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这也是和大众日常生活接触最多的一部分。

蓝牙支持很多Profiles，下文将介绍几种使用最广泛的蓝牙应用规范。

1.1

蓝牙核心规范介绍

核心规范是蓝牙协议家族的基础，自蓝牙技术联盟（BluetoothSIG，SpecialInterestGroup）在1999年颁布蓝牙核心规范1.0版本以来，到目前为止蓝牙SIG一共发布了七个重要版本。

每一个版本都促使蓝牙技术朝着更快、更安全、更省电的方向发展。

表1所示为蓝牙核心规范[①]发展历史。

表1

蓝牙核心规范发展介绍

版本

规范发布日期

增强功能

0.7

1998年10月19日

Baseband、LMP

0.8

1999年1月21日

HCI、L2CAP、RFCOMM

0.9

1999年4月30日

OBEX与IrDA的互通性

1.0Draft

1999年7月5日

SDP、TCS

1.0A

1999年7月26日

第一个正式版本

1.0B

2000年10月1日

安全性，厂商设备之间连接兼容性

1.1

2001年2月22日

IEEE802.15.1

1.2

2003年11月5日

快速连接、自适应跳频、错误检测和流程控制、同步能力

2.0+EDR

2004年11月9日

EDR传输率提升至2-3Mbps

2.1+EDR

2007年7月26日

扩展查询响应、简易安全配对、暂停与继续加密、Sniff省电

3.0+HS

2009年4月21日

交替射频技术、802.11协议适配层、电源管理、取消了UMB的应用

4.0+BLE

2010年6月30日

低功耗物理层和链路层、AES加密、AttributeProtocol（ATT）、GenericAttributeProfile（GATT）、SecurityManager（SM）

