小进步铺平未来道路 蓝牙4.2发展浅析

　　对绝大部分玩家来说，蓝牙技术是再熟悉不过的了。无论是蓝牙耳机、蓝牙体重秤、蓝牙无线手柄还是诸如苹果的iBeacon都是基于蓝牙技术的应用。在去年年末的时候，蓝牙技术联盟（Bluetooth Special Interest Group）正式公布了蓝牙4.2标准。相比蓝牙4.0的大变化而言，蓝牙4.2从数字上来看应该只是小改进，但是它依旧有很重要的现实意义。那么，蓝牙4.2究竟改进了哪些内容呢？

　　说起蓝牙技术，公元940～986年在位的丹麦国王Harald Blatand无论如何也不会想到，他名字里的“Blatand”在英文中的翻译“Bluetooth”—也就是“蓝牙”会变得如此家喻户晓。这个据称喜欢吃蓝莓导致自己牙龈都被染成蓝色的国王，出名的方式竟然是一种高科技的通讯技术，真不知道这是不是历史开的玩笑。今天，蓝牙技术经过数代的发展，在通讯方式、安全性、功耗表现和通讯距离上都已经非常出色了，成为全球最主流的无线通讯方式之一。

　　不过这远不是终点。2014年12月4日，蓝牙技术联盟正式公布了新的蓝牙4.2标准。虽然从版本号上来看，4.1到4.2只是一个小小的更迭，但这并不意味着它的意义就不大，蓝牙技术联盟执行总监Mark Powell表示：“推出蓝牙4.2标准的主要目的，是让Bluetooth Smart继续成为连接生活中各种事物的最佳解决方案，范围涵盖个人传感器到互联家庭。除了规格本身的升级，还有支持IPv6蓝牙应用的新配置文件（IPSP），将为设备联网开启全新领域。Bluetooth Smart是唯一能随市场扩展的技术，为开发人员的创新提供弹性的开发空间，并为物联网（IoT）的发展奠定基础。”下面，我们就一起来看看有关蓝牙4.2的相关内容。

　　安全、速度和链接—三大特点打造蓝牙4.2

　　目前蓝牙技术中最热门的无疑是蓝牙4.0。相比之前的版本，蓝牙4.0的变革在于引入了低功耗蓝牙。所谓低功耗蓝牙，顾名思义就是传统蓝牙技术的低功耗版本，它的典型功耗只有传统蓝牙版本的1/2到1/100，同时传输速度维持在1Mb/s、应用吞吐量则是0.2Mb/s，虽然速度远远比不上动辄上百Mb/s的Wi-Fi网络，但是考虑到蓝牙本身的应用环境主要是支持数据传输，因此这样的速度已足够了。随后的蓝牙4.1技术在抗干扰和通讯功能方面做出了很大的改进，蓝牙4.1提供了对LTE的并存支持、自动唤醒跟踪、更高的批量数据传输速度以及对“多连一”网络模式和IPV6的支持等，蓝牙4.1在物联网等应用方面有了更为广阔的发展空间。

　　现在，随着物联网技术的发展以及未来应用需求的变化，蓝牙4.2标准又针对下列三个方面做出了一些改进。

　　首先是安全性。其实蓝牙技术本身安全性设计就很不错，因此一直以来也没有太多有关安全性的漏洞被爆出。但是考虑到未来物联网的普及以及更多无线化连接的存在，蓝牙4.2还是进一步加强了有关安全、隐私内容保护等方面的技术。蓝牙技术联盟宣称蓝牙4.2能够提供政府级别的信息安全保障，新加入了隐私权限功能，使得用户可以控制自己的信息隐私并阻止窃听者盗取数据。这一功能对使用蓝牙传输数据甚至进行支付的用户尤为有用，比如用户在拥有蓝牙信号的环境下开启蓝牙设备时，如果用户没有或者拒绝连接发射器，那么用户就不会被追踪也不会有信息暴露的风险。当然，这对苹果的iBeacon技术不是一个好消息，其主要依赖公开的蓝牙连接进行定位和信息收集。接下来苹果将如何应对这一变化值得关注。

