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艾銻知識(shí)—藍(lán)牙5.0 和Wifi對(duì)比差異


2020-04-20 10:24 作者：艾銻無(wú)限 瀏覽量：

藍(lán)牙5.0 和Wifi對(duì)比差異

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用廣泛，衍生如紅外線、藍(lán)牙、ZigBee、ANT、NFC、UWB、LiFiTransferJet……短距離無(wú)線技術(shù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用逐漸受到矚目，成本低廉、應(yīng)用廣泛的藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)深受矚目。

藍(lán)牙（Bluetooth），是一種\無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)（Wireless PAN），最初由Ericsson創(chuàng)制，剛開(kāi)始中文被叫做【藍(lán)芽】，后來(lái)由藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（Bluetooth SIG）訂定成全球技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，正名為【藍(lán)牙】。藍(lán)牙這個(gè)詞的來(lái)源是10世紀(jì)丹麥和挪威國(guó)王藍(lán)牙哈拉爾（丹麥語(yǔ)：Harald Blåtand Gormsen），借國(guó)王的綽號(hào)Blåtand當(dāng)名稱(chēng)，直接翻譯成中文為藍(lán)牙（blå=藍(lán)，tand=牙）。藍(lán)牙版本由最早的1988年的0.7版到2016年6月已推出5.0版 。

那么，各版本的差異為何？ 最新版的藍(lán)牙5.0有哪些功能特色呢？ 藍(lán)牙5.0與WiFi有哪些差異呢？ 以下做一整理與說(shuō)明：

1. 藍(lán)牙歷代版本

藍(lán)牙（Bluetooth）由藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）主導(dǎo)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以2.4至2.485 GHz的ISM頻段來(lái)進(jìn)行通訊，主攻個(gè)人局域網(wǎng)絡(luò)（PAN）。藍(lán)牙版本由最早的1988年的0.7版開(kāi)始，迄今有14個(gè)版本，最新版本為2016年6月發(fā)表的藍(lán)牙5.0版。

藍(lán)牙規(guī)格自V2.0出現(xiàn) +EDR及+HS。+EDR及+HS是什么意思？

EDR（Enhanced Data Rate），是有關(guān)數(shù)據(jù)傳輸加速的，如果沒(méi)有，速度只有1Mbps，加了+EDR，速度就會(huì)增快到3Mbps。

HS（High Speed），代表高速傳輸，V3.0以后版本加了+HS（High Speed），因其采用了Wi-Fi的Generic Alternate MAC/PHY （AMP）以及802.11協(xié)議配接層（PAL），透過(guò)利用Wi-Fi的射頻技術(shù)，可讓藍(lán)牙達(dá)到接近Wi-Fi的傳輸速率，速度可以來(lái)到24Mbps，是+EDR的8倍，但傳輸距離需為10公尺以?xún)?nèi)。

而”+”這個(gè)符號(hào)，代表是選配的，并不是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。
 
藍(lán)牙規(guī)格自V4.0起出現(xiàn)傳統(tǒng)藍(lán)牙、高速藍(lán)牙及低耗電藍(lán)牙 。各是什么意思？

傳統(tǒng)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)主要作為訊息傳遞、設(shè)備聯(lián)機(jī)為目標(biāo)，傳輸速度為1～3Mbps，距離10米或100米;

高速藍(lán)牙 （Bluetooth HS）主攻數(shù)據(jù)交換與傳輸，速度最高可達(dá)24Mbps，為傳統(tǒng)藍(lán)牙8倍;

低耗電藍(lán)牙 （BLE，Bluetooth Low Energy，亦稱(chēng)作Bluetooth Smart）則是針對(duì)穿戴式設(shè)備（如手表、體育健身/醫(yī)療保健產(chǎn)品）或工業(yè)自動(dòng)化之低耗電需求，為2010年所公布的分支標(biāo)準(zhǔn)，距離在30米以?xún)?nèi)，傳輸速度為1Mbps。

另外，藍(lán)牙4.0也分成分Single mode與Dual mode。Single mode只能與BT4.0互相傳輸無(wú)法向下兼容（與3.0/2.1/2.0無(wú)法相通）;Dual mode可以向下兼容可與BT4.0傳輸也可以跟3.0/2.1/2.0傳輸。
 

2. 藍(lán)牙5.0的特色

藍(lán)牙 5.0 于2016年6月正式宣布規(guī)范，對(duì)比藍(lán)牙 4.2 ，藍(lán)牙 5.0 在低功耗技術(shù)（BLE）可提供 2 倍的傳輸速度，同時(shí)涵蓋范圍提升達(dá) 4 倍，并具備 8 倍廣播數(shù)據(jù)乘載量。主要有以下特色：
更快速的速度：藍(lán)牙傳輸速度為2Mbps，是之前4.2 LE（低功耗）版本的兩倍。

更遠(yuǎn)的有效距離：藍(lán)牙5.0有效距離是前4.2LE版本的4倍，理論上，藍(lán)牙發(fā)射和接收設(shè)備之間的有效工作距離可達(dá)300公尺。

