Bluetooth 5.0 a devenit o realitate. Comparativ cu Bluetooth 4.0, noua versiune are de două ori mai mare decât cea de patru ori mai mare decât intervalul și o serie de alte îmbunătățiri. Luați în considerare avantajele Bluetooth 5.0 față de predecesorii săi, inclusiv exemplul procesor CC2640R2F din Texas Instruments.
Popularitatea versiunii protocolului Bluetooth 4, precum și unele dintre limitările acestuia au devenit motivele pentru crearea următoarei specificații pentru Bluetooth 5. Dezvoltatorii și-au stabilit o serie de obiective: extinderea gamei, creșterea lățime de bandă atunci când difuzați pachete, îmbunătățind imunitatea la zgomot și așa mai departe.
Acum, când au început să apară primele dispozitive cu Bluetooth 5, utilizatorii și dezvoltatorii își pun pe bună dreptate întrebări: care dintre promisiunile anunțate anterior s-a făcut realitate? Cât de mult a crescut intervalul și viteza transferului de date? Cum a afectat acest lucru consumul? Cum s-a schimbat abordarea generării de pachete de difuzare? Ce îmbunătățiri au fost aduse pentru creșterea imunității la zgomot? Și, desigur, întrebarea principală este dacă există compatibilitate înapoi între Bluetooth 5 și Bluetooth 4? Vom răspunde la aceste și alte câteva întrebări și vom lua în considerare principalele avantaje ale Bluetooth 5.0 față de predecesorii săi, inclusiv exemplul unui procesor real cu suport pentru Bluetooth 5.0 fabricat de companie Texas Instruments.
Să începem revizuirea Bluetooth 5.0 cu răspunsul la cea mai frecventă întrebare despre compatibilitatea înapoi cu Bluetooth 4.x
Bluetooth 5.0 oferă compatibilitatea înapoi cu Bluetooth 4.x?
Da, da. Bluetooth 5 a adoptat majoritatea funcțiilor și extensiilor Bluetooth 4.1 și 4.2. De exemplu, dispozitivele Bluetooth 5 păstrează toate îmbunătățirile Bluetooth 4.2 în securitatea datelor și acceptă extensia de lungime a datelor LE. Merită reamintit că, datorită extinderii de lungime de date LE începând cu Bluetooth 4.2, dimensiunea unității de date de pachet (PDU) cu conexiunea stabilită poate fi crescută de la 27 la 251 octeți, ceea ce permite creșterea cursului de schimb de date de 2,5 ori.
Datorită numărului mare de diferențe între versiunile de protocol, se păstrează mecanismul tradițional de coordonare a parametrilor între dispozitive la stabilirea conexiunilor. Aceasta înseamnă că, înainte de a începe schimbul de date, dispozitivele se cunosc și determină frecvența maximă a transferului de date, lungimea mesajelor ș.a. În acest caz, setările implicite sunt Bluetooth 4.0. Tranziția la parametrii Bluetooth 5 are loc numai dacă în timpul procesului de negociere se dovedește că ambele dispozitive acceptă o versiune ulterioară a protocolului.
Vorbind despre instrumentele care sunt deja disponibile pentru dezvoltatori, merită remarcat noul procesor CC2640R2F și stiva gratuită BLE5-Stack de la Texas Instruments. Spre deliciul dezvoltatorilor, BLE5-Stack se bazează pe versiunea anterioară a BLE-Stack, iar schimbările în utilizarea acestuia au afectat doar noile caracteristici ale Bluetooth 5.0.
Cum a crescut viteza de transfer de date în Bluetooth 5?
Bluetooth 5 folosește conexiune fără fir cu o rată de transfer de date fizice de până la 2 Mbps, care este de două ori mai mare decât cea a Bluetooth 4.x. De remarcat aici că rata efectivă de schimb de date depinde nu numai de lățimea de bandă fizică a canalului de transmisie, ci și de raportul dintre servicii și informatii utile în pachet, precum și din costurile „aeriene” asociate, de exemplu, pierderea de timp între pachete (tabelul 1).
Tabelul 1. Viteza de comunicare pentru diferite versiuniBluetooth
În versiunile Bluetooth 4.0 și 4.1, lățimea de bandă fizică a canalului a fost de 1 Mbit / s, ceea ce cu un pachet de date PDU cu o lungime de 27 de octeți a făcut posibilă realizarea unui curs de schimb de până la 305 kbit / s. Bluetooth 4.2 introduce extensia de lungime a datelor LE. Datorită lui, după stabilirea unei conexiuni între dispozitive, a devenit posibilă creșterea lungimii pachetului la 251 de octeți, ceea ce a dus la o creștere a ratei schimbului de date de 2,5 ori - până la 780 kbit / s.
În versiunea 5 a Bluetooth, s-a păstrat suportul pentru extensia de lungime a datelor LE, care, împreună cu o creștere a lățimii de bandă fizică de până la 2 Mbps, vă permite să obțineți rate de date de până la 1,4 Mbps.
După cum arată practica, o astfel de accelerare a transferului de date nu este limita. De exemplu, microcontrolerul wireless CC2640R2F este capabil să funcționeze cu viteze de până la 5 Mbps.
