Bluetooth версии: Версии Bluetooth и их отличия

Содержание

Версии Bluetooth и их отличия

Технология Bluetooth предназначена для передачи данных на небольших (не более 100м для последних версий) расстояниях. Объясняется это принципом действия, основанном на радиосвязи в ISM-диапазоне.

Скорость работы Bluetooth ощутимо ниже, чем у Wi-Fi, но при этом она потребляет меньше энергии батареи и позволяет устройствам быстрее соединятся друг с другом. Кроме того, Bluetooth-соединения устойчивы к разного рода широкополосным помехам, а оборудование для их реализации стоит вполне недорого.

Вышла в свет в 1998г. и позволяла передавать данные на расстоянии нескольких метров. Для нее были характерны плохая совместимость между изделиями разных производителей и невозможность реализации анонимного соединения на протокольном уровне. Эта версия уже давно не используется.

В этих обновлениях введены поддержка нешифрованных каналов, отображение мощности входящего сигнала и ускорен процесс обнаружения/подключения устройств.
Также была увеличена помехостойкость, увеличена скорость трансляции (721Кбит/с) и реализована сетевая анонимность. Эти версии позволяли передавать уже и речевые сообщения и стереозвук (A2DP-профиль). В настоящее время можно купить дешевый телефон китайского производителя с обновлением 1.2.

Обновление 2.0 вышло в 2004г., 2.1 – в 2007г. Разница между ними заключается в большей энергоэкономичности последней версии. Главная особенность Bluetooth 2.0 – внедрение технологии EDR, повышавшей скорость до теоретических 3Мбит/с (на практике чаще всего получалось 1,5-2Мбит/с. Сегодня можно купить недорогой смартфон, поддерживающий эту технологию.
Версия 2.1 – самое популярное обновление Bluetooth. Она совместима фактически со всеми устройствами, представленными на мобильном рынке. Причем если в смартфонах/планшетах используется Bluetooth более свежих обновлений, то в беспроводных мышах, клавиатурах, гарнитурах и т.д. нередко реализован именно стандарт 2.1+EDR. В этих обновлениях введены поддержка нешифрованных каналов, отображение мощности входящего сигнала и ускорен процесс обнаружения/подключения устройств.
Также была увеличена помехостойкость, увеличена скорость трансляции (721Кбит/с) и реализована сетевая анонимность. Эти версии позволяли передавать уже и речевые сообщения и стереозвук (A2DP-профиль).

Энергопотребление в версии 2.1 снизилось почти в 10 раз, появилась дополнительная полоса пропускания, что облегчило использование нескольких подключений одновременно. Реализовано подключение нажатием одной кнопки.

Вышла в 2009г и впервые использовала высокоскоростную (HS) трансляцию данных. Скорость возросла до 24Мбит/с. Реализовано это было за счет установки двух модулей (Bluetooth3.1+EDR и модуля, функционирующего по протоколу 802.11, как и Wi-Fi). Именно второй модуль и «выдает» скачок скорости, но не дает Wi-Fi-совместимость. Файлы небольшого объема передаются при помощи модуля 2.1+EDR, объемные – по протоколу 802.11.
Недостатком такого решения стало возросшее энергопотребление.

Обновление 4.0 вышло в 2010г. В нем был исправлен основной недостаток HS – чрезмерное потребление энергии. Спецификация 4.0 включала в себя «традиционный» модуль Bluetooth и высокоскоростную передачу (основанную на Wi-Fi). Также был добавлен Bluetooth-протокол с минимальным энергопотреблением. Они используется главным образом в электронных датчиках, мини-сенсорах (в том числе и медицинских) и т.д.
Время установления соединения снизилось до 5мс, расстояние передачи возросло до 100м. Введено AES-шифрование для защиты данных. Эта версия реализована в свежих моделях крупных производителей и установлена на флагманских смартфонах Хайскрин.
Обновление 4.1 представлено в 2013г. Главные доработки касаются совместного функционирования Bluetooth и LTE-стандарта. Пакеты данных автоматически координируются для взаимной помехозащиты.
При выборе смартфона не стоит путать версии и профили Bluetooth. Профиль – это набор функциональных возможностей, один и тот же профиль могут реализовывать разные версии. К примеру, речь и стереозвучание передаются, начиная с обновления 1.2. При этом для каждого конкретного устройства может быть доступным только определенный функциональный набор, меньший, чем заложенный в используемой версии Bluetooth. Таким образом, для успешного взаимодействия Bluetooth-устройств у них должна быть реализована поддержка одного и того же профиля (версии Bluetooth могут быть разным). 

  • Версии 4.0, 4.2 и 5.0

В 2018-2019 наибольшее распространение имеют версии Bluetooth 4.0 — 4.2 и 5.0. При этом, стандарт Bluetooth 4.2, анонсируется как версия с улучшенными параметрами, предоставляющая новые решения для «умного дома», новые профили, как IPSP. Версия же 5.0 предлагается, как новый стандарт с более высокой скоростью передачи данных, что оценят по большей части разработчики и улучшенным возможностями для беспроводных технологий

Смотрите также: Как добавлять виджет на рабочий стол

                                 Как устроен смартфон | Из чего состоит мобильный телефон

                                Что делать если завис смартфон

                                Почему царапается экран смартфона с защищённым стеклом

                               

Как выполнить импорт контактов из сим-карты в память смартфона

                                Необходимые характеристики смартфонов для игр


Онлайн магазин мобильных телефонов Хайскрин

Каталог смартфонов Highscreen


Отличия разных версий Bluetooth | ТехноСити Новосибирск

Слушать музыку со смартфона через беспроводные Bluetooth наушники для современного человека — привычное дело. И сейчас на рынке представлена целая масса устройств и технологий беспроводной передачи звука. Эта памятка поможет выбрать достойное устройство для прослушивания музыки.

Bluetooth — это беспроводная технология для передачи данных между персональными компьютерами и периферийными устройствами, игровыми приставками и джойстиками, между телефонами и гарнитурами, наушниками и разными смарт-устройствами. Но нас интересует именно передача звука.

Есть разные версии Bluetooth.

Bluetooth 2.0 + EDR — скорость передачи данных 2,1 Мбит/с, до сих пор используется в недорогих гарнитурах;

Bluetooth 2.1 и Bluetooth 2.1 + EDR — то же, что и в первом случае плюс поддержка NFC и уменьшено до 10 раз энергопотребление;

Bluetooth 3.0 + HS — значительно увеличена скорость передачи данных до 24 Мбит/с, но возросло энергопотребление, популярности эта технология не снискала и в аудио устройствах встречается очень редко;

Bluetooth 4. 0 — уменьшено энергопотребление с сохранением скорости 24 Мбит/с — встречается в относительно дорогих моделях наушников, позволяет сохранить качество звука на высоком уровне;

Bluetooth 4.1 — появилась защита от перекрестных помех при совместной работе с LTE-модулями, установлеными во всех 4G смартфонах;

Bluetooth 4.2 — увеличение скорости и улучшена защита передачи данных, встречается в относительно дорогих моделях наушников и аудио плеерах Hi-Fi, позволяет сохранить качество звука на высоком уровне;

Bluetooth 5.0 — по сравнению с предыдущей версией увеличен радиус действия в 4 раза, скорость увеличена в 2 раза (постепенно появляется во флагманских смартфонах с 2017 года).

Необходимо помнить, что разные Bluetooth устройства в паре (на пример смартфон и наушники) всегда работают, используя самую низкую из доступных версий и самый простой протокол передачи данных Bluetooth.

 

То есть если в смартфоне Bluetooth 4.2, а в наушниках 2.1 + EDR, то подключение произойдёт по Bluetooth 2.1 и насладиться качественным звучанием не удастся.

Главные отличия между Bluetooth 4.2 и Bluetooth 5.0

Bluetooth 5.0 является продолжением Low Energy LE. Его скорость составляет 48 Мбит / с (вдвое больше, чем в предыдущей версии). Он может быть подключен на расстояние до 300 метров или 985 футов (в 4 раза больше чем последняя версия). Диапазон ISM составляет 2,4-2,485 ГГц. Немного разочаровывает пользователей тем, что он не имеет обратной совместимости со своими старыми или предыдущими версиями. Это требует нового оборудования, которое должно быть современным и продвинутым, чтобы устройства соответствовали требованиям Bluetooth v5.0 для его бесперебойной работы. Более того, разработчики современных приложений на Андроиде и iOS используют передовую графику и анимацию с нативных систем для улучшения пользовательского взаимодействия с их приложением и блютуз-устройством.

