低功耗|蓝牙技术已经升级到5.3!市面上大部分无线耳机都落后了

1994年,爱立信提出了一项方案,致力于研究移动电话和其他配件之间进行低功耗、低成本无线通信连接的方法,也就是我们现在所熟知的蓝牙技术。
第一代蓝牙(1.0)技术发布于1998年,最大传输速度为723.1Kbit/s,最远传输距离可达10米。早期的蓝牙1.0版本存在很多问题,比如多家厂商指出它们的产品互不兼容,同时具有隐私泄露的风险。
随着时间的推移,蓝牙技术已经发展23年,版本也从1.0升级到了5.3。蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)在2021年7月13日正式发布了最新的蓝牙核心规范5.3版本。
相比蓝牙5.2,蓝牙5.3通过改善低功耗蓝牙中的周期性广播、连接更新以及频道分级,进一步提升了低功耗蓝牙的通讯效率和蓝牙设备的无线共存性,同时,蓝牙的功耗也有所下降。而且,蓝牙5.3版本还引入了一些新功能,增强了经典蓝牙BR/EDR(基础速率和增强速率)的安全性。
这里需要补充个知识点,在蓝牙4.0发布之前,前三个版本的蓝牙主要以BR/EDR/HS发展,也就是我们常说的经典蓝牙,4.0版本之后引入LE(低功耗)。
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简单点来讲,就是蓝牙5.3版本延迟更低、抗干扰性更强、提高电池寿命,但传输速率(42Mbit/s)和传输距离(300米)没有变化。
正因为蓝牙技术的进步,才使得耳机迎来了无线化的时代。可是,现如今蓝牙技术已经更新到了5.3,而市面上绝大多数耳机仍停留在4.0左右版本,这是为何?
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蓝牙技术更新太快,还是无线耳机太落后?回答这个问题前,我们不妨先来搞清楚不同蓝牙版本之间的区别,以及发布的时间。根据维基百科,蓝牙4.0版本发布时间为2010年,最大传输速度为24Mbit/s,最大传输距离为50米。
从下发图片可以看出,虽然蓝牙4.0经过了两次版本更迭,但是其最大传输速率和传输距离并没有发生任何改变,直到2016年蓝牙联盟发布5.0版本。
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事实上,只有设备搭载的是蓝牙4.0芯片,都可以通过后续固件版本升级到4.2版本。以iPhone 6,这款机型发布于2014年9月,相隔1年后,苹果悄悄修改了其官网上iPhone 6、iPhone 6 Plus、iPad Air 2的参数,将原本的蓝牙4.2更换成了最新的蓝牙4.2。
也就是说,在非大版本更新的情况下,只有设备采用的是4.0或5.0的蓝牙芯片,都可以通过固件升级到最新版本,只是决定权在厂商手中。
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而无线蓝牙耳机这边,厂商们在推出一款新品时,可能并不会按照蓝牙联盟发布的版本时间来进行即时跟进,比如索尼WH-1000XM3,发布于2018年8月30日,蓝牙版本却只有4.2,但是蓝牙5.0版本发布的时间是2016年。
作为对比,苹果的二代AirPods发布时间为2019年3月,蓝牙版本则是5.0。我们都知道,作为全球市值最高的科技公司,苹果并不差钱,所以自然也不会在乎成本问题。
在低功耗(4.0及以上版本)蓝牙芯片市场中,存在单模和双模两种不同的芯片设计。单模蓝牙芯片是指仅支持低功耗传输功能的芯片,双模蓝牙芯片则是除了支持低功耗传输外,还支持经典蓝牙(4.0版本以下)传输。
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低功耗蓝牙厂商能否成功切入市场,不仅需要芯片性能好,还要售价合理;再加上公司自身也需保持较高的毛利率来维持运作。这两个条件都要求公司的产品成本要低。而芯片成本主要包括芯片设计成本和芯片硬件成本。蓝牙4.0及以上版本都包含低功耗模块(LE),该模块设计成本包含研发费用、EDA开发工具、IP授权等费用。

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