表1中，

∙EDR：

全称为EnhancedDataRate。

通过提高多任务处理和多种蓝牙设备同时运行的能力，EDR使得蓝牙设备的传输速度可达3Mbps。

∙HS：

全称为HighSpeed。

HS使得Bluetooth能利用WiFi作为传输方式进行数据传输，其支持的传输速度最高可达24Mbps。

其核心是在802.11的基础上，通过集成802.11协议适配层，使得蓝牙协议栈可以根据任务和设备的不同，选择正确的射频。

∙BLE：

全称为BluetoothLowEnergy。

蓝牙规范4.0最重要的一个特性就是低功耗。

BLE使得蓝牙设备可通过一粒纽扣电池供电以维持续工作数年之久。

很明显，BLE使得蓝牙设备在钟表、远程控制、医疗保健及运动感应器等市场具有极光明的应用场景。

虽然蓝牙4.0规范3年就发布，但目前使用最广泛的蓝牙核心规范版本还是3.0。

智能手机中只有Iphone4S，Iphone5，三星GallaxyS3、S4、Note2等少数设备支持蓝牙4.0。

不过，Google已经在Android4.3中添加了对4.0的支持。

很明显，随着Android的持续推进和众多厂商的齐力支持，笔者估计在未来较短的一段时间内，蓝牙核心规范4.0将得到迅速普及。

表2是经典蓝牙与低功耗蓝牙的一些区别：

表2

经典蓝牙与低功耗蓝牙的区别

技术规范

经典蓝牙（2.1&

3.0）

低功耗蓝牙（4.0）

无线电频率

2.4GHz

距离

10米/100米

30米

数据速率

1-3Mbps

1Mbps

应用吞吐量

0.7-2.1Mbps

0.2Mbps

发送数据的总时间

100ms

6ms

耗电量

0.01至0.5

最大操作电流

30mA

15mA（最高运行时为15mA）

主要用途

手机，游戏机，耳机，立体声音频流，汽车和PC等

手机，游戏机，PC，表，体育和健身，医疗保健，汽车，家用电子，自动化和工业等

那么，蓝牙核心规范4.0有什么特别之处呢？

蓝牙核心规范4.0的模块如图2所示：

图2

蓝牙核心规范4.0的模块

由图2可知，蓝牙核心规范4.0的模块增加了以下几个蓝牙低功耗组件。

∙GATT表示服务器属性和客户端属性，描述了属性服务器中使用的服务层次，特点和属性。

BLE设备使用它作为蓝牙低功耗应用规范的服务发现。

∙ATT实现了属性客户端和服务器之间的点对点协议。

ATT客户端给ATT服务器发送请命令。

ATT服务器向ATT客户端发送回复和通知。

∙SMP用于生成对等协议的加密密钥和身份密钥。

SMP管理加密密钥和身份密钥的存储，它通过生成和解析设备的地址来识别蓝牙设备。

1.2

蓝牙应用规范[②]

蓝牙SIG根据不同的应用场景定义了不同的蓝牙应用规范，截止到现在，发布了40个蓝牙应用规范。

本节介绍最常用的五个的蓝牙应用规范。

1.2.1

AdvancedAudioDistributionProfile

AdvancedAudioDistributionProfile简称为A2DP（高质量音频分发规范）定义了如何将立体声质量的音频通过流媒体的方式从媒体源传输到接收器上。

A2DP使用AsynchronousConnectionlessLink（ACL，蓝牙异步传输）信道传输高质量音频内容，它依赖于GenericAudio/VideoDistributionProfile（GAVDP，通用音频/视频分发规范）。

A2DP必须支持低复杂度及Sub-bandCodec（SBC，低带宽编解码），可选支持MPEG1，2音频，MPEG2、4AAC。

A2DP的应用场景如图4[1]所示：

A2DP的应用场景如图3所示：

图3

A2DP的应用场景

由图3可知，A2DP有两种应用场景分别是播放和录音。

∙播放场景是具有蓝牙功能的播放器通过A2DP向蓝牙耳机或蓝牙立体声扬声器传送高质量音频。

∙录音场景是具有蓝牙功能的麦克风通过A2DP向蓝牙录音器传送高质量音频。

和A2DP相关的规范有VideoDistributionProfile（VDP，视频分发规范），Audio/VideoRemoteControlProfile（AVRCP，音频/视频运程控制规范）。

1.2.2

ObjectPushProfile

OPP（对象推送规范）定义了推送服务器和客户端之间基于GenericObjectExchangeProfile（GOEP，通用对象交换规范）进行对象交换的规范。

OPP的应用场景如图4所示：

图4

OPP的应用场景

由图4可知，OPP主要用于手机与手机或者手机与电脑之间通过蓝牙进行文件操作。

可交换的文件类型有电话本，备忘录，日程表等文本文件，还有视频，声音，图片，音乐等多媒体文件。

Wi-FiDirect（WiFi直连）[③]和蓝牙OPP有相同的功能。

WiFi直连是WiFi设备之间不需要无线路由器，直接进行对象交换。

它的优点是传输距离长、速度快，缺点是功耗高。

1.2.3

Hands-FreeProfile

HFP（HFP，免提规范）定义了蓝牙音频网关设备如何通过蓝牙免提设备拨打和接听电话。

HFP的应用场景如图5所示：

图5

HFP的应用场景

由图5可知，HFP包括两个角色：

∙AudioGateway（AG，音频网关）和Hands-FreeUnit（HF，免提设备）。

AG是音频输入和输出的设备，典型的AG设备是手机。

HF是执行音频网关的远程音频输入输出设备。

∙HFP常见的场景是汽车上的车载套件，当车载套件和耳机通过蓝牙方式连接到手机时，通过无线蓝牙耳机拨打和接听电话。

和HFP相关的规范有HeadsetProfile（HSP，耳机规范），PhonebookAccessProfile（PBAP，电话簿访问规范。

1.2.4

HeartRateProfile

HRP（心率规范）定位与和医疗/健康相关的应用场景中，它使得蓝牙设备能与心率传感器交互。