Bluetooth 5.0 blev verklighet. Jämfört med Bluetooth 4.0 har den nya versionen två gånger genomströmningen, fyra gånger räckvidden och ett antal andra förbättringar. Tänk på fördelarna med Bluetooth 5.0 jämfört med dess föregångare, inklusive exemplet processor CC2640R2F från Texas Instruments.
Populariteten för versionen av Bluetooth 4-protokollet, liksom några av dess begränsningar, blev orsakerna till att skapa följande specifikation för Bluetooth 5. Utvecklarna satte sig ett antal mål: att utöka räckvidden, öka bandbredden vid sändning av paket, förbättra brusimmunitet och så vidare.
Nu, när de första enheterna med Bluetooth 5 började dyka upp, ställer användare och utvecklare med rätta frågor: vilka av de tidigare tillkännagivna löftena kom i uppfyllelse? Hur mycket ökat utbud och hastighet för dataöverföring? Hur påverkade detta konsumtionen? Hur har metoden att generera sändningspaket förändrats? Vilka förbättringar har gjorts för att öka bullerimmuniteten? Och naturligtvis är huvudfrågan är det bakåtkompatibilitet mellan Bluetooth 5 och Bluetooth 4? Vi kommer att besvara dessa och några andra frågor och överväga de viktigaste fördelarna med Bluetooth 5.0 jämfört med dess föregångare, inklusive exemplet på en riktig processor med stöd för Bluetooth 5.0 tillverkad av företaget Texas Instruments.
Låt oss börja granskningen av Bluetooth 5.0 med svaret på den vanligaste frågan om bakåtkompatibilitet med Bluetooth 4.x
Ger Bluetooth 5.0 bakåtkompatibilitet med Bluetooth 4.x?
Ja det gör det. Bluetooth 5 har använt de flesta funktioner och tillägg till Bluetooth 4.1 och 4.2. Till exempel behåller Bluetooth 5-enheter alla förbättringar av Bluetooth 4.2 i datasäkerhet och stöder LE Data Length Extension. Det är värt att komma ihåg att tack vare LE Data Length Extension som börjar med Bluetooth 4.2, kan storleken på paketdataenheten (PDU) med den upprättade anslutningen ökas från 27 till 251 byte, vilket gör det möjligt att öka dataväxlingskursen med 2,5 gånger.
På grund av det stora antalet skillnader mellan protokollversioner bevaras den traditionella mekanismen för att koordinera parametrar mellan enheter vid upprättande av anslutningar. Det betyder att enheterna innan de börjar utbyta data lär känna varandra och bestämmer den maximala dataöverföringsfrekvensen, meddelandelängden och så vidare. I detta fall är standardinställningarna Bluetooth 4.0. Övergången till parametrarna för Bluetooth 5 sker endast om det under förhandlingsprocessen visar sig att båda enheterna stöder en senare version av protokollet.
På tal om de verktyg som redan finns för utvecklare är det värt att notera den nya CC2640R2F-processorn och den gratis BLE5-Stack-stacken från Texas Instruments. Till glädje för utvecklarna är BLE5-Stack baserad på den tidigare versionen av BLE-Stack, och förändringar i dess användning påverkade endast de nya funktionerna i Bluetooth 5.0.
Hur har dataöverföringshastigheten i Bluetooth 5 ökat?
Bluetooth 5 använder en trådlös anslutning med en fysisk dataöverföringshastighet på upp till 2 Mbps, vilket är två gånger högre än för Bluetooth 4.x. Det är värt att notera att den effektiva datautbytarkursen inte bara beror på överföringskanalens fysiska bandbredd, utan också på förhållandet mellan service och användbar information i paketet, liksom på de tillhörande ”overheadkostnaderna”, till exempel förlust av tid mellan paketen (tabell 1).
Tabell 1 Kommunikationshastighet för olika versionerBluetooth
I versionerna Bluetooth 4.0 och 4.1 var kanalens fysiska bandbredd 1 Mbit / s, vilket med en PDU-datapaketlängd på 27 byte gjorde det möjligt att uppnå en växelkurs på upp till 305 kbit / s. Bluetooth 4.2 introducerar LE Data Length Extension. Tack vare honom, efter att ha upprättat en anslutning mellan enheter, blev det möjligt att öka paketlängden till 251 byte, vilket ledde till en ökning av dataväxlingskursen med 2,5 gånger - upp till 780 kbit / s.
I version 5 av Bluetooth bevaras stöd för LE Data Length Extension, vilket, tillsammans med en ökning av fysisk bandbredd på upp till 2 Mbps, gör att du kan uppnå dataöverföringshastigheter på upp till 1,4 Mbps.
Som praxis visar är en sådan acceleration av dataöverföring inte gränsen. Till exempel kan den trådlösa mikrokontrollern CC2640R2F fungera med hastigheter upp till 5 Mbps.