Примеры такой анимации и графики смотрите в этом коротком ролике:

Скорость Bluetooth 5 быстрее, чем Bluetooth 4. 2 с форматом 2 Мбит / с, что вдвое больше скорости Bluetooth 4, примерно 1 Мбит / с, что позволяет Bluetooth 5 соответствовать одному из требований IoT. Это все благодаря пропускной способности 5 Мбит / с Bluetooth 5 по сравнению с 2,1 Мбит / с Bluetooth 4.

Поддержка устройств IoT Bluetooth 5 легко удовлетворяет требования различных устройств IoT с хорошим диапазоном и высокой скоростью передачи данных, в то время как Bluetooth 4 не может удовлетворять все требования устройств из-за его низкой скорости и малого рабочего диапазона. Это означает, что устройства IoT будут хорошо работать с Bluetooth 5 и правильно использовать все его функции в крупных и сложных проектах на стеке нефтяной области и блокчейна.

Совместимость Bluetooth 4 лучше всего работает с устройствами, совместимыми с версией 4 серии, но не будет работать с устройствами, которые имеют Bluetooth 5, в то время как Bluetooth 5 компилируется с v1, v2, v3, v4, v4.1 и версией 4.2, но несмотря на это не будут использоваться все функции Bluetooth 5.

Bluetooth 4 активно работает в радиусе 50 м на открытом пространстве и в радиусе 10 м в помещении, что делает его не очень удобным, в то время как Bluetooth 5 активно работает в радиусе 200 м на открытом пространстве и в радиусе 40 м в помещении.

Увеличение радиуса активной работы даст возможность, например, использовать беспроводные наушники вдали от телефона, например, во время бега на стадионе. Вы спокойно сможете оставить телефон в раздевалке и он не будет вам мешать при беге.

Для организации интернета вещей особенно важен увеличенный радиус действия. Если для квартир как-то хватало и старых версий Bluetooth, то в большом доме приходилось идти на компромиссы. Теперь же можно без проблем выставить какой-то элемент IoT во двор, подальше от остальных.

Bluetooth 5 Beacon стал более популярным благодаря увеличению дальности и скорости, в то время как Bluetooth 4 Beacon стали менее популярными из-за меньшей скорости и дальности, а также из-за низкой емкости сообщений в 31 байт.

Bluetooth 5 имеет большую емкость для сообщений — около 255 байтов, что дает больше пространства для фактической полезной нагрузки данных, в то время как Bluetooth 4 имеет небольшую емкость сообщений — около 31 байта, что дает от 17 до 20 байтов для реальной полезной нагрузки данных.

Пример

А сейчас на примере расскажу чем примечательно такое усовершенствование. Допустим вы пришли в больницу которая использует Интернет вещей. С версией 4.2 зайдя в больницу человек мог получить через Bluetooth только данные о том в какой кабинет ему необходимо, для получения большего количества информации данная версия не пригодна. Если же человек зашёл в больницу с 5 версией кроме информации о кабинете он также получит информацию о докторе, необходимых справках, времени ожидания и телефон главврача (один из кейсов блокчейна в медицине), а все потому, что эта технология уже имеет не 31 Байт, а 255.

Bluetooth 5 был специально разработан так, чтобы потреблять маленькое количество энергии на устройстве по сравнению с Bluetooth 4. Это означает, что вы можете держать свой Bluetooth включенным в течение более длительного периода времени и намного более активно его использовать по сравнению с Bluetooth 4, который потребляет больше энергии, чем его новый аналог.

Bluetooth 5 работает намного более надежно в перегруженной среде чем Bluetooth 4.2. Это объясняется тем, что новая версия была создана с учетом того факта, что важные процессы с участием Bluetooth чаще всего происходят в перегруженной среде, что негативно влияет на его работу.

Bluetooth 5 потребляет в несколько раз меньше электроэнергии с батареи чем свой предшественник. Для телефонов с емкостью батареи в 3000 мАч Bluetooth 4.2 не был проблемой, а вот для умных часов наоборот. Благодаря изменённой системе потребления энергии в Bluetooth 5 большинство умных часов увеличат свою автономность.

Скорость передачи данных между Bluetooth 5 и Bluetooth 4.2 отличается в 2 раза — если у версии 4.2 скорость передачи 3,125 Мб/с, то у версии 5 6,25 Мб/с. Это свидетельствует о том, что сама концепция технологии была сильно усовершенствована. В любом случае это не сравнится с проводными конкурентами, например, Apple Lightning, где скорость передачи данных достигает 60 МБ/C.

В любом случае благодаря увеличению скорости передачи данных в новой версии автоматически увеличится скорость синхронизации умных часов со смартфоном, элементов интернета вещей друг с другом и с базой, взаимодействие между компьютером и беспроводными или периферийными устройствами.

Масштабировать интернет вещей станет проще благодаря новой последовательной системе подключения. Раньше каждый девайс соединялся с общим базовым, а теперь достаточно будет подключиться к соседнему элементу.

Может, когда-то мы увидим городскую систему IoT не в рамках квартиры или дома, а целого района или даже города? И основана она будет на энергоэффективном и легко масштабируемом усовершенствовании Bluetooth 5.

Необходимо отметить, что внедрение Bluetooth 5 в “маячки” значительно улучшит их работу, ведь в новой версии увеличена ёмкость сообщений. В маячках используется Bluetooth из за его возможности передавать информацию неопределенным адресатам без установки соединения.

Улучшения

Все улучшения Bluetooth относятся к спецификации Bluetooth Low Energy, которая была впервые использована в Bluetooth 4.0, а не к обычному Bluetooth-радио, которое потребляет при своей работе большое количество энергии. Технология Bluetooth Low Energy изначально была создана для уменьшения энергопотребления периферийных устройств Bluetooth. Первоначально он использовался для носителей, маяков и других маломощных устройств, но обладал некоторыми серьезными ограничениями.

В Bluetooth 5.0, Bluetooth Classic в основном используется для аудио, таких как беспроводные телефонные соединения и беспроводные наушники. Bluetooth Low Energy чаще встречается в носимых устройствах, интеллектуальных устройствах IoT, оборудовании для мониторинга фитнеса и аксессуарах с питанием от батареи, таких как клавиатура. Конечно, Bluetooth Classic также может питаться от батарей, но требования к энергопотреблению Bluetooth Low Energy ниже.

Странно, но AirPods от Apple не используют Bluetooth 5. 0. Их работа основана на Bluetooth 4.2 и специально разработанном чипе Apple W1, который улучшает соединение между устройствами.

Стоит упомянуть и новую функцию Bluetooth 5, которая даёт возможность воссоздавать звук на двух подключённых устройствах одновременно. Пока сложно представить каким образом это можно использовать на уровне корпораций. Возможно в сфере образования на примере учителя, ученика или сдаче экзаменов. Это могут быть наушники, колонки, телевизоры — это не имеет значения, эти устройства все равно будут подключены к одному “командному” центру.

И ещё одно важное но. Каждое устройство самостоятельно выбирает, что ему важнее — увеличенная скорость передачи информации или увеличенное расстояние, на котором могут взаимодействовать устройства.

Вывод

Итак мы видим, что Bluetooth 5 значительно превосходит своего предшественника Bluetooth 4.2. Он очень сильно улучшает работу всех устройств которые взаимодействуют при помощи Bluetooth 5. Все характеристики увеличены в несколько раз, что положительно сказывается на его популярности. Новая версия предоставляет множество преимуществ, которые не могут быть не замеченными. В общем, компания разработчиков отлично поработала над улучшениями.

Различие версий bluetooth. Чем отличается новый bluetooth 5 поколения от предыдущих? видеообзор, характеристики, описание, отзывы


Bluetooth. Технология, которая двадцать лет тому назад полностью перевернула представления о возможностях передачи данных. В далеком 1998 году группа компаний, специализирующихся на разработке и выпуске мобильных телефонов, мультимедийных гаджетов и программного обеспечения (Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba) представила на суд общественности уникальную технологию экономной и чрезвычайно удобной радиосвязи, позволяющей на небольшом расстоянии обмениваться протоколами данных с помощью компактных персональных устройств. 

