WLAN与蓝牙的关系是什么？ 第1页

藍牙协议工作在无需许可的ISM（Industrial Scientific Medical）频段的2.45GHz。

1988年，蓝牙特别兴趣小组（SIG）成立，该小组至今仍在发布和推广该标准及其后续修订版。蓝牙SIG最初只包括爱立信、IBM、英特尔、诺基亚和东芝，但在第一年结束时就达到了4000个成员。现在，该组织包含了超过3万家具有不同程度影响力的成员公司。1993年，爱立信的一位名叫Jaap Haartsen的工程师被任命为手机开发一种短距离连接。 1995 年，Haartsen 争取到了 Sven Mattison 的帮助，一起开发了后来被称为多通讯器链接的东西，简称 MC 链接。虽然这俩人被认为是蓝牙的功臣，但之前四年，爱立信的CTO才是这项技术发展的第一人。当然，许多人参与了这个项目，每个人都有自己的贡献。蓝牙使用短链路无线电在两个或多个设备之间建立连接。它基于跳频扩频（FHSS）的技术，最早是由女工程师和女演员Hedy Lamarr 和作曲家 George Antheil 在1942年的一项专利中描述的一种防止无线电引导的鱼雷被干扰的方法。虽然美海军没采用该系统，但FHSS在包括蓝牙在内的许多技术中发挥了重要作用。本质上讲是将两个蓝牙设备连接起来，形成一个短距离的无线网络，称为piconet。piconet工作在ISM频段，允许同时连接多个设备。系统采用主从结构，即 "主 "设备可以同时向一个或多个 "从 "设备传输数据。这个网络可以处理几乎任何事情，包括语音和数据。

第一款消费类蓝牙设备于1999年推出。这是一款免提移动耳机，并在COMDEX上获了奖。 蓝牙1.0规范也在这一年正式推出。2000年出了第一款搭载蓝牙的芯片组、加密狗、鼠标、无线PC卡和手机。第一款蓝牙手机是索尼爱立信T36， 蓝牙可以取代数据线或者耳机线。IEEE曾經將藍牙標準化為IEEE 802.15.1，但IEEE 802.15.1已經不再繼續使用。和当时流行的IrDA红外线技术相比，藍牙有着更高的传输速度，而且不需要像红外线那样进行接口对接口的连接，所有藍牙设备基本上只要在有效通讯范围内使用，就可以进行随时连接。

一开始，蓝牙1.0就具备了广泛的用途。RS-232标准被广泛用于（串行口）调制解调器、打印机、鼠标、数据存储和其他一系列外围设备。蓝牙被设计为一种灵活的基于数据包的协议，具有广泛的配置文件选择，以适应这些上层应用。RS-232 对于物理连接来说也是相当耗能的，所以蓝牙被设计成低能耗。1.0规格由于强制地址广播，匿名是个问题。握手过程中MAC地址会被侦听到。峰值带宽只有721 kbps，距离不能超过10米。考虑现实应用的距离以及大的包头，实际带宽明显降低。1.0规格最初带有无线语音和耳机、拨号网络、传真和文件传输的配置。

蓝牙在最初的产品中常见的用途是音频，然而标准从来没有为任何接近全带宽的音乐而设计。721 Kbps对于一个好的压缩语音编解码器来说已经足够了，但这样有限的带宽无法满足未压缩Hi Res音频的需求。不过蓝牙并不仅仅是音频，自1999年以来已经经历了多次修订，以提高标准的带宽和连接质量、功能集，并帮助适应新的用例和市场。最近，蓝牙SIG一直专注于MESH网络、更低的能耗配置和更大的物联网范围。总之，该标准比以往任何时候都更快、更安全、功能更多。即便如此，蓝牙的核心功能从未被彻底改造以保持平台尽可能兼容。每一次修订都有很多补充和改进，但核心数据速率仍然是1 Mbps，大多数传统的历史遗留的配置文件仍然有效。最显著的新增功能包括2.0版中 3 Mbps的增强带宽，3.0版本用蓝牙配对通过Wi-Fi进行高速传输，以及4.0版本中引入的低能耗。