Det är värt att säga om den vanliga missuppfattningen att ökningen av bandbredd till 2 Mbps uppnåddes genom att minska handlingsradie. Naturligtvis har fysiskt transceiverchipet (PHY) när man arbetar med en frekvens på 2 Mbps 5 dBm lägre känslighet än när man arbetar med en frekvens på 1 Mbps. Förutom känsligheten finns det dock andra faktorer som bidrar till att öka handlingsradie, till exempel övergången till datakodning. Av detta skäl, ceteris paribus, är Bluetooth 5 mer pålitlig och har ett större utbud jämfört med Bluetooth 4.0. Detta beskrivs i detalj i en av följande avsnitt i artikeln.
Hur aktiverar jag snabböverföringsläget i Bluetooth 5?
När du upprättar en anslutning mellan två Bluetooth-enheter används Bluetooth 4.0-inställningarna från början. Detta betyder att enheterna i det första steget utbyter data med en hastighet av 1 Mbit / s. Efter upprättande av en anslutning kan en guide med stöd för Bluetooth 5.0 starta PHY-uppdateringsproceduren, vars syfte är att upprätta en maximal hastighet på 2 Mbps. Den här åtgärden lyckas endast om slaven också stöder Bluetooth 5.0. Annars förblir hastigheten på 1 Mbps.
För utvecklare som tidigare har använt BLE-Stack från Texas Instruments är den goda nyheten att för att utföra ovanstående procedur tilldelas en enda funktion HCI_LE_SetDefaultPhyCmd () i den nya BLE5-Stack stacken. Således, när du byter till Bluetooth 5.0 för användare av TI-produkter, kommer initialisering inte att orsaka problem. Ett exempel som publicerats på GitHub-portalen kommer också att vara användbart för utvecklare, vilket gör att du kan utvärdera funktionen för två CC2640R2F-mikrokontroller som fungerar som en del av CC2640R2 LaunchPads i lägena High Speed \u200b\u200boch Long Range.
Hur har utbudet av Bluetooth 5 ökat?
Specifikationen för Bluetooth 5.0 talar om att öka räckvidden med fyra gånger jämfört med Bluetooth 4.0. Det här är en ganska känslig fråga som bör behandlas mer detaljerat.
För det första är begreppet ”fyra gånger” relativt och är inte bundet till en specifik handlingsradie i meter eller kilometer. Faktum är att räckvidden för en radiosändning beror starkt på ett antal faktorer: miljöens tillstånd, interferensnivån, antalet samtidigt sändande enheter och så vidare. Som ett resultat ger inte en enda tillverkare, liksom utvecklaren av Bluetooth SIG-standarden, specifika värden. Ökningen i intervallet uppskattas i jämförelse med Bluetooth 4.0.
För ytterligare analys är det nödvändigt att utföra några matematiska beräkningar och utvärdera kraftkanalen för radiokanalen. Vid användning av logaritmiska värden är budgeten för radiokanalen (dB) lika med skillnaden mellan sändareffekten (dBm) och mottagarens (dBm) känslighet:
Radiokanal Budget \u003d PowerT x (dBm) - känslighetR x (DBm)
För Bluetooth 4.0 är standardmottagarkänsligheten -93 dBm. Förutsatt att en sändareffekt är 0 dBm är budgeten 93 dB.
En fyrfaldig ökning av radien kommer att kräva en budgetökning på 12 dB, vilket ger ett värde på 105 dB. Hur ska det uppnås detta värde? Det finns två sätt:
- öka sändareffekten;
- ökad mottagarkänslighet.
Om du går första vägen och ökar sändareffekten kommer detta oundvikligen att orsaka ökad förbrukning. Till exempel, för CC2640R2F leder växling till en utgångseffekt på 5 dBm till en ökning av förbrukningsströmmen till 9 mA (figur 1). Vid en effekt på 10 dBm ökar strömmen till 20 mA. Denna strategi ser inte attraktiv ut för de flesta trådlösa batteridrivna enheter och passar inte alltid för IoT, och det var just på detta område som Bluetooth 5.0 främst var orienterad. Av denna anledning verkar den andra lösningen att föredra.
För att öka mottagarens känslighet föreslås två metoder:
- minskning av överföringshastigheten;
- med kodad PHY-datakodning.
Att sänka dataöverföringshastigheten med åtta gånger teoretiskt ökar mottagarens känslighet med 9 dB. Således, upp till det uppskattade värdet, saknas endast 3 dB.
