藍牙4.0 vs 藍牙4.1 vs 藍牙4.2 vs 藍牙5.0

藍牙4.1 vs 藍牙4,0    

 

1.提升數據傳輸率

相比藍牙4.0，藍牙4.1單包數據傳輸最大值從20字節上調到23字節，提升了15%的數據傳輸率。根據該規則，大家可以嘗試修改單包數據payload的值，如果該芯片只支持BT4.0，那麼修改傳輸23字節要麼會編譯報錯，要麼傳輸過程中會丟包。

 

2.主從共存

鏈路層Link layer拓撲結構做了更新，允許單設備主從同時共存（時間片輪轉方式），以及一主對多從設備的連接拓撲。

 

3.支持32-Bit UUID

32-Bit UUID指的是廣播包攜帶的UUID，並不是指我們所說的針對屬性列表的16 bit and 128 bit UUID。可以通過廣播的32-Bit UUID映射得到完整的128 Bit UUID從而使得廣播包內有效廣播數據長度更多。

 

藍牙4.2 vs 藍牙4.1

 

1.LE連接安全

從Spec定義上藍牙4.0和4.1的配對加密環節都是基於AES-CCM加密，但是由於藍牙4.1雙方共享同一密鑰，所以存在被破解風險和漏洞。藍牙4.2的pairing環節，採用Diffie-Hellman Key Exchange密鑰交換算法進行加密，每一個設備有一對密鑰對，公鑰和私鑰，私鑰自己保存，公鑰公開給對方，數據交互時，一方通過自己的私鑰和對方的公鑰進行加密文件，接收方通過自己私鑰和傳輸方的公鑰進行解密，從而有效的防止中間人破解密鑰的事件發生。

詳細可以參考我寫的另外一篇文章《面對支付: 藍牙4.2/藍牙5數據傳輸的安全性保障》。

 

2.隱私保護

藍牙在廣播過程中會攜帶自己的BD address (bluetooth device address)即爲藍牙唯一的MAC地址，在某些應用，比如物流追蹤應用當中是非常有幫助的，可以根據BD address固定物流設備。

但是在某些應用不希望自己的BD address暴露在主端設備的監控下，藍牙4.2給出了靈活的選擇，藍牙4.2規定，從機設備可以選擇在廣播模式下發送隨機BD address，這樣主端設備除了接該到設備之後才能獲取其真實BD address，除此該設備廣播模式的BD address爲隨機序列。

 

3.大數據傳輸

藍牙4.1最大支持23字節單包數據傳輸，藍牙4.2最大支持255字節單包數據傳輸，極大提升了數據傳輸率。詳細可以參考我寫的另外一篇文章《提升藍牙4.2數據傳輸率的辦法 - ATT_MTU》。

 

藍牙5.0 vs 藍牙4.2

 

藍牙5的所有新特性我已經都有詳細做介紹了，大家可以參考我之前寫的文章。下面我就不一一細說。

 

1.遠距離

得益於前向錯誤編碼和模式映射，使得藍牙數據在傳輸過程中，RX端對整個payload數據包解碼糾錯能力有不同提升(簡單說即爲提高RX端接收靈敏度)，藍牙5的傳輸距離纔有顯著的提升

 

2.長廣播包

藍牙4.x協議規定藍牙廣播數據包每包數據最大隻支持31字節數據傳輸，廣播信道限制在37,38,39三個信道。在原有的用於傳輸廣播數據的PDU（ADV_IND、ADV_DIRECT_IND、ADV_NONCONN_IND以及ADV_SCAN_IND，稱作legacy PDUs）的基礎上，藍牙5增加了擴展的PDU（ADV_EXT_IND、AUX_ADV_IND、AUX_SYNC_IND以及AUX_CHAIN_IND，稱作extended advertising PDUs)，同時也允許藍牙在除開37,38,39三個通道之外的其他37個信道上發送長度介於0-255字節的數據

 

3.大數據傳輸

與藍牙4.2相比，藍牙5支持兩種PHY,1M PHY和2MPHY，2M PHY的數據傳輸率是藍牙5.0新增功能，在藍牙4.2之前，只支持1Mbps PHY的速率。和藍牙4.2一樣，藍牙5也支持單包255字節的數據傳輸，所以藍牙的速率比起4.2提升了一倍。

 

 

小結：

目前市場上依然有大量藍牙4.0/3.0/2.1/2.1+EDR產品存在，從自拍器，遙控器到各種智能設備，因其功能夠用，價格低廉，受到快消類產品客戶的親暱，而工業類，汽車類應用，BT4.0的產品依然當道，究其原因，穩定，夠用，供貨好，當然價格不貴。但如果說藍牙5之前藍牙解決的是單點連接的可穿戴式設備與手機互聯的問題，那麼藍牙5就是解決多點互聯IoT物聯網的問題。

擁抱未來，Bluetooth 5,你好。