更多的傳輸功能：藍(lán)牙5.0能夠增加更多的數(shù)據(jù)傳輸功能，在數(shù)據(jù)傳遞容量提升方面更是達(dá)到8倍。另外硬件廠商可以通過(guò)藍(lán)牙5.0創(chuàng)建更復(fù)雜的連接系統(tǒng)，譬如Beacon或位置服務(wù)。
室內(nèi)導(dǎo)航功能：藍(lán)牙5.0 強(qiáng)化導(dǎo)航功能，因此該技術(shù)可以作為室內(nèi)導(dǎo)航信標(biāo)或類(lèi)似定位設(shè)備使用，結(jié)合wifi可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)度小于1公尺的室內(nèi)定位。

F更低的功耗并針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范進(jìn)行優(yōu)化：藍(lán)牙5.0針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了很多底層優(yōu)化并鎖定智能家居、音訊與物聯(lián)網(wǎng) 的重要規(guī)范，力求以更低的功耗和更高的性能為智能家居服務(wù)。

安全性更佳且抗干擾程度佳：藍(lán)牙 5.0 的安全性達(dá)到美國(guó)聯(lián)邦安全規(guī)范層級(jí)，確保所有藍(lán)牙設(shè)備都能夠滿足并超越嚴(yán)格的政府安全標(biāo)準(zhǔn)。此外，藍(lán)牙5.0具有更強(qiáng)的抗干擾能力，尤其是對(duì) Wi-Fi 和 LTE 信號(hào)，能在一定程度規(guī)避有限空間內(nèi)的“信號(hào)堵塞”。

H須有新的硬件：藍(lán)牙5.0不像過(guò)去藍(lán)牙版本只要升級(jí)軟件即可，需使用新的處理器芯片硬件才行，高通S835處理器即支持藍(lán)牙5.0功能。藍(lán)牙 5.0 依舊維持可以與更先前藍(lán)牙版本向下兼容性。

3. 藍(lán)牙5.0 與WiFi的差異：

藍(lán)牙5.0技術(shù)規(guī)格主攻物聯(lián)網(wǎng)及智能家居的規(guī)范，相較WiFi傳輸，藍(lán)牙傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是成省電、安全性高、兼容性高、有效距離更遠(yuǎn)、成本低，但缺點(diǎn)則是網(wǎng)速較慢。
藍(lán)牙5.0與WiFi差異如下：

省電：藍(lán)牙5.0的發(fā)射功率與待機(jī)功耗相較WiFi低，在待機(jī)狀態(tài)下，與1臺(tái)設(shè)備分享，Wi-Fi分享一小時(shí)平均耗10%電力，但藍(lán)牙耗電是WIFI的1/3。

安全性較高：藍(lán)牙還提供兩層密碼保護(hù)，而WiFi的安全風(fēng)險(xiǎn)則與其他網(wǎng)絡(luò)相同，一旦有人取得部分訪問(wèn)權(quán)限，就能進(jìn)入整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在安全性上，藍(lán)牙 5.0優(yōu)于WiFi。

通訊距離較遠(yuǎn)：傳統(tǒng)藍(lán)牙的有效距離約10公尺，藍(lán)牙5.0則可以最遠(yuǎn)達(dá)到150公尺;WiFi的有效距離一般為50~100公尺。WiFi有效距離贏過(guò)傳統(tǒng)藍(lán)牙，但輸給藍(lán)牙5.0。

成本較低：藍(lán)牙5.0的體積小、成本低比WiFi模塊低。

相互干擾較低：藍(lán)牙5.0具有更強(qiáng)的抗干擾能力，尤其是對(duì) Wi-Fi 和 LTE 信號(hào)，能在一定程度規(guī)避有限空間內(nèi)的“信號(hào)堵塞”，相互干擾低于WiFi。不過(guò)，藍(lán)牙與WiFi都是使用2.4GHz 頻段，該頻段相當(dāng)擁擠。為減少信號(hào)干擾，很多用戶會(huì)選擇 5GHz 頻段 Wi-Fi 而不是 2.4GHz。

傳輸速度慢：藍(lán)牙5.0因走低功耗設(shè)計(jì)，最大的缺點(diǎn)就是傳輸速度約1 ~3Mbps，相較Wi-Fi（第四代802.11n）可使用2.4GHz或5GHz，20和40MHz帶寬下最快72和150Mbps，兩者速度上已有明顯差距。是故，藍(lán)牙5.0的傳輸速度并不適合作影片或大檔案數(shù)據(jù)傳輸。

整體而言，藍(lán)牙5.0是針對(duì)物連網(wǎng)、智能家電、穿戴設(shè)備規(guī)范所訂定的技術(shù)規(guī)范，在這些領(lǐng)域領(lǐng)先WiFi， 不過(guò)WiFi在無(wú)線傳輸速度遙遙領(lǐng)先，在大量數(shù)據(jù)傳輸及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分享上仍有無(wú)法被取代的地位。雖然短距離無(wú)線技術(shù)如雨后春筍冒出來(lái)，除NFC已在移動(dòng)支付站穩(wěn)腳步外，藍(lán)牙與WiFi挾眾多移動(dòng)設(shè)備采用優(yōu)勢(shì)，仍是最被看好的短距離無(wú)線技術(shù)兩強(qiáng)。

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