蓝牙技术最开始由爱立信公司着手开发,事实上该公司在1994年的时候已经开始了该通信技术的开发工作。在1998年2月,爱立信、IBM、诺基亚、英特尔和日本的东芝公司成立了Bluetooth Special Interest Group(SIG),该组织自成立以来就一直致力改良和提升蓝牙技术,不断更新蓝牙通信协议的版本。截止目前为止蓝牙协议共经历了多个版本的变迁,其中主要包括有V1.1,V1.2,V2.0+EDR,V2.1+EDR,V3.0+HS,V4.0,V4.1,V4.2,以及2016年12月SIG刚刚宣布推出的“蓝牙5.0”。主要版本的发布时间及特点如下:

1) V1.1,2001年2月22日发布。作为早期的版本,传输速率大约为748~810kb/s,且容易收到同频率产品的干扰;具有加密功能,当蓝牙设备打算连接时,首先需要发送密钥,该密钥标示着该蓝牙设备的身份信息。

2) V1.2,2003年11月5日发布。传输速率同样约为748~810kbps,但是添加了抗干扰调频功能,可以减少蓝牙产品与其它无线通讯装置之间的干扰问题;采用延伸同步连结导向信道技术,用于提供具高度QoS的音讯传输,而能进一步满足更高阶语音与音讯产品的需求;更加快速连接,包含First FHS与Interlaced scan技术,缩短重新搜索与再连接的时间,使连结的过程更为稳定、更快速,使蓝芽产品在使用上更为平顺。

3) V2.0+EDR,2004年11月9日。3倍数据传输速率,传输速率约在1.8~2.1Mbps,大带宽使得多连接模式得到了简化;相对应用旧蓝牙协议版本的设备其有着更低的能耗;向兼容早期蓝牙设备。

4) V2.1+EDR,2007年7月26日发布。改善了装置配对流程,自动使用数字密码进行配对连接,例如在手机选项中选择连接特定装置,确定之后,手机会自动列出环境中可使用的设备,并且自动进行连结;短距离的配对方面,也具备了在两个支持蓝牙的手机之间互相进行配对与通讯传输的NFC(Near Field Communication)机制。待机时间提高两倍以上;同时还具有以下功能:数据出错报告功能(Erroneous Data Reporting)、加密中止与返回恢复(Encryption Pause and Resume)、扩展的查询响应(Extended Inquiry Response)、链路监督超时转变事件(Link Supervision Timeout Changed Event)、非自动信息分界标识(Non-Automatically Flushable Packet Boundary Flag)。

5) V3.0+HS,2009年4月21日。其核心是通用MAC层与PHY层交替技术(AMP),此技术可以根据任务的不同有选择地使用设备。利用AMP技术,通过集成802.11 PAL,使蓝牙3.0的速率提高至24 Mbps(可以在有需要的时候通过802.11 Wi-Fi实现高速率数据传输);功耗方面,通过蓝牙3.0高速传输大量的数据自然会导致更高的能耗,但由于引入了增强电源控制(EPC)的机制,再借助于802.11协议,会显著降低其实际的空闲功耗,蓝牙设备的待机功耗问题便能够得到初步的解决;此外,V3.0还具备单向无连接数据(UCD)广播和通用测试方法(GTM)两项技术,并且增加了一组HCI指令以获取密钥的长度。

6) V4.0,2010年7月7日。V4.0将三种规格集于一体,包括传统蓝牙技术、高速技术和低耗能技术,与蓝牙3.0版本相比最大的优势就是低功耗,蓝牙4.0版本的功耗较之前的版本降低了90%。V4.0低功耗版本使蓝牙技术能够扩展到采用钮扣电池供电的一些新兴市场,为开拓钟表、远程控制、医疗保健以及运动感应器等大量新兴市场的应用奠定基础;同时加强不同OEM厂商之间的设备兼容性,并且降低延迟,理论最高传输速度依然为24Mbps,有效覆盖范围扩大到100米。

7) V4.1,2013年12月6日发布。如果与LTE无线电信号之间同时传输数据,蓝牙4.1可以自动协调两者的传输信息,理论上可以减少其它信号对蓝牙4.1的干扰。提升了连接速度并且更加智能化,减少了设备之间重新连接的时间。两个蓝牙设备处于启动状态,当它们的使用者进入到连接距离,就会自发的进行建立连接的操作。同时传输效率也得到提高,多个设备构成微微网时,彼此之间的信息都能即时发送到接接收设备上。新版本的4.1蓝牙设备可以使得多个蓝牙设备同时连接到另一个蓝牙设备里。同时,蓝牙4.1也以物联网的导向,为扩展设备(如蓝牙手环等等)的互联网提连接供了很好的解决方案,这是由于在4.1版本中蓝牙设备可以通过IPv6来接入互联网,这和基于802.11系列协议的通信设备实现的功能很相似。

8) V4.2,2014年12月2日发布。速度方面变得更加快速,两部蓝牙设备之间的数据传输速度提高了2.5倍,因为蓝牙智能数据包的容量提高,其可容纳的数据量相当于此前的10倍左右。改善了数据传输速度和隐私保护程度,并接入了该设备将可直接通过IPv6和6LoWPAN接入互联网。在新的标准下蓝牙信号想要连接或者追踪用户设备必须经过用户许可,否则蓝牙信号将无法连接和追踪用户设备。

9) V5.0,2016年12月8日发布。V4.2中输出功率范围为-20~+10dBm,而在V5.0中规定输出功率范围为-20~+20dBm,最大输出功率已提高10倍,传输距离增加至原来的4倍;对于低功耗设备增加了可选的2Mbps传输速度调制方案,比原1Mbit/s传输速度提高了一倍,其是通过提高调制符号速率至2Msym/s来实现的,但同时带宽也增加至原来的两倍;V5.0把广播信道又分为主广播信道和次广播信道两种,主广播信道还是使用原来固定的三个广播信道,广播数据传输量增加至原来的八倍。可以看出蓝牙5.0致力于提升物联网体验,在更广的范围内实现设备之间简单快捷的互动,降低了产品设计的复杂度和成本,对于不同的应用场景有更高的灵活性,再加上预计即将发布的蓝牙Mesh组网技术,将在这物联网增长的关键时期激发巨大的潜力。