Den erforderliga 3 dB kan erhållas med hjälp av ytterligare kodad PHY-kodning. Tidigare, i Bluetooth 4.x-versioner, var bitkodning entydig 1: 1. Detta innebär att dataströmmen skickades direkt till differentiell demodulator. I Bluetooth 5.0 finns det ytterligare två överföringsformat när du använder kodad PHY:
- med kodning 1: 2, i vilken två bitar i radiodataströmmen mappas till varje databit. Till exempel representeras en logisk "1" som en sekvens av "10". I detta fall förblir den fysiska hastigheten lika med 1 Mbit / s och den faktiska dataöverföringshastigheten sjunker till 500 kbit / s.
- Med kodning 1: 4. Till exempel representeras en logisk "1" av sekvensen "1100". Dataöverföringshastigheten reduceras till 125 kbit / s.
Den beskrivna metoden kallas FEC (Forward Error Correction) och låter dig upptäcka och korrigera fel på den mottagande sidan, snarare än att begära omöverföring av paket, som var fallet i Bluetooth 4.0.
På papper ser allt bra ut. Det återstår bara att ta reda på hur dessa teoretiska beräkningar motsvarar verkligheten. Låt oss som exempel ta samma mikrokontroller CC2640R2F. Tack vare olika förbättringar och nya moduleringslägen för Bluetooth 5.0 har sändtagaren på denna processor en känslighet på -97 dBm vid en bithastighet av 1 Mbps och -103 dBm vid användning av kodad PHY och en bithastighet på 125 kbit / s. I det senare fallet är sålunda bara 2 dBm inte tillräckligt för att nå nivån 105 dB.
För att utvärdera utbudet av CC2640R2F genomförde ingenjörer från Texas Instruments ett fältförsök i Oslo. Med tanke på bullernivåer kan miljön i detta experiment inte heller kallas "vänlig", eftersom affärsdelen av staden var i närheten.
För att få en effektbudget på mer än 105 dB beslutades att öka sändareffekten till 5 dBm. Detta gjorde det möjligt att uppnå ett imponerande slutvärde på 108 dBm (figur 2). Vid genomförandet av experimentet var intervallet 1,6 km, vilket är ett mycket imponerande resultat, särskilt om vi tar hänsyn till minimikonsumtionen för radiosändare.
Hur har sändningsmetoden Bluetooth 5 förändrats?
Tidigare, i Bluetooth 4.x, användes tre dedikerade datakanaler för att upprätta anslutningar mellan enheter (37, 38, 39). Med deras hjälp hittade enheterna varandra och utbytte serviceinformation. På dem var det möjligt att sända sändningsdatapaket. Detta tillvägagångssätt har nackdelar:
- med ett stort antal aktiva sändare kan dessa kanaler helt enkelt överbelastas;
- fler och fler enheter använder punkt-till-punkt-sändningar. Detta är särskilt viktigt för IoT;
- det nya kodade PHY-kodningssystemet kommer att kräva åtta gånger så lång tid för att upprätta en anslutning, som dessutom kommer att ladda sändningskanaler.
För att lösa dessa problem i Bluetooth 5.0 beslutades det att byta till ett schema där data sänds över alla 37 datakanaler, och tjänstekanalerna 37, 38, 39 används för att sända pekare. Pekaren hänvisar till kanalen genom vilken sändningsmeddelandet kommer att sändas. I detta fall överförs data endast en gång. Som ett resultat är det möjligt att avsevärt avlasta servicekanalerna och eliminera denna flaskhals.
Det är också värt att notera att nu kan datalängden för det sända paketet nå 255 byte istället för 6 ... 37 byte PDU i Bluetooth 4.x. Detta är oerhört viktigt för IoT-applikationer, eftersom det minimerar överföringsomkostnaderna och eliminerar behovet av anslutningar och därmed minskar förbrukningen.
Stöder Bluetooth 5 nätverk?
Texas Instruments Bluetooth 5-lösningar
En av de allra första mikrokontrollerna med Bluetooth 5.0 var den högpresterande processorn CC2640R2F tillverkad av Texas Instruments.
CC2640R2F är byggd på basis av den moderna 32-bitars ARM Cortex-M3-kärnan med en driftsfrekvens upp till 48 MHz. Funktionen för radiosändaren styrs av den andra 32-bitars ARM Cortex-M0-kärnan (figur 3). Dessutom har CC2640R2F rika digitala och analoga kringutrustning.
Fördelen med mikrokontrollern CC2640R2F är också en låg konsumtionsnivå (tabell 2). Detta gäller alla driftslägen. Till exempel, i det aktiva läget, när du tar emot data via en radiokanal, är förbrukningen 5,9 mA, och vid sändning är den 6,1 mA (0 dBm) eller 9,1 mA (5 dBm). När du går i viloläge sjunker matningsströmmen helt till 1 μA.