Сам термин Bluetooth появился с легкой руки шведов из Ericsson. Одного из легендарных правителей Скандинавии звали Харальд I Синезубый по прозвищу Объединитель, отсюда же и логотип нового стандарта (две руны — «хаглаз»и «беркана» ).  


Как это работает

Технология Bluetooth позволяет передавать изображения, голосовые, видео, аудио, текстовые сообщения (со скоростью до 64 Кбит/сек). Для беспроводной передачи информации используются асимметричный (721 Кбит/сек в одном направлении и 57,6 Кбит/сек в другом) или же симметричный (432,6 Кбит/сек в обоих направлениях) методы. По сути, встроенное в гаджет Bluetooth-устройство, представляет собой радиопередатчик (частота 2.4 ГГц), способный устанавливать связь между гаджетами на максимальной дистанции до 100 метров. Чаще всего мощность Bluetooth-чипа рассчитана на 10 метров. Такой радиус действия обеспечивает низкое потребление энергоресурсов аккумулятора или батареи гаджета, что, в свою очередь, гарантирует относительно небольшие габариты устройства и невысокую стоимость его комплектующих. 

Передатчик работает по принципу FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum). Эта технология кластеризирует передаваемые данные в отдельные пакеты, а затем транслирует их по псевдо рендомному принципу, периодически меняя частоту передачи (изменения совершаются до 1,6 тысячи раз в секунду). Передавать и принимать информацию в данном случае могут только те гаджеты, которые настроены на один шаблон, так называемый pattern передачи. При этом любые другие устройства смогут воспринимать передачу данных только лишь как белый шум. 

 

Немного истории 


Истоки этой технологии отслеживаются еще в далеком 1994 году. Именно тогда, на заре мультимедиа, ведущий на тот момент производитель технических средств для мобильной связи компания Ericsson предлагает Bluetooth как альтернативу кабельному способу передачи данных. Предполагалось (и не безосновательно), что эта технология будет активно применяться для высокоскоростного обмена данными между персональными компьютерами, а также различными периферийными гаджетами, игровыми терминалами и джойстиками, мобильными телефонами и гарнитурами и т.д.

За всю достаточно долгую историю этой оригинальной беспроводной технологии, появилось немало различных версий, которые каждый раз удивляли своими новыми возможностями. Первая ласточка – технология Bluetooth стандарта 1.0 и 1.0 B, появившаяся еще в 1998 году. В силу того, что эти версии были пионерами в этом направлении, обмен данных был недостаточно корректен в работе. Коммуникабельность между оборудованием от разных компаний-производителей желала лучшего. Обязательное предоставление адреса устройства при установлении контакта не смогла обеспечить безопасность соединения по протоколу. 


Учтя огрехи и пожелания пользователей,  разработчики немного модернизировали версию и предложили новый стандарт — Bluetooth 1.1. В него были добавлены опции для нешифрованного канала и возможность определения степени мощности для принимаемого сигнала. 
При создании Bluetooth 1.2 производители пошли еще дальше и добавили возможность быстрого контакта и обнаружения сигнала. Эта версия, в отличие от более ранних, характеризовалась неплохими показателями скорости передачи данных и стойкостью к импульсивным радиоэлектронным помехам. Поэтому версия 1.2 была утверждена как стандарт для беспроводного обмена информацией в 2005 году.  

В Bluetooth стандарта 2.0 была частично решена проблема не высокой скорости обмена файлами между устройствами. Содействие платформы Enhanced Data and Response (EDR) позволило поднять скорость до 3-х Мбит/с. Правда, на выходе передача информации достигала всего лишь — 2,1 Мбит/с. 
Подразумевается, что технология EDR поддерживает Bluetooth версии 2.0, являясь только дополняющей функцией. Кроме этой поддержки существуют также другие апгрейты, направленные на ускорение и передачи данных, однако именно Enhanced Data and Response обеспечивает быстрый контакт устройств (в 3 раза быстрее для базовой версии), минимизируя трудности одномоментного подключения нескольких устройств. 
Версия Bluetooth 2.1 позволила расширить перечень характеристик для обмена данными между устройствами. К тому же, появилась возможность энергосбережения с помощью новой технологии для коммуникаций Sniff Subrating, что позволило увеличить длительность беспрерывной работы прибора от одного заряда батареи в несколько раз.  

В 2004 году специально для Bluetooth выходит спецификация Bluetooth 2.0+EDR (Enhanced Data Rate). Спецификация 
EDR для серии Bluetooth 2.1 позиционируется как защита данных и помощник в идентификации и присоединении сторонних Bluetooth-устройств. Это становится возможным благодаря сокращению количества действий при передаче данных. Производительность используемых устройств при этом увеличивается, а количество потенциальных ошибок при передаче данных уменьшается.  


На современном этапе


Основные модификации для обмена данных, которые применимы сегодня к подавляющему большинству оборудований — Bluetooth стандарта 3.0 и версии 4.0. 
Стандарт 3.0 поддерживает скорость передачу и обмен пакетами данных до 24 Мбит/с. Таких результатов удалось достичь с помощью объединения обычного Bluetooth 2.0 с протоколом IEEE 802.11, который больше известен как локальная беспроводная сеть Wi-Fi. Передача информации при этом происходит следующим образом: медленный канал используется для передачи компактных файлов, а высокоскоростной, в свою очередь, обеспечивает передачу пакета информации большего размера.

Основным недостатком для Bluetooth 3.0 является неоправданно большое энергопотребление устройства, поддерживающее эту технологию. Казалось бы, что в предыдущих интерфейсах уже решали вопрос, касающийся энергосбережения. Однако решительный прогресс в скорости для стандарта Bluetooth 3.0, обернулся высокими энергетическими затратами. 
При этом в версии Bluetooth 3.0 всё-таки становится возможным скачивать в относительно короткие сроки данные DVD-объема. 
В версия 4.0, в отличие от третьего поколения, разработчикам наконец то удалось решить вопрос с уменьшением энергозатрат. При этом данная версия позволяет увеличить скорость до 1 Мб/с, а максимально расстояние стабильной передачи информации увеличилось до отметки в 100 метров. Уровень защиты конфиденциальности обеспечивает стандарт Advanced Encryption с характеристикой в 128 бит.


С помощью использования уникального алгоритма работы, потребление энергии значительно сокращается. Устройство передачи данных активирует свою работу только во время отправления информации. Эта версия позволяет установить соединение устройств менее чем за 0,05 секунд.

Протокол Bluetooth версии 4.0 в первую очередь предназначен для достаточно широкого семейства небольших датчиков и миниатюрных сенсоров. В частности, в этот перечень входят датчики движения, температуры и влажности воздуха.  Устройства, работающие на базе Bluetooth версии 4.0, способны беспрепятственно передавать и обмениваться информацией с такими гаджетами, как смартфоны, фаблеты, мобильные телефоны, персональные компьютеры или планшеты.

Special Interest Group в конце зимы 2013 года продемонстрировала улучшенную версию предыдущей модели — Bluetooth стандарта 4.1. Примечательно, что улучшение коснулось одновременной и слаженной работы беспроводной технологии и стандарта сотовой связи Long Term Evolution. Решение автоматического регулирования передачи файлов подразумевает и защиту от взаимных препятствий.
В последующей версии Bluetooth 4.2, которая появилась на рынке в начале декабря 2014 года, разработчики усовершенствовали параметры конфиденциальности и немного увеличили скорость передачи информационного материала от устройства к устройству.  

Следует отметить, что разные гаджеты и девайсы, поддерживающие Bluetooth, при передаче данных используют самую низкую из всех возможных версий и самый простой протокол из предоставленных. Другими словами, смартфон с Bluetooth версии 4.0 и беспроводные наушники стандарта 2.1, при технологии EDR, произведут подключение именно по Bluetooth версии 2.1. 


Встречайте, Bluetooth 5.0!   


В середине июня 2016 года Bluetooth Special Interest Group (SIG) знакомит нас с улучшенной беспроводной технологией Bluetooth версии 5.0, которая по своим базовым характеристикам выигрывает у всех своих предшественников. Что же тут принципиально нового и какие улучшения нам предлагают разработчики?  Обо всем по порядку.