自4.0版以来，标准并没有按照单一的路径发展，而是以更快的带宽和更远的距离为目标，越来越多地分为低功耗和经典两个部分。低功耗是针对突发式通信的，比如健身追踪器和物联网产品。经典部分继续为需要持续连接的产品提供更高的带宽。

5.0版继续沿着这条道路走下去，重在降低功耗、提升距离和带宽，而不是改造耳机等经典协议。

在过去的20年，蓝牙已从 RS-232 线缆的无线替代发展成为一个成熟的影响深远的标准。从文件共享和设备配对，到无线音乐和配件，满足了几乎一切需求。如今该标准或许面临着最大的分叉，既要保留兼容性，又要为越来越低功耗的物联网设备和广泛的MESH网络提供驱动力。尽管有其局限性，但蓝牙的灵活性和无处不在是其最大的资产。这也是蓝牙技术的竞争对手没能成功的原因。

Bluetooth 在 ISM 波段的 WIFI 射频相互干扰問題一直被詬病，干擾發生時，就重送封包。

10 多年前大家可能都经历过 JAVA 和 Symbian 平台上的蓝牙病毒，入侵者未经用户同意就配对，控制使能蓝牙的手机。可以查看手机电话簿、短信、电量、序列号，更改手机的情景模式和界面、控制媒体播放器、遥控打电话、发垃圾短信等。

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海蒂·拉玛（Hedy Lamarr，1914年11月9日－2000年1月19日），出生於奧地利，猶太人裔，美國演員。扩频通讯（Spread Spectrum）技术的共同发明人，為現代許多無線通訊系統包括無線區域網路與行動電話的基礎關鍵。被后世尊为“藍牙（Bluetooth）之母”。于2014年被选入美国发明家名人堂。她於1933年上映的捷克电影中展示裸体，為世界上最早的裸体电影之一。2000年在佛州逝世。

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WiFi 的历史悠久而有趣。

1971年，ALOHAnet用超高频无线分组网络连接了夏威夷群岛。A

LOHAnet和ALOHA协议分别是以太网和后来的IEEE 802.11协议的早期先驱。

Vic Hayes通常被认为是 "Wi-Fi之父"。他在1974年加入NCR公司（现为半导体元件制造商Agere Systems的一部分）时就开始了这样的工作。1985年，美国 FCC 联邦通信委员会的一项裁决释放了ISM频段。这些频段与微波炉等设备使用的频段相同。

1991年，NCR公司与AT&T公司发明了802.11的前身，旨在用于收银系统。第一批无线产品的名称是WaveLAN。他们是发明Wi-Fi的功臣。

澳大利亚射电天文学家约翰-奥沙利文与他的同事特伦斯-珀西瓦尔、格雷厄姆-丹尼尔斯、迪特-奥斯特里、约翰-迪恩一起开发了Wi-Fi中使用的一项关键专利，这是联邦科学与工业研究组织（CSIRO）一个研究项目的副产品，"探测原子粒子大小的爆炸性迷你黑洞的实验失败了"。

1992年和1996年，CSIRO获得了一种后来用于Wi-Fi的方法的专利，以甄别和强化微弱信号。802.11协议的第一个版本于1997年发布，提供了高达2Mbit/s的链接速度。1999年，802.11b更新为允许11Mbit/s的链接速度。

1999年，Wi-Fi联盟作为一个行业协会成立，持有Wi-Fi商标。Wi-Fi这个名称在1999年8月就开始在商业上使用，是由品牌咨询公司Interbrand创造的。Wi-Fi联盟曾聘请Interbrand公司创造一个 "比'IEEE 802.11b直接序列'更吸引人的名字。

Wi-Fi联盟创始成员Phil Belanger表示，Interbrand发明Wi-Fi是对hi-fi这个词的双关语。Interbrand还创造了Wi-Fi的标志。

