藍(lán)牙4.0技術(shù)

   2009年的12月，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟 (Bluetooth Special Interest Group, SIG)首度先行推出藍(lán)牙4.0版本，并在2010年底，于西雅圖正式公布藍(lán)牙核心規(guī)格4.0版本的相關(guān)數(shù)據(jù)，藍(lán)牙4.0版本將過去三種藍(lán)牙規(guī)格，包括傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)、藍(lán)牙低功耗技術(shù)及藍(lán)牙高速技術(shù)等三種規(guī)格合而為一。除此之外，藍(lán)牙4.0版本可以讓設(shè)計(jì)者選擇將距離優(yōu)化至200英尺以上，特別是對(duì)需要較長(zhǎng)距離的室內(nèi)傳感器的應(yīng)用，其低功耗特性為藍(lán)牙技術(shù)拓展了新的市場(chǎng)，像是配有鈕扣電池的無線裝置、傳感器、醫(yī)療保健、運(yùn)動(dòng)與健身、安全、家庭娛樂及智慧電表等市場(chǎng)，值得一提的是，Continua健康聯(lián)盟已選擇藍(lán)牙低功耗技術(shù)作為下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)版本的低功耗傳輸技術(shù)。

藍(lán)牙4.0版本帶領(lǐng)藍(lán)牙技術(shù)突破PAN的限制
   一直以來，藍(lán)牙技術(shù)是以短距離無線技術(shù)著稱，也就是屬于PAN（Personal Area Networking）的領(lǐng)域，從原來的基本距離30英尺（大約10m）的傳統(tǒng)藍(lán)牙射頻，大幅增加到200英尺。只是這個(gè)200英尺的距離并不是標(biāo)準(zhǔn)功能，而是“選擇性”的功能，新版藍(lán)牙4.0在堅(jiān)固性、低耗電及低成本等基本功能外，另外提供了許多功能選項(xiàng)，如距離的長(zhǎng)度，讓設(shè)計(jì)者自行選擇搭配，以使產(chǎn)品具有差異性。

藍(lán)牙4.0版本的技術(shù)細(xì)節(jié)
1、數(shù)據(jù)傳輸-藍(lán)牙低功耗技術(shù)支持很短的資料封包（8octet~27octet），其傳輸速度高達(dá)1Mbps。所有連接均采用先進(jìn)的嗅探性次額定功能模式，以實(shí)現(xiàn)超低的負(fù)載循環(huán)。

2、跳頻-藍(lán)牙低功耗技術(shù)和其它版本的藍(lán)牙技術(shù)一樣都是使用調(diào)節(jié)性跳頻，以盡量減少2.4GHz ISM波段其他技術(shù)的干擾。此技術(shù)還允許高效的多路徑優(yōu)勢(shì)增加鏈路預(yù)算，從而加大射程。

3、主機(jī)控制-藍(lán)牙低功耗技術(shù)設(shè)計(jì)的高智能控制器，讓主機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于休眠狀態(tài)，并只在主機(jī)需要運(yùn)作時(shí)由控制器來啟動(dòng)。因主機(jī)較控制器消耗更多的能源，因此這樣的設(shè)計(jì)也節(jié)省了最多的能源。

4、延遲-藍(lán)牙低功耗技術(shù)的聯(lián)機(jī)建立僅需3毫秒即可完成；同時(shí)能以應(yīng)用程序迅速啟動(dòng)鏈接器，并以數(shù)毫秒的傳輸速度完成經(jīng)認(rèn)可的數(shù)據(jù)傳遞后并立即關(guān)閉連接。

5、射程-調(diào)變指數(shù)的增大可使低功耗無線技術(shù)的射程加大，射程將可超過100m 。

6、穩(wěn)定度-藍(lán)牙低功耗技術(shù)使用24位的循環(huán)重復(fù)檢環(huán)（CRC），能確保所有封包在受干擾時(shí)的最大穩(wěn)定度。

7、高度安全-使用CCM的AES-128完全加密，為數(shù)據(jù)封包提供高度加密性及認(rèn)證度。

8、拓樸-藍(lán)牙低功耗技術(shù)在每個(gè)從裝置及每個(gè)封包上，使用32位的存取地址，讓數(shù)十億個(gè)裝置能被同時(shí)鏈接。此技術(shù)不但將一對(duì)一的連結(jié)優(yōu)化，同時(shí)也利用星狀拓?fù)鋪硗瓿梢粚?duì)多點(diǎn)的連結(jié)。在聯(lián)機(jī)和斷線切換迅速的情況下，數(shù)據(jù)能夠在網(wǎng)狀拓樸之間移動(dòng)，但不至于為了維持此網(wǎng)絡(luò)而顯得過于復(fù)雜。

低功耗微藍(lán)牙4.0的重點(diǎn)
   低功耗技術(shù)可說是藍(lán)牙4.0版本的重大突破，具備超低峰值、平均值與待機(jī)功耗，透過標(biāo)準(zhǔn)紐扣電池足以使用數(shù)年，支持多種設(shè)備之間的兼容性，并加強(qiáng)射程。支持很短的數(shù)據(jù)封包，8octet至27octet，其傳輸速度高達(dá)1Mbps。藍(lán)牙低功耗技術(shù)和其他版本的藍(lán)牙技術(shù)一樣都是使用調(diào)節(jié)性跳頻，以盡量減少2.4GHz ISM波段其他技術(shù)的干擾。藍(lán)牙低功耗設(shè)計(jì)主要提供3種應(yīng)用方案：獨(dú)立運(yùn)作模式、雙模工作模式及整合模式。在雙模應(yīng)用中，藍(lán)牙低功耗的功能會(huì)整合至現(xiàn)有的傳統(tǒng)藍(lán)牙控制器中，共享傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)既有的射頻和功能，相較于傳統(tǒng)的藍(lán)牙技術(shù)增加的成本更小。除此之外，制造商可利用升級(jí)版藍(lán)牙低功耗技術(shù)的堆棧，整合目前的藍(lán)牙3.0高速版本，或2.1+EDR等傳統(tǒng)藍(lán)牙芯片組，增進(jìn)傳統(tǒng)藍(lán)牙裝置的新效能。 
   另外，低功耗的獨(dú)立運(yùn)作芯片組則是一個(gè)高度集成的裝置，具備輕量的鏈路層，能在最低成本的前提下，支持低功耗的待機(jī)模式、簡(jiǎn)易的裝置發(fā)現(xiàn)、可靠的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸、安全的加密連結(jié)等；位于上述控制器中的鏈路層，適用于網(wǎng)絡(luò)連接傳感器，并確保在無線傳輸中，皆能透過藍(lán)牙低功耗傳輸。