Merită spus despre concepția greșită comună că creșterea lățimii de bandă până la 2 Mbps s-a obținut prin reducerea razei de acțiune. Desigur, fizic cipul transceiver (PHY) când lucrează cu o frecvență de 2 Mbps are 5 dBm sensibilitate mai mică decât atunci când lucrează cu o frecvență de 1 Mbps. Cu toate acestea, pe lângă sensibilitate, există și alți factori care contribuie la creșterea razei de acțiune, de exemplu, trecerea la codificarea datelor. Din acest motiv, ceteris paribus, Bluetooth 5 este mai fiabil și are o gamă mai mare în comparație cu Bluetooth 4.0. Acest lucru este descris în detaliu într-una din următoarele secțiuni ale articolului.
Cum să activați modul de transfer de date de mare viteză în Bluetooth 5?
Când se stabilește o conexiune între două dispozitive Bluetooth, setările Bluetooth 4.0 sunt utilizate inițial. Aceasta înseamnă că, în prima etapă, dispozitivele schimbă date cu o viteză de 1 Mbit / s. După stabilirea unei conexiuni, un expert cu suport pentru Bluetooth 5.0 poate începe procedura de actualizare PHY, al cărei scop este de a stabili o viteză maximă de 2 Mbps. Această operație va avea succes doar dacă sclavul acceptă și Bluetooth 5.0. În caz contrar, viteza rămâne la nivelul de 1 Mbps.
Pentru dezvoltatorii care au folosit anterior BLE-Stack de la Texas Instruments, vestea bună este că pentru a efectua procedura de mai sus, singura stivă BLE5-Stack are o singură funcție numită HCI_LE_SetDefaultPhyCmd (). Astfel, la trecerea la Bluetooth 5.0 pentru utilizatorii de produse TI, inițializarea inițială nu va cauza probleme. De asemenea, un exemplu postat pe portalul GitHub va fi util pentru dezvoltatori, ceea ce vă permite să evaluați funcționarea a două microcontrolere CC2640R2F care funcționează ca parte a CC2640R2 LaunchPads în modurile de mare viteză și cu rază lungă.
Cum a crescut gama Bluetooth 5?
Specificația Bluetooth 5.0 vorbește despre creșterea intervalului de patru ori în comparație cu Bluetooth 4.0. Aceasta este o întrebare destul de delicată, care ar trebui abordată mai detaliat.
În primul rând, conceptul de „patru ori” este relativ și nu este legat de o rază de acțiune specifică în metri sau kilometri. Cert este că gama de transmisii radio depinde foarte mult de o serie de factori: starea mediului, nivelul de interferență, numărul dispozitivelor care transmit simultan și așa mai departe. Ca urmare, nu un singur producător, precum și dezvoltatorul standardului Bluetooth SIG, oferă valori specifice. Creșterea gamei este estimată în comparație cu Bluetooth 4.0.
Pentru analize suplimentare, este necesar să se efectueze unele calcule matematice și să se evalueze bugetul de putere al canalului radio. Când utilizați valori logaritmice, bugetul canalului radio (dB) este egal cu diferența dintre puterea emițătorului (dBm) și sensibilitatea receptorului (dBm):
Bugetul canalului \u003d putereT x (dBm) - sensibilitateR x (DBm)
Pentru Bluetooth 4.0, sensibilitatea standard a receptorului este de -93 dBm. Presupunând o putere de emițător de 0 dBm, bugetul este de 93 dB.
O creștere de patru ori a razei va necesita o creștere bugetară de 12 dB, ceea ce conferă o valoare de 105 dB. Cum se presupune că va atinge această valoare? Există două moduri:
- creșterea puterii emițătorului;
- sensibilitate crescută a receptorilor.
Dacă mergeți pe prima cale și creșteți puterea emițătorului, acest lucru va provoca inevitabil o creștere a consumului. De exemplu, pentru CC2640R2F, trecerea la o putere de ieșire de 5 dBm duce la o creștere a curentului de consum la 9 mA (Figura 1). La o putere de 10 dBm, curentul crește la 20 mA. Această abordare nu arată atractivă pentru majoritatea dispozitivelor fără fir cu baterii și nu este întotdeauna potrivită pentru IoT și tocmai în acest domeniu Bluetooth 5.0 a fost orientat în primul rând. Din acest motiv, a doua soluție pare de preferat.
Pentru a crește sensibilitatea receptorului, sunt propuse două metode:
- scăderea vitezei de transmisie;
- utilizarea codării de date PHY codificate.
Scăderea vitezei de transfer a datelor de opt ori teoretic crește sensibilitatea receptorului cu 9 dB. Astfel, până la valoarea prețuită, lipsesc doar 3 dB.
3 dB necesare pot fi obținute folosind opțiunea de codare PHY codificată. Anterior, în versiunile Bluetooth 4.x, codarea biților a fost lipsită de ambiguitate 1: 1. Aceasta înseamnă că fluxul de date a fost trimis direct la demodulatorul diferențial. În Bluetooth 5.0, când utilizați Coded PHY, există două formate suplimentare transmitere:
- cu codificare 1: 2, în care doi biți din fluxul de date radio sunt mapate la fiecare bit de date. De exemplu, un „1” logic este reprezentat ca o secvență de „10”. În acest caz, viteza fizică rămâne egală cu 1 Mbit / s, iar rata de transfer efectivă a datelor scade la 500 kbit / s.