形似阴阳太极鱼的 Wi-Fi标志表示产品的互操作性认证。

IEEE 802.11标准的最初版本于1997年发布，1999年进行了澄清，但现在已经过时。

它规定了每秒1兆或2兆比特(Mbit/s)的两种净比特率，加上前向纠错码。

它规定了三种可供选择的物理层技术：

以1兆比特/秒的速度运行的漫反射红外线；

以1兆比特/秒或2兆比特/秒的速度运行的跳频扩频；

以1兆比特/秒或2兆比特/秒的速度运行的直序扩频。

后两种无线电技术在2.4 GHz的工业科学医疗频段上使用微波传输。一些早期的无线局域网技术使用较低的频率，如美国900 MHz ISM频段。

802.11b标准的最大原始数据率为11Mbit/s，并采用与原标准中定义的相同的媒体接入方式。802.11b产品于2000年初出现在市场上，因为802.11b是原始标准中定义的调制技术的直接扩展。802.11b在吞吐量上的急剧增加（与原始标准相比）以及同时大幅降低的价格导致802.11b作为最终的无线局域网技术被迅速接受。使用802.11b的设备会受到在2.4GHz频段工作的其他产品的干扰。在2.4 GHz范围内工作的设备包括微波炉、蓝牙设备、婴儿监视器、无绳电话和一些业余无线电设备。

5.8 GHz的OFDM波形最初被描述为1999年规范的第17条，现在被定义为2012年规范的第18条，并提供了允许以1.5至54 Mbit/s的速率传输和接收数据的协议。它已在全球范围内广泛实施，特别是在企业工作空间内。虽然最初的修正案不再有效，但无线接入点（卡和路由器）制造商仍在使用802.11a这个术语来描述其系统在5 GHz、54 Mbit/s下的互操作性。802.11a标准使用与原标准相同的数据链路层协议和帧格式，但基于OFDM的空中接口（物理层）。它工作在5 GHz频段，最大净数据率为54 Mbit/s，加上纠错码，实际净可实现的吞吐量在20 Mbit/s左右。由于2.4 GHz频段被大量使用，以至于拥挤不堪，使用相对闲置的5 GHz频段给802.11a带来了显著的优势。但是，这种高载波频率也带来了一个缺点：802.11a的整体有效范围小于802.11b/g。理论上，802.11a信号由于波长较小，更容易被路径上的墙壁和其他固体物体吸收，因此，不能像802.11b那样穿透得那么远。在实际应用中，802.11b通常在低速时具有更高的范围（802.11b在低信号强度下会将速度降低到5.5 Mbit/s甚至1 Mbit/s）。802.11a也会受到干扰，但局部地区可能干扰的信号较少，因此干扰较少，吞吐量较好。

2003年6月，第三种调制标准得到批准。802.11g. 该标准在2.4GHz频段工作(与802.11b一样)，但使用与802.11a相同的基于OFDM的传输方案。它的最大物理层比特率为54Mbit/s，不包括前向纠错码，或约22Mbit/s的平均吞吐量。802.11g硬件与802.11b硬件完全向后兼容，因此存在遗留问题，与802.11a相比，吞吐量降低约21%。当时提出的802.11g标准在2003年1月开始被市场迅速采用，远在批准之前，由于人们对更高数据速率的渴望以及制造成本的降低。到2003年夏天，大多数双频802.11a/b产品变成了双频/三模，在一个移动适配器卡或接入点中支持a和b/g。如何使b和g很好地结合在一起的细节占据了大部分挥之不去的技术过程；然而，在802.11g网络中，802.11b参与者的活动将降低整个802.11g网络的数据速率。与802.11b一样，802.11g设备也会受到在2.4GHz频段工作的其他产品的干扰，例如无线键盘。

802.11n是一个修正案，通过增加多输入多输出天线(MIMO)改进了以前的802.11标准。802.11n可在2.4GHz和5GHz频段上运行。对5 GHz频段的支持是可选的。它的最大净数据速率为54 Mbit/s至600 Mbit/s。IEEE已经批准了该修正案，并在2009年10月公布。在最终批准之前，企业已经根据Wi-Fi联盟对符合2007年802.11n提案草案的产品的认证，向802.11n网络迁移。

