藍牙版本向下相容。

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