- Cu codare 1: 4. De exemplu, un „1” logic este reprezentat de secvența „1100”. Viteza de transfer de date este redusă la 125 kbit / s.
Abordarea descrisă se numește Corecția erorilor îndreptate (FEC) și vă permite să detectați și să corectați erorile pe partea de primire, în loc să solicitați retransmisie de pachete, așa cum s-a întâmplat în Bluetooth 4.0.
Pe hârtie, totul arată bine. Rămâne doar să aflăm modul în care aceste calcule teoretice corespund realității. Ca exemplu, să luăm același microcontroler CC2640R2F. Datorită diverselor îmbunătățiri și modurilor noi de modulare ale Bluetooth 5.0, transceiverul acestui procesor are o sensibilitate de -97 dBm la o rată de biți de 1 Mbps și -103 dBm atunci când utilizați Coded PHY și o rată de biți de 125 kbit / s. Astfel, în ultimul caz, doar 2 dBm nu sunt suficiente pentru a ajunge la 105 dB.
Pentru a evalua gama CC2640R2F, inginerii de la Texas Instruments au efectuat un experiment pe teren în orașul Oslo. Mai mult, din punct de vedere al nivelului de zgomot, mediul din această experiență nu poate fi numit „prietenos”, deoarece partea de afaceri a orașului se afla în imediata apropiere.
Pentru a obține un buget de putere mai mare de 105 dB, s-a decis creșterea puterii emițătorului la 5 dBm. Acest lucru a făcut posibilă obținerea unei valori finale impresionante de 108 dBm (Figura 2). La efectuarea experimentului, intervalul a fost de 1,6 km, ceea ce reprezintă un rezultat foarte impresionant, mai ales - având în vedere nivelul minim de consum al emițătorilor radio.
Cum s-a schimbat abordarea difuzării bluetooth 5?
Anterior, în Bluetooth 4.x, trei canale de date dedicate au fost utilizate pentru a stabili conexiuni între dispozitive (37, 38, 39). Cu ajutorul lor, dispozitivele s-au găsit reciproc și au schimbat informații despre servicii. Pe ele a fost posibil să se transmită pachete de date transmise. Această abordare are dezavantaje:
- cu un număr mare de emițători activi, aceste canale pot fi pur și simplu supraîncărcate;
- din ce în ce mai multe dispozitive folosesc transmisii punct la punct. Acest lucru este deosebit de important pentru IoT;
- noul sistem de codare PHY Coded va necesita de opt ori mai mult timp pentru a stabili o conexiune, care va încărca suplimentar canalele de difuzare.
Pentru a rezolva aceste probleme în Bluetooth 5.0, sa decis să treceți la o schemă în care datele sunt transmise pe toate cele 37 de canale de date, iar canalele de servicii 37, 38, 39 sunt utilizate pentru a transmite indicatoare. Indicatorul se referă la canalul prin care va fi transmis mesajul transmis. În acest caz, datele sunt transmise o singură dată. Drept urmare, este posibil să ușurați în mod semnificativ canalele de servicii și să eliminați acest blocaj.
De asemenea, este demn de remarcat faptul că acum lungimea datelor pachetului de difuzare poate ajunge la 255 bytes în loc de PDU de 6 ... 37 bytes în Bluetooth 4.x. Acest lucru este extrem de important pentru aplicațiile IoT, deoarece reduce la minimum transmisia aerului și elimină necesitatea conexiunilor și, prin urmare, reduce consumul.
Bluetooth 5 acceptă rețele de plasă?
Texas Instruments Soluții Bluetooth 5
Unul dintre primele microcontrolere cu Bluetooth 5.0 a fost procesorul CC2640R2F de înaltă performanță fabricat de Texas Instruments.
CC2640R2F este construit pe baza nucleului modern ARM Cortex-M3 pe 32 de biți cu o frecvență de operare de până la 48 MHz. Funcționarea transmițătorului radio este controlată de al doilea nucleu ARM Cortex-M0 pe 32 de biți (figura 3). În plus, CC2640R2F dispune de periferice digitale și analogice bogate.
Avantajul microcontrolerului CC2640R2F este și un nivel scăzut de consum (tabelul 2). Aceasta se aplică tuturor modurilor de operare. De exemplu, în modul activ, când primiți date pe un canal radio, consumul este de 5,9 mA, iar la transmitere, este de 6,1 mA (0 dBm) sau 9,1 mA (5 dBm). Când intrați în modul de veghe, curentul de alimentare scade complet la 1 μA.
Combinația a trei calități importante, cum ar fi suportul pentru Bluetooth 5.0, consumul redus de energie și performanța ridicată la vârf face CC2640R2F o soluție foarte interesantă pentru internetul lucrurilor. În același timp, folosind acest microcontroler, puteți crea o gamă întreagă de dispozitive IoT: senzori independenți care funcționează mai mulți ani pe o singură baterie, punți între procesorul de control suplimentar și canalul Bluetooth 5.0, aplicații complexe care necesită o putere mare de calcul.