Скорость передачи пакета данных с помощью новых подходов Coded PHY и Forward Error Correction (FEC) увеличена в несколько раз, а расстояние, на котором может осуществляться работа, сдвинулась с отметки в 10 метров до 40 в помещении. На улице этот показатель достигает поражающих результатов для беспроводной технологии — 200 метров. Данная версия предполагает использование канала вещания на частоте 2,4 МГц.  А максимальная скорость передачи информации увеличилась до 6 Мбит/с. Безусловно, скорость еще далека от возможностей проводного вида передачи пакета данных (например, USB 2.0 – до 60 МБ/с). Но для беспроводных технологий — это колоссальный прорыв!


Вследствие увеличения скорости передачи данных, синхронизация отдельных устройств происходит значительно надежнее, чем в предшествующих версиях. Отметим также низкое потребление энергии при работе устройств, обеспеченных Bluetooth версии 5.0. По сравнению с предыдущим поколением, энергозатраты снижены в 2,5 раз.  

Выгоды для пользователей очевидны. Теперь не придется путаться в наушниках при беге на стадионе. Смартфон передает информацию (в нашем примере — музыку) непосредственно в каналы наушников. При этом пользователю нет необходимости постоянно останавливаться с целью переустановить или перезагрузить соединение с телефоном и смарт-часами. Надежные Bluetooth-наушники и беспроводные колонки в течение последних двух лет — одно из самых показательных достижений Bluetooth пятого поколения.  

Увеличенный радиус действия обеспечил эффективную организацию Интернет-соединения в условиях современной квартиры или дома, что позволяет управлять бытовой техникой и любыми электрическими приборами удаленно (в случае их подключения к системе «умный дом») с единого пульта или мультимедийного устройства. Естественно, эта возможность существует только при наличии поддержки нужного протокола и сервера. 
Передавать и скачивать данные можно теперь в практически неограниченном объеме в максимально короткие сроки. Такая возможность обеспечивается благодаря наличию широковещательных каналов передачи, устанавливающими и поддерживающими контакт между разными Bluetooth-устройствами со сторонними гаджетами без предварительного подключения.

Еще одно важное преимущество – все, устройство, оборудованные чипами Bluetooth 5.0 совместимы с девайсами, работающими со старыми протоколами и предыдущими версиями этой технологии. Таким образом наличие в новой версии интерфейса определенной программы позволяет продолжать работать с более старым устройством без значительной модификации или перенастройки.  


В заключении

Итак, подытожим. По сравнению со своими предыдущими версиями технология Bluetooth 5.0 обладает целым рядом преимуществ:

  • скорость передачи  информации выросла до 2 Мбит/с;
  • дальность передачи с помощью Coded PHY и Forward Error Correction (FEC) увеличилась в 4 раза;
  • пропускная способность выросла в 8 раз.

В условиях стремительного развития рынка беспроводных гаджетов, Bluetooth 5.0 в течение ближайшего времени может дополняться новыми апгрейдами, направленными на стабилизацию соединения между подключаемыми устройствами. 

Ну и напоследок, хотелось бы привести вам сравнительную таблицу версий bluetooth:

Параметр

Bluetooth 4.0/4.1

Bluetooth 4.2

Bluetooth 5.0

Физическая скорость передачи данных, Мбит/с

1

1

2

Длина пакета данных, байт PDU

27

27…255

27…255

Скорость передачи данных, Мбит/с

0,305

0,780

1,4




Bluetooth — стандарт связи, версии и отличия.

Bluetooth (синезуб, синий зуб, назван в честь короля Дании и Норвегии Харальда Первого, Синезубого (объединившего в своё время многих)) – стандарт радиосвязи, входящий в стандарт IEEE (с 12 июня 2002 года).

Передача информации происходит на свободных от лицензирования частотах (от 2402 до 2480 Мгц) для научного и медицинского оборудования, имея 79 частот (в большинстве стран).

Информация передаётся посредством хаотичной смены частот (~1600 раз в секунду), которые в определённый момент знают только передатчик и приёмник со своими идентификационными ключами. Это способствует отличной устойчивости к помехам и минимальный шанс того, что несколько устройств будут мешать друг-другу из-за перехлёстывания частот. Так же это делает данный стандарт – одним из самых безопасных, так как подключиться к устройству становится практически невозможно без разрешения получателя. Безопасности также способствует малый радиус действия. Для взлома, нужно ходить за человеком довольно продолжительное время, что создаст подозрительность.

Виды стандартов:
Bluetooth 1.0

Первая версия несла множество недостатков в плане совместимости устройств разных производителей. К тому же была обязательна передача адреса устройства (BD_ADDR), которая ставила под угрозу анонимность и безопасность.

Bluetooth 1.1

Добавлена поддержка не шифрованных каналов и RSSI (индикация уровня сигнала).

Bluetooth 2.0

Представлен в начале 2007 года

Основным нововведением была опциональная поддержка EDR (Enhanced Data Rate), для увеличения скорости передачи данных (в среднем 2. 0-2.3 Мбит/сек). Так же было добавлено несколько улучшений увеличивающих стабильность передачи данных, безопасность и совместимость.

Bluetooth 2.1

Представлен в августе 2007 года

Добавлена энергосберегающая технология (Sniff Subrating) уменьшающая энергопотребление в несколько раз. Улучшена безопасность и скорость идентификации устройств. Также появилась возможность обновления ключа шифрования без разрыва соединения.

Bluetooth 3.0 + HS

Представлен в Апреле 2009 года

Появилась AMP (Asymmetry Multiprocessing Programming) — высокоскоростное дополнение к 802.11 Скорость передачи данных увеличилась вплоть до 24Мбит/сек. Является отдельной технологией, которая потребляет больше энергии. Поэтому производители ставят на свои устройства 2 стандарта (2.0 для нетребовательных к скорости операций и 3. 0 для больших объёмов).

Bluetooth 4.0

Представлен в декабре 2009 года

Главной особенностью является очень маленького потребление энергии, благодаря непостоянной передаче сигнала. Приёмник находится наготове и включается только тогда, когда ему подаётся сигнал с другого устройства, в остальное время он бездействует. Скорость установлений соединения – 5мс, расстояние до 100м, скорость ~ 1Мбит, отличную безопасность благодаря шифрованию 128 бит AES. Активно рекламируется для спортивного оборудования, всевозможных датчиков.

Скорость передачи данных в зависимости от версии Bluetooth
Версия: Скорость:
V1.2 1Мбит/с
V2.0+EDR 3Мбит/с
V3. 0+HS 24Мбит/с
V4.0 скорость аналогична с версией 3.0

 

Звук через Bluetooth: версии и кодеки, влияют ли они на качество звука?

Bluetooth — это технология беспроводной связи, позволяющая среди прочего подключить наушники или портативную акустику, стереосистему или саундбар к вашему смартфону или ноутбуку. Сегодня на рынке представлено множество устройств с различными версиями Bluetooth протокола и с поддержкой разных кодеков. Что все это значит, какая версия последняя, нужно ли во всем этом разбираться и главное для нас — влияет ли это как-то на качество звучания? Давайте посмотрим. 

С самого начала следует отметить одну важную вещь: звуковая технология Bluetooth, которую вы слышите, оказывает гораздо меньшее влияние на качество звука, чем дизайн самого устройства. Если вы попробуете протестировать несколько беспроводных наушников или колонок, вы услышите очевидные различия между устройствами. Если вы попробуете одно и то же устройство, но подключенное с различными кодеками или версиями Bluetooth, разница может быть не такой очевидной, возможно, даже незаметной. 

Проще говоря, не стоит основывать свой выбор исключительно на поддерживаемых устройством технологиях Bluetooth и кодеках, это не первый и даже не второй по важности критерии. 

Версии Bluetooth

За прошедшие с начала века годы Bluetooth кардинально улучшился, и сжатие звука сегодня не такое грубое, как это было во времена Bluetooth 1.1 или 2.0 (когда беспроводные гарнитуры и наушники только появлялись на рынке). Выделим основные технические различия версий Bluetooth, устройства с которыми можно найти в продаже сегодня.

  • Bluetooth 3.0: значительно увеличена скорость передачи данных (до 24 Мбит/с против 2,1 Мбит/с в Bluetooth 2.0), но возросло энергопотребление.