Kombinationen av tre viktiga egenskaper som stöd för Bluetooth 5.0, låg energiförbrukning och hög topprestanda gör CC2640R2F till en mycket intressant lösning för tingenes internet. Samtidigt kan du använda denna mikrokontroller skapa en hel rad IoT-enheter: fristående sensorer som fungerar under flera år på ett enda batteri, broar mellan den extra kontrollprocessorn och Bluetooth 5.0-kanalen, komplexa applikationer som kräver hög datorkraft.
Tabell 2 Trådlös mikrokontrollförbrukningCC2640 R2 F med stödBluetooth 5
| Driftläge | parameter | Värde (vid Vcc \u003d 3 V) |
|---|---|---|
| Aktiv databehandling | μA / MHz ARM® Cortex®-M3 | 61 μA / MHz |
| Coremark / mA | 48,5 | |
| Coremark vid 48 MHz | 142 | |
| Radiobyte | Toppström vid receptionen, mA | 5,9 |
| Toppström under transmission, mA | 6,1 | |
| Viloläge | Sensorkontroller, μA / MHz | 8,2 |
| Viloläge med aktiverad RTC och minnesbesparing, mA | 1 |
För att snabbt komma igång med CC2640R2F förberedde Texas Instruments en traditionell felsökningssats (figur 4). Med hjälp av ett par sådana enheter kan du utvärdera hastigheten och räckvidden för radiosändningen via Bluetooth 5.0. För att göra detta kan du använda färdiga exempel eller skapa en egen applikation baserad på gratisprotokollet BLE 5 stack 1.0 (www.ti.com/ble).
slutsats
Den nya versionen av protokollet Bluetooth 5.0 är inriktad på maximal överensstämmelse med tingenes Internet (IoT). Jämfört med Bluetooth 4.0 har det ett antal kvalitetsförbättringar:
- dataöverföringshastigheten fördubblats och nådde 2 Mbps;
- överföringsområdet ökade fyra gånger på grund av kodningsdata Kodad PHY och Forward Error Correction (FEC);
- broadcast-genomströmningen ökade 8 gånger.
Dessutom ger Bluetooth 5.0 bakåtkompatibilitet med Bluetooth 4.x-enheter och stöder också de flesta tillägg av de senaste protokollversionerna.
Du kan utvärdera funktionerna för Bluetooth 5.0 nu med hjälp av de verktyg som produceras av Texas Instruments. Företaget släpper den högpresterande och lågeffektiva mikrokontrollern CC2640R2F, tillhandahåller en gratis BLE 5-stack 1.0-stack och många färdiga exempel för LAUNCHXL-CC2640R2-felsökningssatsen.
litteratur
- Vanliga frågor om Bluetooth Core Specifcation 5.0. 2016. Bluetooth SIG.
- TI SimpleLink CC2640R2 SDK 1.35.00.33. https://github.com/ti-simplelink/ble_examples.
Bluetooth 5 "på ett speciellt sätt" kännetecknas av andra trådlösa tekniker inom sitt kommunikationsområde. Detta är en trend. Denna trend kunde inte lämna utvecklarna av olika enheter som kan kontrolleras på distans, till exempel via en smartphone. Låt oss titta närmare på Bluetooth 5-tekniken för att avlägsna några av myterna om den.
Bluetooth 5 är inte kompatibel med äldre enheter
Det fantastiska med Bluetooth 5 är att den är helt kompatibel med tidigare versioner av Bluetooth 4.0, 4.1 och 4.2. En annan bonus är att alla grundfunktioner i tidigare versioner kan tillämpas på den nya versionen av Bluetooth 5. Till exempel kan du använda det utökade dataområdet från version 4.2 i kombination med en högre dataöverföringshastighet för version 5.0, vilket gör det möjligt för utvecklare att använda den mest effektiva uppsättningen funktioner för en specifik applikation.
Bluetooth 5 har högre hastighet och ett bredare dataöverföringsområde
Ett av de vanligaste misstagen beträffande Bluetooth 5 är idén att användare kan arbeta med en hastighet på 2 Mbps med en ökad dataöverföringsradie, vilket inte är så. Höghastighets- och avståndsfunktionerna är i motsatta ändar av spektrumet: du måste välja om datahastigheten eller intervallet är viktigt, eftersom enheten inte kan fungera i båda lägena samtidigt. För att uppnå det maximala intervallet måste du till exempel offra en dataöverföringshastighet som sjunker till 125 kbps.
Ökningen i intervallet för dataöverföring Bluetooth 5 uppnås genom att öka radiostationens uteffekt
Den stora fördelen med långa avstånd är bristen på ökad energiförbrukning. När du använder kodade fysiska lager (PHY) förbättras mottagarkänsligheten medan bibehålls samma sändström (TX) och mottagningsström (RX) i Bluetooth 4.0, 4.1 och 4.2. Bluetooth 5 använder framåtfelkorrigering (FEC) för att utöka nyttolastdatabitarna från 1 till 2 eller 1 till 4 vid datahastigheter på 500 kbit / s respektive 125 kbit / s. Nu kan mottagaren lättare skilja mellan signal och brus.