Masa 2. Consum microcontroller wirelessCC2640 R2 F cu sprijinulBluetooth 5
| Mod de operare | Parametru | Valoare (la Vcc \u003d 3 V) |
|---|---|---|
| Calcul activ | μA / MHz ARM® Cortex®-M3 | 61 μA / MHz |
| Coremark / mA | 48,5 | |
| Coremark la 48 MHz | 142 | |
| Schimb radio | Culmea curentului la recepție, mA | 5,9 |
| Curent maxim în timpul transmisiei, mA | 6,1 | |
| Modul de adormire | Controler senzor, μA / MHz | 8,2 |
| Modul de repaus cu RTC activat și economie de memorie, mA | 1 |
Pentru a începe rapid cu CC2640R2F, Texas Instruments a pregătit un set tradițional de depanare (Figura 4). Folosind o pereche de astfel de dispozitive, puteți evalua viteza și gama de transmisie radio prin Bluetooth 5.0. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza exemple gata pregătite sau creați o aplicație proprie pe baza protocolului gratuit BLE 5 stack 1.0 (www.ti.com/ble).
Concluzie
Noua versiune a protocolului Bluetooth 5.0 este axată pe respectarea maximă a nevoilor internetului lucrurilor (IoT). Față de Bluetooth 4.0, are o serie de îmbunătățiri de calitate:
- rata de transfer de date s-a dublat și a ajuns la 2 Mbps;
- domeniul de transmisie a crescut de patru ori datorită codificării datelor codate PHY și corecția erorilor înaintate (FEC);
- rata de difuzare a crescut de 8 ori.
În plus, Bluetooth 5.0 oferă compatibilitate înapoi cu dispozitivele Bluetooth 4.x și, de asemenea, acceptă majoritatea extensiilor versiunilor de protocol ulterioare.
Puteți evalua acum capacitățile Bluetooth 5.0 folosind instrumentele produse de Texas Instruments. Compania eliberează microcontrolerul CC2640R2F de înaltă performanță și cu putere redusă, oferă o stivă BLE 5 liberă 1.0 și multe exemple gata pentru kitul de depanare LAUNCHXL-CC2640R2.
Literatură
- Întrebări frecvente despre Bluetooth Core Specifcation 5.0. 2016. Bluetooth SIG.
- SDI TI SimpleLink CC2640R2 1.35.00.33. https://github.com/ti-simplelink/ble_examples.
Bluetooth 5 „într-un mod special” se distinge printre alte tehnologii wireless din gama sa de comunicare. Aceasta este o tendință. Această tendință nu a putut lăsa deoparte dezvoltatorii diverselor dispozitive care pot fi controlate de la distanță, de exemplu prin intermediul unui smartphone. Haideți să aruncăm o privire mai atentă la tehnologia Bluetooth 5 pentru a debuta unele dintre miturile despre aceasta.
Bluetooth 5 nu este compatibil cu dispozitivele mai vechi
Întregul farmec al Bluetooth 5 este acela că este complet compatibil cu versiunile anterioare ale Bluetooth 4.0, 4.1 și 4.2. Un alt bonus este că totul poate fi aplicat noii versiuni de Bluetooth 5 funcții de bază Versiunile anterioare. De exemplu, puteți utiliza intervalul extins de date de la versiunea 4.2 în combinație cu o rată mai mare de transfer de date din versiunea 5.0, ceea ce va permite dezvoltatorilor să folosească cel mai eficient set de funcții pentru o anumită aplicație.
Bluetooth 5 are o viteză mai rapidă și o gamă mai largă de transmisie de date
Una dintre cele mai frecvente greșeli în ceea ce privește Bluetooth 5 este ideea că utilizatorii pot lucra la o viteză de 2 Mbps cu o rază crescută de transfer de date, ceea ce nu este chiar așa. Funcțiile de mare viteză și telemetru sunt la capetele opuse ale spectrului: trebuie să alegeți dacă rata sau intervalul de date sunt importante, deoarece dispozitivul nu poate funcționa în ambele moduri în același timp. De exemplu, pentru a atinge intervalul maxim, trebuie să sacrificați o rată de transfer de date care scade la 125 kbps.
Creșterea gamei de transmisie de date Bluetooth 5 se realizează prin creșterea puterii de ieșire a stației radio
Marele avantaj al modurilor de distanță lungă este lipsa consumului crescut de energie. Când utilizați straturi fizice codificate (PHY), sensibilitatea receptorului îmbunătățește păstrând același curent de transmisie (TX) și curent (RX) în Bluetooth 4.0, 4.1 și 4.2. Bluetooth 5 folosește corectarea erorilor înainte (FEC) pentru a extinde biții de sarcină utilă de la 1 la 2 sau 1 la 4 la viteze de date de 500 kbit / s, respectiv 125 kbit / s. Acum receptorul poate distinge mai ușor între semnal și zgomot.