  • Bluetooth 4.0: уменьшено энергопотребление с сохранением скорости 24 Мбит/с.

  • Bluetooth 4.1: появилась защита от перекрестных помех при совместной работе с LTE-модулями, установленными во всех 4G смартфонах.

  • Bluetooth 4.2: увеличена скорость и улучшена защита передачи данных. 

  • Bluetooth 5.0: радиус действия увеличен в 4 раза, скорость увеличена в 2 раза.

  • Bluetooth 5.1: появилась возможность определять местоположение и направление с максимальной точностью.

Как видите, новые версии решают в основном проблемы скорости передачи данных и эффективности энергопотребления, редко влияя на качество звука напрямую. Тем не менее, более новые версии могут повысить надежность передачи данных, что может позволить более “тяжелому” кодеку, например, aptX HD или LDAC, работать с более высокой скоростью передачи данных.

Напомним, что для работы определенной версии Bluetooth ее должны поддерживать оба устройства. То есть, если в вашем смартфоне Bluetooth 5.1, а в наушниках 4.2, то для подключения будет использоваться Bluetooth 4.2.

Bluetooth и аудиокодеки 

Итак, непосредственно на финальное звучание сейчас больше влияет не версия Bluetooth, а то, какой аудиокодек используются при передаче звука. По сути под кодеком здесь понимается сложный алгоритм обработки (кодирования/декодирования) аудиоданных для их отправки по беспроводной связи между вашими устройствами. Использование кодека необходимо, потому что чем меньше данных передается по Bluetooth, тем надежнее соединение и тем меньше вероятность того, что ваши наушники потеряют сигнал в середине любимого трека.

Все текущие Bluetooth кодеки работают «с потерями» (lossy), они отбрасывают часть аудиоданных, снижая скорость передачи данных аудио (битрейт), например, с CD-качества со скоростью 1411 килобит в секунду примерно до 300~900 кбит/с (о том, что такое Lossy и Lossless мы поговорим отдельно в следующий раз).  

Другой характеристикой, которая отличает кодеки, является задержка. Время, необходимое процессору цифрового сигнала для декодирования закодированного звука, При большой задержке звука создаются проблемы с его синхронизацией при просмотре видео. 

Как и в случае с версией BT — для работы кодека важно, чтобы его поддерживали не только наушники или акустика, но и источник звука — телефон, плеер или компьютер.

Стандартным для Bluetooth является SBC. Этот кодек может работать со скоростью передачи данных до 345 килобит в секунду. Если устройства источника и приемника могут обрабатывать звук с высокой скоростью передачи данных, качество звука трудно отличить от качества AAC или стандартного aptX. А вот с задержка может превышать 100 и более миллисекунд, что создает проблемы с синхронизацией звука при просмотре видео.

Однако к концу 2020 года на смену SBC должен прийти новый кодек Bluetooth LC3. Bluetooth SIG объявила о преемнике SBC на выставке CES 2020. LC3 используется в протоколе LE Audio на основе спецификации ядра Bluetooth 5.2 (наш материал про LC3 с CES 2020). 

Ok, LC3 — это наше будущее, а что происходит в настоящем? Кратко рассмотрим представленные на сегодня альтернативы SBC.

  • aptX: это базовый кодек из семейства, принадлежащего компании Qualcomm. Он кодирует разницу в уровне между одним аудиосэмплом и следующим. Такой подход позволяет ему работать быстрее и достигать задержек, которые обычно составляют менее 120 мс, что снижает вероятность ошибки синхронизации по сравнению с SBC. В отличие от SBC, который может работать с различной скоростью передачи данных, скорость передачи данных для aptX всегда составляет 352 кбит/с. 

  • aptX HD — это улучшенная версия кодека Qualcomm, теперь поддерживается битрейт до 576 кб/сек (при 48 кГц / 24 бита). 

  • aptX Low Latency (aptX LL) — еще одна разновидность кодека aptX, где основной акцент делается на контент, такой как видео и игры, поскольку основное внимание в этой технологии уделяется уменьшенной задержке при передаче сигнала. С помощью этой технологии задержка аудио на Bluetooth уменьшается примерно до 40 мс, что значительно ниже порога, который мы понимаем как асинхронность между тем, что видно и тем, что слышно. Не получил широкого распространения.

  • aptX Adaptive — новая версия кодека aptX с адаптивным механизмом сжатия аудио с переменным битрейтом. То есть он автоматически настраивает свою работу для получения наилучшего сочетания качества звука, низкой задержки и высокой надежности передачи данных. Битрейт варьируется от 280 до 420 кбит/с, а его задержка составляет от 50 до 80 мс.

  • AAC — это пока главный и единственный (кроме SBC) беспроводной союзник пользователей техники от Apple. По сути кодек считается чем-то вроде более продвинутой версии MP3, с немного лучшим звуком при одинаковом (особенно низком) битрейте, чем у MP3 и SBC. При использовании Bluetooth AAC работает со скоростью до 256 кбит/с. Если у вас есть iPhone или iPad, наличие AAC в наушниках или беспроводной колонке может быть преимуществом. Однако, в отличие от кодеков aptX, реализация AAC не контролируется какой-либо одной компанией, и в результате реализация на Android устройствах может сильно различаться и проигрывать стандартному SBC по всем параметрам.

  • LDAC — соперник для aptX HD от Sony. Из преимуществ — пропускная способность до 990 кбит/с (при 96 кГц / 24 бита). Из недостатков — LDAC чаще всего встречается только в наушниках от Sony и в устройствах с Android 8+.

  • LHDC (HWA) — китайский ответ Sony, поддерживает битрейты 400/560/900 кбит/с. Только начинает появляться в ограниченном количестве устройств.

Итак, подведем итоги:

  • Версия Bluetooth чаще всего не влияет на качество звука напрямую.

  • Версию Bluetooth и определенный кодек должны поддерживать оба устройства.

  • Разница между разными кодеками на одном устройстве может быть малозаметной.

  • AAC имеет смысл только для Apple, не представляет интереса для Android.

  • aptX и другие кодеки, наоборот, не поддерживаются устройствами Apple.

  • Беспроводные технологии не должны быть главным фактором при выборе аудиоустройства. Не стоит автоматически списывать со счетов наушники с не самой последней версией Bluetooth или только с SBC, они могут звучать лучше или быть удобнее своих конкурентов.

Что же такое Bluetooth, какие бывают версии и чем они отличаются, профили блутуз

Покупая мобильный телефон или смартфон, хочется, чтобы и начинка, и программное обеспечение у аппарата для его цены были самые лучшие. Наличием Bluetooth нынче никого не удивишь, а вот версии у него бывают разные. А чем эти версии отличаются кроме цифрового обозначения? Так ли важно, чтобы версия была самая последняя?

Bluetooth что это?

Интересным словом Bluetooth называют протокол для обмена информацией на небольших расстояниях. Зона покрытия у него по сравнению с Wi-Fi довольно скромная (максимум 100 метров, и то в лучшем случае, если у вас последняя версия), да и скорость передачи данных невысока. Но эти минусы компенсируются низким энергопотреблением и высокой скоростью соединения (т. н. спаривания) телефонов.

Bluetooth – весьма старая технология на IT-рынке; первая версия (1.0) появилась на свет в далеком 1998 году. На данный момент она считается морально устаревшей, и ни в одном устройстве, имеющемся в продаже, не используется.

Версии Bluetooth

Следующая версия протокола – 1.2 – ныне тоже считается устаревшей, однако она верой и правдой служила пользователям телефонов гораздо дольше. Ее и сейчас можно встретить в некоторых дешевых мобильных устройствах китайского производства. Максимальная скорость передачи данных Bluetooth 1.2 составляет 721 Кбит/сек. Телефоны спариваются гораздо быстрее, находиться в сети можно анонимно. Данная версия протокола позволяет передавать не только музыку и картинки, но и другие виды файлов, а также сервисные данные.

 Появление технологии EDR, или Enhanced Data Rate, стало следующим шагом в развитии Bluetooth, причем довольно большим. Скорость передачи данных в теории возросла до 3 Мбит/сек, хотя на практике выше 2 Мбит/сек она обычно не поднималась. Эту технологию поддерживают две версии блютуз – 2.0, выпущенная в 2004 году, и 2.1, появившаяся на свет в 2007-м. Они практически полностью идентичны, отличаются лишь технологиями энергосбережения.

