什么是蓝牙网关（什么是蓝牙充值宝）

在 1998 年，五家公司共同组成了一个特别的兴趣小组，他们的目标是创造一个无线技术标准，使得计算设备、通讯设备和其他附件能够通过短距离、低功耗互相通信。

这个革命性的项目被正式命名为「蓝牙」。

蓝牙 1.0 – 发布于 1999 年 7 月

现在所有消费类的电子设备都在使用蓝牙，包含手机、笔记本电脑、耳机、打印机、键盘、鼠标、游戏机、音乐播放器等。

蓝牙协议可以让这些设备相互发现，并连接起来，进行安全的数据传输。互相发现并连接的行为，我们称为「配对」。

蓝牙 2.0 – 发布于 2004 年

添加了更高的数据传输速率，达到 3Mbps，使得音频质量得到了提高。与早期的版本相比，蓝牙 2.0 提供了更强的安全性和加密功能。

蓝牙 3.0 – 发布于 2009 年

支持使用 Wi-Fi 技术在短距离内进行高速数据通信，比如传输大文件，并且实现了配对功能。

蓝牙 4.0 – 发布于 2009 年 12 月

引入了低能耗技术，设备在传输时消耗更少的电量，从而延长电池的寿命。也提供了与早期版本的兼容性，并支持更多的扩展。

蓝牙 5.0 – 发布于 2016 年

利益于低功耗的特性，5.0 实现了更远的通信范围，最多可达 100 米，在物联网设备和其他需要长时间运行的应用中，这一特性非常重要，还增强了高密度连接能力。

蓝牙的结构

蓝牙系统采用了一个「微网」的组织结构。由于设计和频谱管理，每个微网都包含一个主节点以及最多 7 个活跃节点。

在同一个大房间内，可以存在多个独立的微网。为了连接这些微网，使用了「桥节点」。当多个微网通过桥节点相互连接时，它们形成了一个「散网」。

在单个微网中，除了最多7个活跃的从节点外，还可以有非常多的低功耗状态的驻留节点。这些驻留节点由主节点控制，以减少其电源消耗。当处于驻留状态的设备只响应主节点的激活或信标信号，而不做其他任何事情。

这种设计模式称为「主/从模式」，在这种设计模式下，所有的「从设备」都是「哑设备」，只能完成一些主节点告诉它们该做的事情，因此，所有的数据交换都是在主节点和从节点之间完成的，从节点之间不能直接进行通信。

蓝牙协议栈

蓝牙标准涵盖了多种协议，并按层次进行组织。不过它的结构不完全符合 OSI 模型、TCP/IP 模型、802 模型或其他标准模型，但其组织仍具有层次性。

无线电层

无线电层将比特信息从主节点移动到从节点。

蓝牙链路层

将原始比特流转换成特定的帧格式。

L2CAP层

提供多路复用，服务质量和其他链路管理功能。

应用层

涉及具体的应用，比如：音频传输、数据传输、控制命令等。

安全配对

旧的配对设备必须配置相同的四位个人识别号码（PIN, Personal Identification Number），这个PIN码确保了两个设备之间的身份验证，从而确保安全连接。

由于某些用户设置过于简单的PIN码（如0000或1234），这降低了配对过程的安全性，这样的简单PIN码使得某些设备容易受到未授权访问的风险。

为了提高安全性，现代的蓝牙技术已经引入了更加复杂和安全的配对机制。

现代的蓝牙设备配对方式已经发生了变化和升级，以提供更高的安全性和用户友好性。配对过程通常涉及用户交互，例如确认两个设备上显示的信息或输入一个动态的验证码。

一旦配对成功，链路管理协议就在两个设备之间建立链路。用来运载用户数据的有两种主要形式：

同步有连接：主要用于实时传输，比如电话通话。在每个方向分配固定的时间槽，确保实时性，因为是实时的，所以链路上发送的帧永远不会被重传。

异步无连接：这种方式属于非实时数据传输，如文件传输或者数据交换，数据帧可能会丢失，需要重传。

这些功能和机制确保了蓝牙在不同的应用场景下能够提供适当的安全性和性能。

蓝牙是一种无线技术，让我们的设备如手机、耳机和电脑可以互相连接和通信。通过蓝牙，设备间像朋友一样「聊天」，让我们可以听音乐、打电话或玩游戏。

而且为了省电，设备会智能地休眠和唤醒。总的来说，蓝牙使电子设备在不同场合下更加方便交流。

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图片来源：Pixabay
内容来源：《计算机网络》

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