Bluetooth 5 include Bluetooth Low Energy (BLE)
Un număr mare de dezvoltatori așteptau cu nerăbdare ratificarea implementării dispozitivelor de consum redus (BLE) în Bluetooth 5. Spre surprinderea multora, rețeaua BLE a fost lansată independent după anunțarea versiunii 5. Acesta este un fapt „subțire”, dar important. Rețeaua BLE se află în afara nucleului specificației Bluetooth. Aceasta înseamnă că puteți utiliza BLE împreună cu Bluetooth 4.0, 4.1, 4.2 sau 5.
Bluetooth 5 îmbunătățește performanțele Wi-Fi
Acest dispozitiv a fost introdus ca îmbunătățind conectivitatea și compatibilitatea wireless. Această descriere poate fi interpretată greșit ca „îmbunătățirea transferului de date”. din “. De fapt, fiabilitatea de a lucra cu alte dispozitive BLE a fost îmbunătățită. Schema de comutare ale frecvențelor Bluetooth 5 aleatoare reduce probabilitatea de a transmite simultan date de la un alt dispozitiv BLE pe același canal de frecvență radio (RF), ceea ce crește fiabilitatea generală a fiecărei conexiuni.
În modul de viteză mare, transmisia dintre pachete este mai rapidă
O altă concepție greșită despre Bluetooth 5 este că viteza mare este legată de viteza transferului de date între pachete. Acesta nu este de fapt cazul. Istoric, BLE a fost limitat de o rată a datelor de 1 Mbps; acest lucru se dublează la 2 Mbps cu versiunea 5. Aceasta înseamnă că durează jumătate din timp pentru a transmite pachete de date, menținând același interval de timp între pachete.
O conexiune de 2 Mbps are aceeași gamă ca 1 Mbps
Când funcționați cu o viteză de 2 Mbit / s cu Bluetooth 5, există o pierdere a sensibilității în comparație cu 1 Mbit / s. O rată de date mai mare oferă un interval mai scurt decât 1 Mbps. Dar o ușoară limitare a intervalului ajută la neutralizarea îmbunătățirii arhitecturii primelor dispozitive BLE. Comparând comunicațiile radio Bluetooth 4.0 și Bluetooth 5 cu o viteză de 2 Mbps, acestea din urmă vor avea avantaje semnificative în lățimea de bandă dacă sunt plasate la aceeași distanță față de obiectul cu care se schimbă datele.
Dispozitivele Bluetooth 5 se pot conecta direct în modul 2 Mbps
Aceasta este o afirmație falsă. Două dispozitive trebuie să stabilească mai întâi o conexiune la o viteză de 1 Mbit / s, apoi, dacă există un semnal bun sau o compatibilitate a dispozitivului, treceți la 2 Mbit / s. Această tactică a „negocierilor” dintre dispozitive este similară cu funcția de extindere a lungimii datelor Bluetooth 4.2 menționată anterior. Potrivirea funcțiilor vă oferă flexibilitatea de a schimba dinamic viteza de transfer de date în funcție de nevoile aplicației dvs. și oferă compatibilitate cu dispozitivele BLE care nu acceptă transferul de date de mare viteză.
Instalarea conexiunii „departe” ar trebui să fie scurtă în timp
Dacă acest lucru ar fi adevărat, ar fi un minus foarte semnificativ pentru acest dispozitiv. Din fericire, conform specificației, dispozitivul se poate localiza și se poate conecta la alte dispozitive pe distanțe lungi prin „extensia de publicitate”. Descărcarea canalelor de publicitate și utilizarea canalelor de date oferă o conexiune mai eficientă la distanță lungă și oferă avantaje semnificative atunci când sunt utilizate atunci când acoperirea este critică.
Dispozitivele pe distanțe lungi pot comunica cu un smartphone care nu acceptă Bluetooth 5
Iată un alt mit important. Pentru a utiliza funcțiile de viteză mare și de gamă ale transmisiei de date Bluetooth 5, dispozitivele centrale și periferice trebuie să accepte Bluetooth 5. Pentru a demonstra că, pentru a comunica senzorul cu smartphone-ul pe distanță lungă, smartphone-ul și nodul senzorului trebuie să suporte PHY codificat Bluetooth 5.
BLE este doar pentru aplicații de rețea.
După apariția BLE, a devenit asociată ca tehnologie a unei rețele personale cu accent pe dispozitivele purtabile și pe trackerele de fitness. Odată cu apariția Bluetooth 5, aceste bariere se descompun, pe măsură ce tehnologia se extinde la aplicații de vânzare cu amănuntul, acasă, industrială și auto. Această tehnologie are toate perspectivele de utilizare în sisteme inteligente pentru casă.
Și pentru recenzorul mic de limbă engleză:
Vestea apariției Bluetooth 5.0 a apărut pe paginile resurselor media în iunie 2016, dar publicul ocupat cu lucruri mai importante nu a acordat atenția cuvenită apariției unui nou standard tehnologic în lumea comunicațiilor wireless. Dispozitivele bazate pe Bluetooth 5.0 la acel moment nu au fost încă lansate. În mai 2017, după apariția Samsung Galaxy S8 și Xiaomi Mi 6, au început să vorbească despre noua specificație într-un mod complet diferit. La urma urmei, Bluetooth 5.0 a prezentat consumatorilor câteva avantaje mult așteptate, despre care vom discuta în acest articol.