Bluetooth 5 inkluderar Bluetooth Low Energy (BLE)
Ett stort antal utvecklare väntade ivrigt på att ratificera införandet av enheter med låg effekt (BLE) i Bluetooth 5. För många förvånande släpptes BLE-nätverket oberoende efter tillkännagivandet av version 5. Detta är ett "tunt", men viktigt faktum. BLE-nätverket ligger utanför kärnan i Bluetooth-specifikationen. Detta innebär att du kan använda BLE tillsammans med Bluetooth 4.0, 4.1, 4.2 eller 5.
Bluetooth 5 förbättrar Wi-Fi-prestanda
Den här enheten har introducerats för att förbättra trådlös anslutning och kompatibilitet. Denna beskrivning kan missuppfattas som "förbättrad dataöverföring." med ". Egentligen har tillförlitligheten att arbeta med andra BLE-enheter förbättrats. Det slumpmässiga Bluetooth 5-frekvensomkopplingsschemat minskar sannolikheten för att samtidigt överföra data från en annan BLE-enhet på samma radiofrekvenskanal, vilket ökar den totala tillförlitligheten för varje anslutning.
I höghastighetsläge är överföring mellan paket snabbare
En annan missuppfattning om Bluetooth 5 är att hög hastighet är relaterad till hastigheten för dataöverföring mellan paketen. Detta är faktiskt inte fallet. Historiskt har BLE begränsats av en datahastighet på 1 Mbps; detta fördubblas till 2 Mbps med version 5. Detta innebär att det tar hälften av tiden att överföra datapaket, samtidigt som det har samma tidsintervall mellan paketen.
En 2 Mbps-anslutning har samma räckvidd som 1 Mbps
När du arbetar med en hastighet på 2 Mbit / s med Bluetooth 5, är det en känslig förlust jämfört med 1 Mbit / s. En högre datahastighet ger ett kortare intervall än 1 Mbps. Men en liten avståndsbegränsning hjälper till att neutralisera förbättringar i arkitekturen för de första BLE-enheterna. Jämförelse av radiokommunikationen för Bluetooth 4.0 och Bluetooth 5 med en hastighet på 2 Mbps kommer den senare att ha betydande fördelar i bandbredd om de placeras på samma avstånd från objektet med vilket data utbyts.
Bluetooth 5-enheter kan ansluta direkt i 2 Mbps-läge
Detta är ett falskt uttalande. Två enheter måste först upprätta en anslutning med en hastighet på 1 Mbps, och sedan, om det finns en god signal eller enhetskompatibilitet, byta till 2 Mbps. Denna taktik för "förhandlingar" mellan enheter liknar den tidigare nämnda Bluetooth 4.2-datalängdförlängningsfunktionen. Funktionsmatchning ger dig flexibilitet att dynamiskt ändra datahastigheter baserat på applikationens behov och ger kompatibilitet med BLE-enheter som inte stöder dataöverföring med snabb hastighet.
Installationen av den "långa" anslutningen ska vara kort
Om detta var sant, skulle det vara ett mycket betydande minus för den här enheten. Lyckligtvis, enligt specifikationen, kan enheten lokalisera och ansluta till andra enheter över en lång sträcka genom "reklamtillägget". Avlastning av reklamkanaler och användning av datakanaler ger en effektivare långdistansanslutning och ger betydande fördelar när den används när täckningen är kritisk.
Enheter med lång räckvidd kan kommunicera med en smartphone som inte stöder Bluetooth 5
Här är en annan viktig myt. För att kunna använda höghastighets- och räckviddsfunktionerna för Bluetooth 5-dataöverföringen måste centrala och kringutrustning stödja Bluetooth 5. För att visa att för att kommunicera sensorn med smarttelefonen över en lång sträcka måste smarttelefonen och sensornoden stödja Bluetooth 5-kodad PHY.
BLE är endast för nätverksapplikationer.
Efter tillkomsten av BLE blev det förknippat som en teknik för ett personligt nätverk med betoning på bärbara apparater och träningsspårare. Med tillkomsten av Bluetooth 5 bryts dessa hinder när tekniken sträcker sig till detaljhandels-, hem-, industri- och fordonsapplikationer. Denna teknik har alla möjligheter att använda i smarta hemsystem.