С Bluetooth 2.1 совместимы практически все имеющиеся в продаже мобильные телефоны, навигаторы, гарнитуры и др. устройства. Энергопотребление по сравнению с предыдущими версиями протокола упало почти в 10 раз, что сделало возможным массовое производство компактных гарнитур.

 Блютуз версии 3.0 появился в 2009 году, и с его появлением стала возможной передача информации с гораздо большей скоростью, чем раньше (технология HS, или High Speed). Совместимые с Bluetooth 3.0 + HS устройства оснащаются 2.1 + EDR (до 3 Мбит/сек), а также вторым модулем, который работает аналогично вайфаю и обеспечивает скорость до 24 Мбит/сек. Несмотря на похожий принцип работы, совместимости непосредственно с Wi-Fi нет.

 Технология HS при всех своих достоинствах имела один серьезный недостаток – высокое энергопотребления. Однако уже в 2010 году, когда появилась Bluetooth 4.0, он был исправлен. Чип этой версии присутствует во всех топовых смартфонах и планшетах, а также в большинстве ультрабуков. Передавать данные можно на расстоянии до 100 метров со скоростью до 30 Мбит/сек.

Стоит, однако, отметить, что не все возможности данного стандарта Bluetooth являются обязательными. Так, возможность длительной автономной работы (функция Bluetooth Low Energy) поддерживается только самыми новыми устройствами.

Большинство периферийных устройств, таких как гарнитуры, навигаторы и пр., поддерживает Bluetooth 2.1 + EDR, так что если ваш аппарат поддерживает ту же версию, все будет в порядке. Хотя некоторые устройства могут поддерживать другие версии протокола. Так, отладочные часы Texas Instruments MetaWatch, отображающие на дисплее разнообразную информацию о смартфоне, поддерживают Bluetooth 4.0. Чтобы все работало, ваш аппарат должен поддерживать ту же версию.

Если для вас важна высокоскоростная передача информации, тогда вам нужен Bluetooth версии 3.0 или 4.0 на обоих аппаратах. Хотя высокой скорости передачи данных можно добиться и за счет технологии NFC (функция S Beam в новых Samsung’овских смартфонах). Да и Wi-Fi Direct во многих случаях использовать целесообразнее, ведь эта функция поддерживается многими устройствами на базе ОС Android 4.0, а скорость передачи по сравнению с Bluetooth намного выше.

Bluetooth профили

С версиями Bluetooth разобрались; у каждой свои особенности – не спутаешь. И также не стоит путать версии блютуза с профилями. Профилем называют определенную активность, которая возможна на различных версиях протокола.

Профиль A2DP предусматривает возможность передачи файлов и стереозвука, которая доступна в версии Bluetooth 1.2 и выше. Однако каждый конкретный аппарат может располагать своим набором профилей, так что какие-то действия, даже учитывая свежую версию блютуза, могут оказаться недоступными. Так, смартфоны на базе ОС Windows не поддерживают обмен информацией посредством Bluetooth, и пользователю придется прибегнуть к некоторым хитростям, если он желает задействовать эту возможность протокола.

Определение версий Bluetooth | PCMag

Ниже приведены основные характеристики различных версий Bluetooth.

Bluetooth 5 (2016)
Более надежная версия с увеличенным сроком службы батареи, BT 5 увеличила дальность передачи вне помещения с 50 до 200 метров. Услуги определения местоположения улучшены, поскольку они могут передавать больше информации до установления соединения. Первыми смартфонами с поддержкой BT 5 были Galaxy S8, iPhone 8 и X.

Bluetooth 4.2 (2014)
Разработанный для Интернета вещей (IoT), BT 4.2 увеличил размер полезной нагрузки в пакете Bluetooth в 10 раз, резко снизив накладные расходы и предоставив в 2,5 раза больше данных. Поддерживается версия IPv6 (6LoWPAN) для беспроводной персональной сети с низким энергопотреблением (WPAN), которая позволяет миллиардам устройств иметь уникальный IP-адрес. Он также поддерживает конфиденциальность маяка, что предотвращает обнаружение розничными магазинами присутствия пользователя (см. IBeacon). См. 6LoWPAN, Интернет вещей.

Bluetooth 4.1 (2013)
Более эффективный обмен данными и лучшее сосуществование с частотами LTE. BT 4.1 поддерживает соединения с меньшим ручным вмешательством, а устройства могут быть одновременно и клиентом, и концентратором, что позволяет устройствам Bluetooth обмениваться данными друг с другом. До версии BT 4.1 устройства передавались в концентратор, встроенный в компьютер или в автономный ключ.

Bluetooth 4 (2010)
Представлен модуль Bluetooth Low Energy с низким энергопотреблением под торговой маркой «Bluetooth Smart.См. Bluetooth LE.

Bluetooth 3 + HS (2009)
Под маркой Bluetooth 3.0 + HS (High Speed) он запускал соединение через Bluetooth, но передавал данные по Wi-Fi.

Bluetooth 2.1 (2007)
Безопасное простое сопряжение (SSP) было добавлено, чтобы сделать сопряжение более быстрым и безопасным. Шифрование стало обязательным, безопасность была улучшена, и потреблялось меньше энергии.

Bluetooth 2 (2004)
Торговая марка Bluetooth 2.0 + EDR ( Enhanced Data Rate), трехбитовое кодирование (по сравнению с одним) увеличило скорость передачи данных с 1 до 3 Мбит / с (на практике 2.1 Мбит / с). Улучшена обработка помех и потреблено меньше энергии.

Bluetooth 1.2 (2003 г.)
BT 1.2 (базовая скорость передачи данных) была первой широко используемой технологией Bluetooth. Адаптивная скачкообразная перестройка частоты (AFH) помогла избежать помех Wi-Fi и другим технологиям на той же частоте. Скорость сопряжения была улучшена.

Bluetooth 1.1 (2001)
Повышение надежности и совместимости; в основном обратная совместимость, но не на 100%.

Bluetooth 1.0 и 1.0B (1999)
Первые спецификации Bluetooth. Были проблемы с развертыванием, которые не позволяли BT быстро завоевать позиции.

   ТАРИФЫ 

  Макс. Данные 
  Скорость версии 

 5.0 3 Мбит / с (лучший диапазон)

 4.2 + BLE 3 Мбит / с (IoT)
 4,1 3 Мбит / с
 4.0 + BLE 3 Мбит / с (низкое энергопотребление)

 3.0 + HS 24 Мбит / с (Wi-Fi)

 «Bluetooth Classic»
 2.1 + EDR 3 Мбит / с
 2.0 + EDR 3 Мбит / с
 1,2 0,7 Мбит / с
 1,0 0,7 Мбит / с



   СИЛОВЫЕ КЛАССЫ 

  Макс.Прибл. 
  Диапазон мощностей 
  Класс (мВт) (метры) 

  1 100 100
  2 2,5 10
  3 1 1
 

Различные версии Bluetooth: что вам нужно знать

Мы более подробно рассмотрим различные версии Bluetooth и их влияние на качество прослушивания в беспроводной сети.

С момента своего создания основная идея Bluetooth оставалась неизменной. Тем не менее, сама технология претерпела множество улучшений.

Только в передаче аудиоданных каждая версия Bluetooth продемонстрировала огромные улучшения.

Но чем именно отличаются все эти версии Bluetooth? А с недавним появлением версии 5.2 необходимо ли обновлять оборудование?

Мужчина в наушниках (Источник: Pexels).

Чтобы ответить на этот вопрос, мы дадим вам краткое изложение достижений в различных версиях Bluetooth за последние годы. Мы также поговорим о связанных факторах, которые могут повлиять на качество звука и производительность ваших наушников.

Различные версии Bluetooth Логотип Bluetooth (Источник: Википедия).

Прежде чем мы углубимся в подробности — вот небольшая история Bluetooth.

Название «Bluetooth» было взято в честь короля Харальда «Блотанда» Гормссона, датского короля, известного тем, что объединил Данию и Норвегию. Короля прозвали «Голубым зубом» из-за единственного гниющего зуба во рту, который был голубовато-серым.