Vești bune pentru dezvoltatori
Coexistență wireless - amintiți-vă acest termen. În curând, el va schimba întreaga structură a comunicațiilor fără fir. Grupul de interese speciale Bluetooth promite un nivel de interacțiune fără precedent cu alte protocoale de comunicare. Promitem chiar o coexistență paralelă și fără conflicte de Bluetooth și Wi-Fi.
Specificația 5.0 presupune funcționarea cu 255 pachete octet (în loc de 31 de pachete, ca în versiunea anterioară) și trecerea la frecvențele vecine, fără a pierde octeți de trafic. În banda de 2,4 GHz plină de biți și octeți, va deveni mai ușor pentru consumatori, programatori și chiar sisteme de operare și cipuri să respire.
Dezvoltatorii vor putea implementa setări subtile produse software, producătorii vor începe să integreze module Bluetooth 5.0 chiar și în fier și aspiratoare. ȘI sisteme de operare va înceta supraîncărcarea procesoarelor, încercând să construiască lucrări pentru organizarea traficului cu litiera. Analiștii spun că „Internetul lucrurilor”, aspectul despre care toți futurologii vorbesc de atâta timp, va începe cu asta.
Ce să se aștepte pentru consumator
Pentru utilizatorul mediu al dispozitivelor Bluetooth, aspectul specificației 5.0 este interesant în două moduri. In primul rand, standard nou crește viteza de partajare a fișierelor de 2 ori. În al doilea rând, intervalul crește de 4 ori.
În număr, acest lucru sună și mai bine - viteza Bluetooth 5.0 a crescut la 2 Mbps, iar domeniul este crescut la 100 de metri. Acum puteți asculta piese de înaltă calitate a sunetului, chiar dacă smartphone-ul dvs. este în casă, iar dvs. cu un difuzor wireless sau căști pe stradă.
În plus, noul protocol permite nu numai creșterea gamei - Bluetooth 5.0 este gata să funcționeze nu cu o singură sursă, ci cu mai multe simultan. Iar intensitatea energetică a acestui proces va fi semnificativ mai mică decât cea a versiunilor anterioare ale modulelor de comunicare fără fir. Mai simplu spus, Bluetooth 5.0 va proteja bateria atât a unui smartphone cât și a unui difuzor mobil. 
O altă veste bună este abilitatea de a cripta traficul transmis pe canalul Bluetooth. Dezvoltatorii și producătorii vorbesc deja despre înlocuirea lesei scurte NFC cu un protocol mai avansat care vă permite să vă transformați smartphone-ul într-un înlocuitor complet pentru un card bancar.
Este adevărat, toate aceste avantaje sunt încă disponibile doar pentru câțiva proprietari de dispozitive mobile.
Smartphone-uri cu Bluetooth 5.0
În acest moment, puteți cumpăra doar trei dispozitive cu module de comunicare Bluetooth 5.0. Acestea sunt smartphone-uri și. Până în prezent, noua specificație este implementată doar pe flagship-uri, așa că pentru dreptul de a utiliza toate inovațiile Bluetooth 5.0 trebuie să plătiți de la 500 la 1000 de dolari SUA.
În a doua jumătate a lunii mai, un smartphone premium se va alătura line-up-ului pilot Samsung și Xiaomi, a cărui specificație oficială include un nou standard wireless. În acest moment, avantajele Bluetooth 5.0 vor trebui să plătească de la 650 de dolari la 750 de euro, în funcție de locul de vânzare al noului smartphone HTC.
Până la începutul verii, la aproximativ un an de la anunțarea Bluetooth 5.0, va apărea pe piață un alt flagship cu o nouă specificație wireless. Costul estimativ al dispozitivului japonez va fi de 800 de dolari SUA.
Pe termen lung, analiștii prezic apariția unei a cincea specificații în Samsung Nota Galaxy 8 și noul telefon google de la linia Pixel. Dar în ieftin telefoane mobile Bluetooth 5.0 nu va fi înregistrat foarte curând. Cert este că această specificație ar trebui să fie acceptată de chipset-uri. Printre soluțiile cu costuri scăzute, astfel de funcții, din păcate, nu au încă un singur procesor.
Tehnologia Bluetooth este proiectată pentru a transmite date la distanțe mici (nu mai mult de 100m pentru cele mai recente versiuni). Acest lucru se explică prin principiul funcționării bazat pe comunicațiile radio din banda ISM.
Viteza Bluetooth este semnificativ mai mică decât cea a Wi-Fi, dar în același timp consumă mai puțină energie a bateriei și permite dispozitivelor să se conecteze între ele mai rapid. În plus, conexiunile Bluetooth sunt rezistente la diverse tipuri de interferențe în bandă largă, iar echipamentul pentru implementarea lor este destul de ieftin.