Och för engelsktalande liten granskare:
Nyheten om utseendet på Bluetooth 5.0 blinkade på sidorna med medieresurser i juni 2016, men publiken upptagna med viktigare saker uppmärksammade inte tillräckligt med uppkomsten av en ny teknisk standard i världen av trådlös kommunikation. Enheter baserade på Bluetooth 5.0 vid den tiden har ännu inte släppts. I maj 2017, efter tillkomsten av Samsung Galaxy S8 och Xiaomi Mi 6, började de prata om den nya specifikationen på ett helt annat sätt. Trots allt gav Bluetooth 5.0 konsumenterna flera efterlängtade fördelar, som vi kommer att diskutera i den här artikeln.
Goda nyheter för utvecklare
Trådlös samexistens - kom ihåg den här termen. Snart kommer han att ändra hela strukturen för trådlös kommunikation. Bluetooth Special Interest Group lovar en enastående nivå av interaktion med andra kommunikationsprotokoll. Vi lovas till och med en parallell och konfliktfri samexistens av Bluetooth och Wi-Fi.
Specifikationen 5.0 förutsätter att man arbetar med 255 oktettpaket (istället för 31 paket, som i föregående version) och byter till angränsande frekvenser utan att förlora byte av trafik. I 2,4 GHz-bandet fullt av bitar och byte blir det lättare för konsumenter, programmerare och till och med operativsystem och chips att andas.
Utvecklare kommer att kunna finjustera mjukvaruprodukter, tillverkare kommer att börja integrera Bluetooth 5.0-moduler även i strykjärn och dammsugare. Och operativsystem kommer att upphöra med att överbelasta processorerna och försöka bygga arbete för att organisera den ströda trafiken. Analytiker säger att "tingenes internet", som alla futurologer har pratat så länge, kommer att börja med detta.
Vad man kan förvänta sig för konsumenten
För den genomsnittliga användaren av Bluetooth-enheter är utseendet på 5.0-specifikationen intressant på två sätt. För det första ökar den nya standarden hastigheten för fildelning med två gånger. För det andra ökar intervallet med fyra gånger.
I antal låter detta ännu bättre - hastigheten på Bluetooth 5.0 har ökat till 2 Mbps och räckvidden ökas till 100 meter. Nu kan du lyssna på spår med hög ljudkvalitet även om din smartphone är i huset och du med en trådlös högtalare eller hörlurar på gatan.
Dessutom tillåter det nya protokollet inte bara att öka räckvidden - Bluetooth 5.0 är redo att fungera inte med en källa, utan med flera samtidigt. Och energiintensiteten för denna process kommer att vara betydligt lägre än i tidigare versioner av trådlösa moduler. Enkelt uttryckt kommer Bluetooth 5.0 att skydda batteriet på både en smartphone och en mobilhögtalare. 
En annan god nyhet är möjligheten att kryptera trafiken som överförs via Bluetooth-kanalen. Utvecklare och tillverkare talar redan om att byta ut den korta koppeln till NFC med ett mer avancerat protokoll som gör att du kan förvandla din smartphone till en fullskalig ersättning för ett bankkort.
Det är sant att alla dessa fördelar är fortfarande endast tillgängliga för några få ägare av mobila enheter.
Smarttelefoner med Bluetooth 5.0
Just nu kan du bara köpa tre enheter med Bluetooth 5.0-kommunikationsmoduler. Dessa är smartphones och. Hittills implementeras den nya specifikationen endast på flaggskepp, så du måste betala från 500 till 1000 dollar för rätten att använda alla innovationerna i Bluetooth 5.0.
Under andra halvan av maj kommer en premiumtelefon att gå med i Samsung och Xiaomi-flaggskeppsuppställningen, vars officiella specifikation innehåller en ny trådlös standard. För närvarande måste fördelarna med Bluetooth 5.0 betala från 650 dollar till 750 euro, beroende på försäljningsstället för den nya smarttelefonen HTC.
I början av sommaren, ungefär ett år efter tillkännagivandet av Bluetooth 5.0, kommer ett nytt flaggskepp med en ny trådlös specifikation att visas på marknaden. Beräknad kostnad för den japanska enheten kommer att uppgå till 800 amerikanska dollar.
I en avlägsen framtid förutsäger analytiker utseendet på den femte specifikationen i, Samsung Galaxy Note 8 och den nya Google-telefonen från Pixel-linjen. Men i billiga mobiltelefoner kommer Bluetooth 5.0 inte att registreras mycket snart. Faktum är att denna specifikation måste stöds av chipsets. Bland de billiga lösningarna har sådana funktioner tyvärr ännu inte en enda processor.
Bluetooth-tekniken är utformad för att överföra data på små avstånd (högst 100 meter för de senaste versionerna). Detta förklaras av driftsprincipen baserad på radiokommunikation i ISM-bandet.
Bluetooth-hastigheten är betydligt lägre än för Wi-Fi, men samtidigt förbrukar den mindre batterikraft och gör att enheter kan ansluta till varandra snabbare. Dessutom är Bluetooth-anslutningar resistenta mot olika typer av bredbandsstörningar, och utrustningen för att implementera dem är ganska billig.