　　其次，蓝牙4.2对网络连接的支持做得更好了。之前的蓝牙4.1就提供了对网络协议支持配置文件—也就是IPSP技术的支持，在蓝牙4.2上新规范更进一步，直接支持使用蓝牙4.2协议的设备通过IPv6或者6LoWPAN（即基于IPv6协议的低功耗无线个人局域网技术）连接互联网，而不是像之前那样还需要通过智能手机等设备转接。在智能家居系统中，传统的家庭电气设备都有可能连入局域网方便交互和控制，但大多数设备并不适合高带宽、高功耗的Wi-Fi接入方式。智能插座、智能开关、智能灯具等更适合使用蓝牙传输。以往的标准下每个设备必须连接智能手机或PC才能被控制，这大大限制了蓝牙的使用场景。蓝牙4.2使得同一个房间只需有一两个蓝牙到局域网络接入端（比如支持蓝牙4.2的无线蓝牙4.2能让智能家居系统中的各种设备更简单地连接到网络上蓝牙4.2变化虽小，但却是在为未来的发展铺路。 安全性的升级也是蓝牙4.2的主要变化AP），就可以让房间内所有的蓝牙4.2设备接入家庭局域网络而无需手机或PC的参与。这样，大部分的智能家居电器可以抛弃较为复杂的Wi-Fi连接，改用轻便小巧功耗低的蓝牙传输。另一方面，由于Wi-Fi网络开始向5GHz频段迁移，2.4GHz频段的蓝牙可以避免同Wi-Fi的互相干扰。大量设备改用蓝牙同时会降低路由器在Wi-Fi端的并行传输压力，提高整个家庭局域网的性能。

　　第三，蓝牙4.2也在速度和传输的可靠性上做出了改进。蓝牙技术联盟宣称蓝牙4.2设备之间的传输速度相比之前蓝牙4.1提升了大约2.5倍，但事实上这一提升仅限于低功耗蓝牙传输方式。过去的低功耗蓝牙的传输速率约为260Kb/s，新的标准提升到了650Kb/s。全功耗状态下的传输速率依旧为2.1Mb/s。考虑到新的标准会主要应用于低功耗物联网终端，低功耗传输速率大幅提升还是很有意义的。蓝牙4.2还增加了Bluetooth Smart传输的封包容量，由于数据都会被封包发送，因此增大封包容量可以降低传输次数从而进一步提升传输的可靠性。此外，传输速度的提升也会减少耗电，节约能源。

　　铺平未来道路的蓝牙4.2

　　从蓝牙4.0开始，蓝牙技术联盟就在不断降低蓝牙功耗，提供更强大的网络功能并逐渐提升传输速度。从蓝牙4.2的技术改进来看，在打造物联网、传感器网络等方面，其优势很明显。尤其是在网络传输方面的改进，蓝牙设备可以直接接入网络并通过网络接受控制设备的控制，再加上在安全性和隐私性方面的加强，新的蓝牙4.2完全是为物联网、智能家居、智能电器等应用量身定做的解决方案。

　　除了在软件和规格支持上的优势外，蓝牙4.2还有一个重要特点就是在硬件方面没有特殊需求，之前支持蓝牙4.0的设备基本上都可以通过升级软件的方式来获得蓝牙4.2标准中的全新功能。在很大程度上降低了蓝牙4.2的推广成本，毕竟只需要更新软件而不是硬件会大大方便用户的使用，也会将目前已经应用了蓝牙4.0技术的智能设备“拉入”未来以蓝牙4.2为基础的物联网系统中。总的来看，蓝牙4.2技术的小小进步，实际上也为自己铺平了未来的发展道路。

　　文 张平