По словам основателей Bluetooth SIG, название должно было быть временным, пока команда не придумала что-то «круче».

Разработка технологии Bluetooth была инициирована техническим директором Ericsson Mobile Нильсом Ридбеком в 1989 году. Первая версия была стандартизирована в 1994 году Яапом Хаартсеном, инженером и исследователем той же компании.

Вот краткий обзор различных версий Bluetooth на протяжении многих лет.

Bluetooth 1.0-1.2 (1999)

Bluetooth был разработан для замены последовательного порта компьютера RS-232. Это широко использовалось для подключения периферийных устройств ПК, таких как модемы и принтеры.В последующие годы Bluetooth 1.2 в конечном итоге был интегрирован в различные устройства. Некоторые из них — беспроводные гарнитуры, мобильные телефоны, ноутбуки, автомобили и цифровые фотоаппараты.

Основные характеристики

Bluetooth 1.0a и 1.0b обеспечивают максимальную скорость передачи данных около 732,2 кб / с с диапазоном подключения 10 м или 33 фута. Версия 1.2 улучшила это, увеличив скорость передачи данных до 1 Мбит / с. Среди других улучшений:

  • Более быстрое обнаружение устройства и сопряжение
  • Улучшенная адаптивная скачкообразная перестройка частоты (AFH), уменьшающая помехи сигнала
  • Реализованные расширенные синхронные соединения (eSCO) для улучшения качества голоса
Недостатки

Несмотря на улучшения, Bluetooth 1 .2 не хватало полосы пропускания для передачи высококачественного звука. И это понятно, поскольку в то время Bluetooth предназначался в первую очередь для звонков, а не для прослушивания музыки.

Bluetooth 2.0-2.1 (2005)

Появление Bluetooth 2.0 ознаменовало период значительного роста. Это связано с повышенным глобальным спросом на устройства с поддержкой Bluetooth. Среди этих устройств были первые стереонаушники с поддержкой Bluetooth.

Основные характеристики

Наиболее заметное улучшение в версии 2.0 была увеличенной скоростью передачи данных (EDR). Это увеличило скорость передачи данных до 3 Мбит / с. Другие улучшения включают:

  • Увеличенный диапазон подключения до 30 м или 100 футов
  • Более низкое энергопотребление и увеличенное время автономной работы для беспроводных устройств
  • Улучшенная система сопряжения с SSP (Secure Simple Pairing)
Недостатки

Качество звука оставалось посредственным, хотя . Это связано с тем, что большинство устройств использовали кодек SBC. Известный своим некачественным сжатием цифровых файлов, это приводило к плохому качеству звука, склонному к задержкам звука.

Bluetooth 3.0 (2009 г.)

Bluetooth 3.0 + HS (высокоскоростной) поставляется с возможностью подключения Wi-Fi, что обеспечивает более высокую скорость передачи данных. Это позволило улучшить передачу аудиоданных. А также передача больших объемов данных, например видео.

Основные характеристики

Одним из наиболее значительных изменений в версии Bluetooth 3.0 стала возможность использовать соединение Wi-Fi для передачи данных, что происходило со скоростью 24 Мбит / с. Среди других улучшений:

  • L2CAP Расширенные режимы и альтернативные MAC и PHY для передачи больших цифровых файлов
  • Enhanced Power Control e беспроводные устройства для регулировки уровней мощности по мере необходимости.Это помогает поддерживать хорошее соединение Bluetooth.
  • Unicast Connectionless Data облегчило быструю передачу меньших объемов данных
Недостатки

Обратной стороной Bluetooth 3.0 было его высокое энергопотребление. Это быстро разряжало батареи устройств с поддержкой Bluetooth.

Bluetooth 4.0-4.2 (2010)

Фитнес-трекер (Источник: Unsplash).

Bluetooth 4 породил Bluetooth Low Energy (BLE) или Bluetooth Smart. Bluetooth Smart позволяет устройствам меньшего размера, таким как фитнес-трекеры, слуховые аппараты и наушники, оставаться в паре дольше при меньшем энергопотреблении.Bluetooth Smart Ready позволяет основным устройствам, таким как ноутбуки, планшеты и смартфоны, выступать в качестве концентраторов соединений, которые могут отправлять и получать данные со смарт-устройств.

Основные характеристики

Bluetooth 4.0 улучшил не только энергопотребление. Введение кодека aptX также улучшило передачу аудиоданных. Это связано с его более высоким битрейтом и эффективным алгоритмом сжатия с потерями. Другие улучшения включают:

  • Увеличенный диапазон подключения до 60 м или 200 футов
  • Меньше помех между сигналами Bluetooth и 4G / LTE
  • Улучшенное сопряжение и повторное сопряжение устройств
  • Увеличенная емкость пакетов и диапазон данных для устройств IoT
  • Улучшенные данные передача с адаптивной скачкообразной перестройкой частоты (AFH)
Недостатки

Устройства Smart Ready могут легко подключаться к устройствам, использующим старые модели Bluetooth.Но лучше всего их сочетать с другими устройствами Smart Ready. Это сделано для них, чтобы воспользоваться новой функцией энергосбережения BLE.

Bluetooth 5.0-5.2 (2016)

Последняя версия Bluetooth, Bluetooth 5, была выпущена в июле 2016 года и была направлена ​​на обеспечение лучшей рабочей среды для устройств IoT.

Основные характеристики

Bluetooth 5 обеспечивает увеличенную пропускную способность до 2 Мбит / с. Это также увеличило дальность связи до 240 м. Кроме того, он поставляется с коммуникационным кодеком низкой сложности (LC3).Это новый аудиопротокол, который передает аудиоданные с более низкой скоростью передачи данных без ущерба для качества звука. К другим заметным улучшениям относятся:

  • Меньшее энергопотребление
  • Увеличенное количество сообщений
  • Обратная совместимость с 4 версиями Bluetooth
  • Функция двойного звука позволяет подключаться к двум разным устройствам одновременно
  • Добавление маски доступности слотов (SAM ), что еще больше снижает интерференцию с LTE.
Недостатки

Чтобы в полной мере воспользоваться этими новыми функциями, периферийные устройства также должны поддерживать Bluetooth 5.

Да, вы все равно можете использовать устройство Bluetooth 5 с устройством Bluetooth 4. Но если вы хотите воспользоваться этим расширенным диапазоном или функцией двойного звука, вам нужно убедиться, что ваш смартфон или ноутбук также поддерживает эту функцию. В противном случае ваше соединение Bluetooth просто вернется к более низкой версии.

Bluetooth 5.2 был выпущен в январе 2020 года, поэтому на момент написания было известно только ограниченное количество наушников, оснащенных новой версией.

Bluetooth 4 vs.Bluetooth 5: что выбрать?

Первые стереонаушники с поддержкой Bluetooth были выпущены в 2004 году. Но они не стали доступным вариантом для проводных наушников до 2010-х годов. Это произошло примерно в то же время, когда был выпущен Bluetooth 4.

Bluetooth 5, с другой стороны, не был выпущен до 2016 года. Это означает, что, вероятно, в настоящее время вы используете наушники, оснащенные какой-либо версией Bluetooth 4.

Если да, вы можете спросить: необходимо ли обновлять к Bluetooth 5? Чтобы получить представление о различиях между двумя версиями с высоты птичьего полета, вы можете обратиться к этой таблице.

Факторы Bluetooth 4 Bluetooth 5
Скорость Поддерживает скорость около 1 Мбит / с 2x 9023 9023 мбит / с и поддерживает около 2 Мбит / с 9023 907 мбит / с в помещении До 40 м в помещении
Совместимость Подходит для любых моделей телефонов Может работать с любыми телефонами, но лучше всего для новых моделей телефонов
(Galaxy S8 и выше или iPhone 8 и выше)
Питание Требование Средне-высокое Нижнее
Надежность Низкое Высокое

Скорость

Когда дело доходит до скорости, разница между Bluetooth 4 и 5 очевидна.Первый имеет максимальную скорость 1 Мбит / с, а второй — 2 Мбит / с. Более высокая пропускная способность позволяет быстрее обмениваться данными с меньшими задержками и меньшим временем отклика между устройствами.