- Version 1.0
Det publicerades 1998. och tillåtet att överföra data på ett avstånd av flera meter. Det kännetecknades av dålig kompatibilitet mellan produkter från olika tillverkare och oförmågan att implementera anonyma anslutningar på protokollnivå. Denna version har inte använts på länge. - Version 1.1 och 1.2
Dessa uppdateringar inkluderar stöd för okrypterade kanaler, visar kraften i den inkommande signalen och påskyndar processen för att upptäcka / ansluta enheter. Brusimmuniteten ökades också, sändningshastigheten (721Kbit / s) ökades och nätverksanonymiteten implementerades. Dessa versioner gjorde det möjligt att överföra röstmeddelanden och stereoljud (A2DP-profil). För närvarande kan du köpa en billig telefon från en kinesisk tillverkare med uppdatering 1.2. - Version 2.0 och 2.1
Uppdatering 2.0 släpptes 2004, 2.1 - 2007. Skillnaden mellan dem är den högre energieffektiviteten i den senaste versionen. Huvudfunktionen i Bluetooth 2.0 är introduktionen av EDR-teknik, som ökade hastigheten till teoretiska 3Mbit / s (i praktiken visade det sig ofta 1,5-2Mbit / s. Idag kan du köpa en billig smartphone som stöder denna teknik. Version 2.1 är den mest populära Bluetooth-uppdateringen. Den är kompatibel med praktiskt taget alla enheter på mobilmarknaden. Dessutom, om smartphones / surfplattor använder Bluetooth av nyare uppdateringar, då i trådlösa möss, tangentbord, headset osv. ganska ofta implementeras standard 2.1 + EDR. Dessa uppdateringar inkluderar stöd för okrypterade kanaler, visar kraften i den inkommande signalen och påskyndar processen för att upptäcka / ansluta enheter. Brusimmuniteten ökades också, sändningshastigheten (721Kbit / s) ökades och nätverksanonymiteten implementerades. Dessa versioner gjorde det möjligt att överföra röstmeddelanden och stereoljud (A2DP-profil).
Strömförbrukningen i version 2.1 minskade med nästan tio gånger, en ytterligare bandbredd dök upp, vilket underlättade användningen av flera anslutningar samtidigt. Implementerade en direktuppkoppling.
- Version 3.0
Det släpptes 2009 och användes för första gången höghastighetsdataöversättning. Hastigheten ökade till 24 Mbps. Detta förverkligades genom installation av två moduler (Bluetooth2.1 + EDR och en modul som fungerar på 802.11-protokollet samt Wi-Fi). Det är den andra modulen som ”ger ut” ett snabbhopp, men inte ger Wi-Fi-kompatibilitet. Små filer överförs med 2.1 + EDR-modulen och stora filer överförs med 802.11-protokollet. Nackdelen med denna lösning var den ökade energiförbrukningen.
- Version 4.0 och 4.1
Uppdatering 4.0 släpptes 2010. Det fixade den största nackdelen med HS - överdriven energiförbrukning. Specifikation 4.0 inkluderade en "traditionell" Bluetooth-modul och höghastighetsöverföring (baserad på Wi-Fi). Ett Bluetooth-protokoll med minimal strömförbrukning har också lagts till. De används främst i elektroniska sensorer, minisensorer (inklusive medicinska) etc. Anslutningens etableringstid minskade till 5 ms, överföringsavståndet ökade till 100m. AES-kryptering har införts för att skydda data. Denna version implementeras i nya modeller från stora tillverkare och installeras på flaggskeppssmartphones Hayskrin.
Uppdatering 4.1 infördes 2013. De viktigaste förbättringarna avser gemensam funktion av Bluetooth och LTE-standarden. Datapaket koordineras automatiskt för ömsesidigt skydd.
När du väljer ska du inte förväxla Bluetooth-versioner och -profiler. En profil är en uppsättning funktioner; olika versioner kan implementera samma profil. Till exempel överförs tal och stereoljud från och med uppdatering 1.2. Samtidigt kan för varje specifik enhet bara en viss funktionell uppsättning finnas tillgänglig, mindre än den som ingår i den använda versionen av Bluetooth. Därför måste de ha stöd för samma profil (Bluetooth-versioner kan vara annorlunda) för framgångsrik interaktion mellan Bluetooth-enheter.
- Versionerna 4.0, 4.2 och 5.0
Under 2018-2019 är de vanligaste versionerna Bluetooth 4.0 - 4.2 och 5.0. Samtidigt tillkännages Bluetooth 4.2-standarden som en version med förbättrade parametrar, som tillhandahåller nya lösningar för "smarta hemmet", nya profiler, som IPSP. Version 5.0 föreslås som en ny standard med högre dataöverföringshastighet, som utvecklare mest kommer att uppskatta och förbättrade kapacitet för trådlös teknik
Den nya trådlösa standarden ger större räckvidd, högre hastighet och större bandbredd. Men vad mer behöver du veta?