- Versiunea 1.0
A fost publicat în 1998. și a permis transmiterea datelor la o distanță de câțiva metri. S-a caracterizat printr-o compatibilitate slabă între produsele de la diferiți producători și incapacitatea de a implementa conexiuni anonime la nivel de protocol. Această versiune nu a fost folosită de multă vreme. - Versiunile 1.1 și 1.2
Aceste actualizări includ suport pentru canale necriptate, afișarea puterii semnalului de intrare și accelerarea procesului de detectare / conectare a dispozitivelor. De asemenea, a crescut imunitatea la zgomot, a crescut viteza de difuzare (721Kbit / s) și a fost implementată anonimatul rețelei. Aceste versiuni au făcut posibilă transmiterea atât a mesajelor vocale, cât și a sunetului stereo (profil A2DP). În prezent, puteți cumpăra un telefon ieftin de la un producător chinez cu actualizarea 1.2. - Versiunea 2.0 și 2.1
Update 2.0 a fost lansat în 2004, 2.1 - în 2007. Diferența dintre ele este cea mai mare eficiență energetică a celei mai recente versiuni. Principala caracteristică a Bluetooth 2.0 este introducerea tehnologiei EDR, care a crescut viteza până la 3Mbit / s teoretice (în practică, de multe ori s-a dovedit 1,5-2Mbit / s. Astăzi puteți cumpăra smartphone ieftinsprijinirea acestei tehnologii. Versiunea 2.1 este cea mai populară actualizare Bluetooth. Este compatibil cu aproape toate dispozitivele de pe piața mobilă. Mai mult, dacă smartphone-urile / tabletele folosesc Bluetooth de actualizări mai recente, atunci la șoareci wireless, tastaturi, căști etc. destul de des este implementat standardul 2.1 + EDR. Aceste actualizări includ suport pentru canale necriptate, afișarea puterii semnalului de intrare și accelerarea procesului de detectare / conectare a dispozitivelor. De asemenea, a crescut imunitatea la zgomot, a crescut viteza de difuzare (721Kbit / s) și a fost implementată anonimatul rețelei. Aceste versiuni au făcut posibilă transmiterea atât a mesajelor vocale, cât și a sunetului stereo (profil A2DP).
Consumul de energie în versiunea 2.1 a scăzut de aproape 10 ori, a apărut o lățime de bandă suplimentară, ceea ce a facilitat utilizarea mai multor conexiuni simultan. Implementarea unei conexiuni cu o singură atingere.
- Versiunea 3.0
A fost lansat în 2009 și a folosit pentru prima dată traducere de date de mare viteză (HS). Viteza a crescut la 24 Mbps. Acest lucru a fost realizat prin instalarea a două module (Bluetooth2.1 + EDR și a unui modul care funcționează pe protocolul 802.11, precum și Wi-Fi). Este al doilea modul care „dă” un salt de viteză, dar nu oferă compatibilitate cu Wi-Fi. Fișierele mici sunt transferate cu ajutorul modulului 2.1 + EDR, iar fișierele mari sunt transmise folosind protocolul 802.11. Dezavantajul acestei soluții a fost consumul crescut de energie.
- Versiunea 4.0 și 4.1
Actualizarea 4.0 a fost lansată în 2010. S-a rezolvat principalul dezavantaj al HS - consumul excesiv de energie. Specificația 4.0 include un modul Bluetooth „tradițional” și transmisie de mare viteză (bazată pe Wi-Fi). De asemenea, a fost adăugat un protocol Bluetooth cu un consum minim de energie. Sunt utilizate în principal în senzori electronici, mini-senzori (inclusiv cei medicali) etc. Timpul de stabilire a conexiunii a scăzut la 5ms, distanța de transmisie a crescut la 100m. A fost introdusă criptarea AES pentru a proteja datele. Această versiune este implementată în modele noi ale producătorilor mari și este instalată pe smartphone-uri flagship Highscreen.
Actualizarea 4.1 introdusă în 2013. Principalele îmbunătățiri se referă la funcționarea comună a Bluetooth și a standardului LTE. Pachetele de date sunt coordonate automat pentru protecția reciprocă.
Atunci când alegeți, nu confundați versiunile și profilurile Bluetooth. Profilul este un set funcționalitate, același profil poate fi implementat diferite versiuni. De exemplu, vorbirea și sunetul stereo sunt transmise începând de la actualizarea 1.2. În același timp, pentru fiecare dispozitiv specific, poate fi disponibil doar un anumit set funcțional, mai mic decât cel încorporat în versiunea utilizată de Bluetooth. Astfel, pentru interacțiunea cu succes a dispozitivelor Bluetooth, acestea trebuie să aibă suport pentru același profil (versiunile Bluetooth pot fi diferite).
- Versiunea 4.0, 4.2 și 5.0
În perioada 2018-2019, cele mai frecvente versiuni sunt Bluetooth 4.0 - 4.2 și 5.0. care, standard Bluetooth 4.2, este anunțată ca o versiune cu parametri îmbunătățiți, oferind noi soluții pentru „smart home”, noi profiluri, cum ar fi IPSP. Versiunea 5.0 este propusă ca un nou standard cu o rată de transfer de date mai mare, pe care dezvoltatorii o vor aprecia în mare parte și îmbunătățesc capabilitățile tehnologiilor wireless
Noul standard wireless oferă o gamă mai mare, o viteză mai mare și o lățime de bandă mai mare. Dar ce mai trebuie să știți?