IEEE 802.11ac-2013是2013年12月发布的IEEE 802.11的修正案，建立在802.11n的基础上。

与802.11n相比，变化包括5 GHz频段的更宽信道(80或160 MHz对40 MHz)、更多的空间流(最多8个对4个)、更高阶调制(最多256-QAM对64-QAM)，以及增加多用户MIMO(MU-MIMO)。截至2013年10月，高端实施方案支持80 MHz信道、三个空间流和256-QAM，在5 GHz频段的80 MHz信道中，每个空间流的数据率高达433.3 Mbit/s，总共1300 Mbit/s。

IEEE 802.11ad是一个修正案，它为802.11网络定义了一个新的物理层，以便在60 GHz毫米波频谱中运行。该频段的传播特性与Wi-Fi网络运行的2.4 GHz和5 GHz频段有显著不同。实施802.11ad标准的产品正以WiGig品牌推向市场。认证计划现在由Wi-Fi联盟制定，而不是现在已经解散的WiGig联盟。802.11ad的峰值传输速率为7 Gbit/s。

IEEE 802.11af又称 "White-Fi "和 "超级Wi-Fi"，是2014年2月批准的一项修正案，它允许WLAN在54至790MHz的VHF和UHF频段的电视白空间频谱中运行。它使用认知无线电技术在未使用的电视频道上进行传输，标准采取了限制模拟电视、数字电视和无线麦克风等主要用户干扰的措施。接入点和台站利用GPS等卫星定位系统确定自己的位置，并利用互联网查询区域管理机构提供的地理位置数据库(GDB)，发现在给定的时间和位置有哪些频率信道可以使用。物理层采用OFDM，基于802.11ac。在UHF和VHF频段，传播路径损耗以及砖和混凝土等材料的衰减比2.4和5GHz频段低，从而增加了可能的范围。根据管理域的不同，频率通道的宽度为6～8MHz。最多可以在一个或两个连续的区块中粘合四个通道。MIMO操作是可能的，最多四个流用于时空块码（STBC）或多用户（MU）操作。对于6和7 MHz信道，每个空间流的可实现数据速率为26.7 Mbit/s，对于8 MHz信道为35.6 Mbit/s。在4个空间流和4个保税信道的情况下，6和7 MHz信道的最大数据速率为426.7 Mbit/s，8 MHz信道为568.9 Mbit/s。

WiFi的升级：

IEEE 802.11ah定义了工作在1 GHz以下许可豁免频段的WLAN系统，由于低频频谱的有利传播特性，802.11ah与工作在2.4 GHz和5 GHz频段的传统802.11 WLAN相比，可以提供更好的传输范围。802.11ah可用于各种用途，包括大规模传感器网络、扩展范围的热点和用于蜂窝流量卸载的室外Wi-Fi，而可用带宽相对较窄。该协议打算在更宽的范围内，消耗与低功耗蓝牙具有竞争力。

IEEE 802.11ai是对802.11标准的修订，将增加新的机制，以加快初始链路设置时间。

802.11aj是对802.11标准的修订，将增加新的机制，以加快初始链路设置时间。IEEE 802.11aj是802.11ad的重带，用于世界上一些地区（特别是中国）的45GHz非授权频谱。

IEEE 802.11aq是对802.11标准的修正，它将实现服务的预关联发现。这扩展了802.11u中的一些机制，使设备发现能够进一步发现设备上运行的服务，或由网络提供的服务。

802.11ax 是802.11ac的后续产品，将提高WLAN网络的效率。目标是提供802.11ac的4倍吞吐量。

802.11ay 是一个修正案，为802.11网络定义了一个新的物理层，以便在60GHz毫米波频谱中运行。它将是现有11ad的扩展，目的是扩大吞吐量、范围和用例。主要用途包括：室内操作、室外回程和短距离通信。802.11ay的峰值传输速率为20Gbit/s。主要扩展包括：信道绑定（2、3、4）、MIMO和更高的调制方案。

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