Med den växande populariteten för trådlösa hörlurar och bärbara enheter börjar vi använda Bluetooth mycket oftare än tidigare. Faktum är att enligt Bluetooth Special Interest Group, som övervakar teknikutveckling, kommer 13,9 miljarder Bluetooth-enheter att säljas år 2020.
Den goda nyheten är att teknik kommer att dra nytta av detta. Bluetooth 5 är kraftfullare än någonsin, med enorm potential för tingenes internet och lyssnar på musik trådlöst.
Så vad kan han göra? Och när kan du ta tag i det? Läs vidare och ta reda på det.
Vad är bluetooth 5?
Bluetooth 5 är nästa iteration av Bluetooth, trådlös dataöverföringsteknik som finns i smartphones, surfplattor, trådlösa hörlurar och högtalare, bärbara datorer, stationära datorer etc.
Bluetooth tillåter dina enheter att överföra data till varandra trådlöst. När du får ett meddelande på din smartwatch eller tracker, kommer den från din telefon via Bluetooth.
Det låter dig också ansluta trådlösa högtalare så att du kan lyssna på låtar hemma, i parken eller på stranden.
Detta är den senaste versionen av Bluetooth, den är mycket kraftfullare än sina föregångare.
Hur kraftfull är Bluetooth 5?
Den nya versionen ligger i alla avseenden betydligt före den föregående. Jämfört med föregångaren (Bluetooth 4.2 Low Energy) är den dubbelt så snabb, har fyra gånger den långa räckvidden och kan överföra åtta gånger mer data.
Om du behöver exakta data, talar vi om 2 Mbps bandbredd. I praktiken innebär detta en snabb och pålitlig nätverksanslutning, vilket leder till snabbare uppdateringar av firmware och datahämtningar.
Med en längre räckvidd på cirka 240 meter fungerar dina trådlösa högtalare och hörlurar mycket längre från ljudkällan än med Bluetooth 4.2 Low Energy. Dessa innovationer kommer att täcka hela huset för Internet-enheter som säkerhetskameror, smarta kylskåp, smarta termostater och mycket mer.
Och tack vare mer effektiv användning av sändningskanaler i 2,4 GHz-bandet banar det vägen för "bättre trådlösa Bluetooth-lösningar", enligt SIG. Med andra ord, förvänta dig mer trådlös anslutning vart du än går, från idrottsarenor till köpcentra.
Du kan ansluta mer än ett par trådlösa hörlurar till en ljudkälla via Bluetooth 5. Om din enhet har vissa arbetsprofiler, till exempel en funktion Samsung Bluetooth Dual Audio, kan du självständigt justera volymen för var och en av dem. Det är mycket bekvämt att ansluta flera hörlurar för att titta på program eller lyssna på musik när du reser med tåg eller flyg.
Bluetooth 5 kan också upptäcka om det finns störningar vid 2,4 GHz och försöker automatiskt minimera det. Vad bör göra lyssna på musik från alla trådlösa enheter mer stabila och tydliga.
Vilka enheter är kompatibla med Bluetooth 5?
Inte så mycket för tillfället. Samsung Galaxy S8 - den första telefonen som arbetar med Bluetooth 5-teknikmen just nu är han den enda. Utan hörlurar eller Bluetooth 5-högtalare kan du inte dra fördel av det långa utbudet av stabil prestanda eller högre hastigheter. Men de borde börja dyka upp före årets slut.
Den goda nyheten är det du kan använda den dubbla ljudfunktionen i Galaxy S8 med alla Bluetooth-högtalare eller hörlurar. Anslut dem bara till din telefon, som vanligt, välj sedan "Dual Audio" i menyn i det övre högra hörnet på skärmen och justera volymen för varje enhet.
Kommer Bluetooth 5 att förbättra ljudkvaliteten för trådlösa högtalare och hörlurar?
Tyvärr nej. Fokus ligger på Internet-saker och mer anslutning, men SIG nämner inte förbättrad ljudkvalitet. Det betyder inte att musikfans inte kommer att få några fördelar.
Trådlösa hörlurar och högtalare fungerar mycket längre från ljudkällan, och du kan överföra samma ljud till fler hörlurar / högtalare samtidigt.
Bluetooth 5 kan också förbättra batteriets livslängd. Eftersom det är mer effektivt kommer det att förbruka mindre ström, vilket skulle innebära längre batteritid för trådlösa högtalare och hörlurar. Men vi måste testa det för att bekräfta, men hittills är detta inte möjligt.