Ce se întâmplă odată cu creșterea popularității căști fără fir și dispozitivele purtabile, începem să folosim Bluetooth mult mai des decât înainte. De fapt, potrivit Grupul de interese speciale Bluetooth, care supraveghează dezvoltarea tehnologiei, 13,9 miliarde de dispozitive Bluetooth vor fi vândute până în 2020.
Vestea bună este că tehnologia va beneficia de acest lucru. Bluetooth 5 este mai puternic ca niciodată, cu un potențial extraordinar pentru internetul lucrurilor și pentru a asculta muzică fără fir.
Deci ce poate face? Și când o poți apuca? Citiți mai departe și aflați.
Ce este bluetooth 5?
Bluetooth 5 este următoarea iterație a Bluetooth, tehnologia wireless de transfer de date găsită în smartphone-uri, tablete, căști și difuzoare wireless, laptopuri, computere desktop etc.
Bluetooth permite dispozitivelor dvs. să-și transfere date reciproc retea fara fir. Când primiți o notificare pe adresa dvs. ceas inteligent sau tracker, provine de la telefonul dvs. prin Bluetooth.
De asemenea, vă permite să vă conectați difuzoare wirelessastfel încât să puteți asculta melodii acasă, în parc sau pe plajă.
aceasta ultima versiune Bluetooth, este mult mai puternic decât predecesorii săi.
Cât de puternic este Bluetooth 5?
Noua versiune este semnificativ înaintea celei anterioare din toate punctele de vedere. Comparativ cu predecesorul său (Bluetooth 4.2 Low Energy), este de două ori mai rapid, are de patru ori lungimea și poate transmite de opt ori mai multe date.
Dacă aveți nevoie de date exacte, vorbim despre lățimea de bandă de 2 Mbps. În practică, aceasta înseamnă o conexiune de rețea rapidă și fiabilă, ceea ce duce la actualizări mai rapide ale firmware-ului și descărcări de date.
Cu o rază mai lungă de aproximativ 240 de metri, difuzoarele și căștile wireless vor funcționa mult mai departe de sursa de sunet decât cu Bluetooth 4.2 Low Energy. Aceste inovații vă vor permite să acoperiți întreaga casă pentru dispozitive de internet, cum ar fi camere de securitate, frigidere inteligente, termostate inteligente și multe altele.
Și mulțumesc mai mult utilizarea eficientă transmite canale în banda de 2,4 GHz, deschide calea către „soluții wireless Bluetooth mai bune”, potrivit SIG. Cu alte cuvinte, așteptați-vă mai mult conexiuni wirelessoriunde te duci, de la stadioane sportive până la centre comerciale.
Puteți conecta mai multe perechi de căști wireless la o sursă audio prin Bluetooth 5. Dacă dispozitivul dvs. are anumite profiluri de lucru, de exemplu, o funcție Samsung Bluetooth Dual Audio, puteți regla independent volumul fiecăruia dintre ei. Este foarte convenabil să conectați mai multe căști pentru a viziona programe sau pentru a asculta muzică în timp ce călătoriți cu trenul sau cu avionul.
Bluetooth 5 poate detecta, de asemenea, dacă există interferențe la 2,4 GHz și încearcă automat să-l reducă la minimum. Ce ar trebui să asculte muzică de la oricare dispozitiv wireless mai stabil și mai clar.
Ce dispozitive sunt compatibile cu Bluetooth 5?
Nu atât în \u200b\u200bacest moment. Samsung Galaxy S8 - primul telefon cu care a funcționat tehnologie Bluetooth 5
dar momentan este singurul. Fără căști sau difuzoare bluetooth 5, nu veți putea profita de funcționarea stabilă pe distanțe lungi sau de viteze mai mari. Dar ar trebui să înceapă să apară înainte de sfârșitul anului.
Vestea bună este că puteți utiliza funcția audio duală a galaxy s8 cu orice difuzor sau căști bluetooth. Conectați-le la telefon, ca de obicei, apoi selectați „Dual Audio” în meniul din colțul din dreapta sus al ecranului și reglați volumul pentru fiecare dispozitiv.
Bluetooth 5 va îmbunătăți calitatea sunetului pentru boxele și căștile wireless?
Din pacate, nu. Accentul este pus pe lucrurile de pe Internet și mai multă conectivitate, dar SIG nu menționează o calitate îmbunătățită a sunetului. Aceasta nu înseamnă că fanii muzicii nu vor primi beneficii.
Căștile și difuzoarele wireless vor funcționa mult mai departe de sursa de sunet și puteți transmite același sunet la mai multe căști / boxe în același timp.
Bluetooth 5 poate îmbunătăți, de asemenea, durata de viață a bateriei. Deoarece este mai eficient, va consuma mai puțină energie, ceea ce ar trebui să însemne o durată de viață mai mare a bateriei pentru boxele și căștile wireless. Dar va trebui să îl încercăm în afaceri pentru a confirma, dar până acum acest lucru nu este posibil.