Диапазон

Bluetooth 4 имеет радиус действия до 60 м (10 м в помещении), а Bluetooth 5 может поддерживать соединение на расстоянии до 240 м (40 м в помещении). Увеличенный диапазон подключения и более высокая скорость — хорошая новость для беспроводных наушников. Это позволит вам наслаждаться музыкой на больших расстояниях с меньшим количеством пропаданий звука.

Совместимость

Bluetooth 5 обратно совместим с устройствами Bluetooth 4. Это означает, что вы можете легко использовать пару наушников Bluetooth 4.2 с телефоном 5.0.

Но некоторые новые усовершенствования Bluetooth 5 не работают с устройствами 4.2. Примером этого является функция Dual Audio Bluetooth 5. Она позволяет подключать две пары наушников к одному телефону. Или воспроизводите музыку с одного телефона на двух разных динамиках.

Итак, если ваше аудиоустройство поддерживает только 4.2, лучше выбрать ту же версию наушников. А если у вас есть телефон с Bluetooth 5 и вы хотите максимально использовать его функции, лучше также обновить свои периферийные устройства до Bluetooth 5.

Для справки: при подключении к Mac помните, что они используют Bluetooth 5 на моделях 2019 года и новее. В то время как для ПК с Windows 10 это сильно зависит от адаптера Bluetooth, установленного на вашем устройстве.

Требуемая мощность

По сравнению с другими версиями Bluetooth, Bluetooth 4 действительно показал улучшения в энергопотреблении.Однако его производительность по-прежнему находится в среднем и высоком диапазоне. Bluetooth 5 еще больше улучшил это, увеличив скорость и дальность передачи данных. В результате устройствам требуется меньше энергии для отправки и получения данных, что в конечном итоге продлевает срок службы батареи.

Надежность

Bluetooth 4 имеет меньшую емкость сообщений — 37 октетов, а фактическую полезную нагрузку данных — всего 31 октет. В отличие от этого, емкость сообщения Bluetooth 5 достигает 255 октетов. Это означает более эффективную передачу данных и меньшее время вещания.

Надежность сигнала повышена с Bluetooth 5 за счет улучшенного скачкообразного изменения частоты и маски доступности слотов (SAM).

Улучшенная скачкообразная перестройка частоты означает, что Bluetooth 5 может использовать более широкий выбор последовательностей каналов по сравнению с 12 последовательностями, используемыми Bluetooth 4. Введение SAM определяет, когда канал LTE передает данные. Это также помогает устройствам Bluetooth избегать использования этих конкретных каналов. Вместе эти две функции уменьшают помехи сигнала, тем самым поддерживая соединение Bluetooth.

Другие факторы, влияющие на производительность Bluetooth Аудиоустройства Bluetooth (Источник: Unsplash).

Помимо версий Bluetooth, существуют другие характеристики Bluetooth, которые влияют на производительность ваших наушников Bluetooth. Вот их краткое обсуждение:

Профиль Bluetooth

Профили Bluetooth — это набор спецификаций или правил, которые определяют, как можно использовать устройство. В настоящее время вы можете делегировать множество задач своим беспроводным наушникам.Некоторые из них делают и принимают звонки или управляют воспроизведением музыки. Для правильной работы этих задач требуется определенный профиль Bluetooth, поэтому полезно понимать, что делает каждый профиль.

  • HFP (профиль громкой связи): Позволяет наушникам совершать звонки и получать доступ к функциям телефона, таким как повторный набор номера, ожидание вызова и голосовой набор.
  • HSP (профиль гарнитуры): Позволяет пользователям совершать и принимать звонки, вешать трубку и регулировать громкость голоса через наушники.
  • A2DP (Advanced Audio Distribution Profile): Позволяет пользователям передавать аудио с одного устройства на другое. Некоторыми примерами этого являются смартфон к гарнитуре, смартфон к автомобильной стереосистеме или микрофон к компьютеру.
  • AVRCP (Профиль дистанционного управления аудио / видео): Позволяет пользователям использовать наушники в качестве пульта дистанционного управления для воспроизведения мультимедиа. С помощью этого профиля вы можете приостанавливать, воспроизводить и останавливать воспроизведение музыки, а также пропускать треки.
  • PBAB (профиль доступа к телефонной книге): Позволяет наушникам получать доступ к телефонным контактам пользователя для функции объявления вызывающего абонента.

Класс Bluetooth

Классы Bluetooth указывают выходную мощность и радиус действия беспроводной связи устройства Bluetooth. Более высокая выходная мощность означает больший диапазон. К устройствам Bluetooth класса 1 и 2 обычно относятся ноутбуки и компьютеры. С другой стороны, другие мобильные устройства меньшего размера подпадают под Класс 3.

  • Класс 1: 100 мВт (20 дБм), 100 метров (300 футов)
  • Класс 2: 2,5 мВт (4 дБм), 10 метров (33 фута)
  • Класс 3: 1 мВт (0 дБм), 1 метр (3 фута)

Понимание того, к какому классу относится ваше устройство Bluetooth, необходимо для получения максимальной отдачи от его диапазона.Итак, если вы хотите в полной мере использовать этот диапазон 300 футов при прослушивании музыки, ваш телефон и наушники должны быть устройствами класса 1. Если ваш телефон относится к классу 1, а ваши наушники — к классу 2, соединение просто вернется к диапазону более низкого класса.

Кодек Bluetooth

Кодек Bluetooth — это программа, которая сжимает и распаковывает аудиоданные в определенный формат и передает их с указанной скоростью передачи данных.

Кодеки с более высоким битрейтом, такие как Sony LDAC (990 кбит / с), обычно обеспечивают лучшее качество звука.Это связано с тем, что передается больше данных и происходит меньшее сжатие. Он резко контрастирует с более распространенным кодеком SBC.

Кодек SBC передает данные со скоростью 192–320 кбит / с и дает более низкое качество звука.

В настоящее время Bluetooth 4 и 5 могут обрабатывать кодеки с более высокими битрейтами. Таким образом, переход на Bluetooth 5 не улучшит качество звука в наушниках каким-либо чудом.

Узнайте больше об этом и о том, как они работают, в нашей подробной статье о кодеках Bluetooth.

Заключение

Существуют разные типы беспроводного подключения, но Bluetooth остается королем по сей день.Однако разные версии Bluetooth не только определяют качество звука наших беспроводных наушников. И с каждым усовершенствованием каждая версия давала нам более плавное звучание. В конечном итоге качество звука определяется комбинацией таких факторов, как профили Bluetooth, кодеки и классы.

Надеюсь, с небольшой помощью этого руководства эти концепции теперь имеют немного больше смысла. Будь то игры, просмотр телевизора, тренировки или обычное прослушивание музыки с настоящими беспроводными наушниками, теперь вы можете решить, стоит ли вам переходить на Bluetooth 5 или нет.

Наше руководство оказалось для вас полезным? Если вы хотите поделиться своими мыслями по поводу обсуждаемой здесь информации, оставьте нам сообщение в комментариях. Мы хотели бы услышать от вас!

Какая версия Bluetooth установлена ​​на моем ПК?

Версия протокола диспетчера каналов (LMP)

Спецификация ядра Bluetooth

LMP 0

Основные характеристики Bluetooth 1.0b (отозван)

LMP 1

Bluetooth Core Specification 1.1 (отозван)

LMP 2

Основные характеристики Bluetooth 1.2 (отозван)

LMP 3

Bluetooth Core Specification 2.0 + EDR (отозван)

LMP 4

Основные характеристики Bluetooth 2.1 + EDR (не рекомендуется, подлежит отмене)

LMP 5

Bluetooth Core Specification 3.0 + HS (устарело, будет отозвано)

LMP 6

Основные характеристики Bluetooth 4.0

LMP 7

Спецификация ядра Bluetooth 4.1

LMP 8

Спецификация ядра Bluetooth 4.2

LMP 9

Основные характеристики Bluetooth 5.0

LMP 10

Спецификация ядра Bluetooth 5.1

LMP 11

Спецификация ядра Bluetooth 5.2

Как узнать версию Bluetooth на вашем Android-смартфоне

Очень важно определить версию версии Bluetooth, которую поддерживает ваш смартфон.Если устройства, подключаемые к вашему новому смартфону, также поддерживают последний стандарт, эффективность и производительность будут выше, а помехи, скорее всего, будут меньше.

Bluetooth — это стандарт беспроводной технологии для обмена данными на короткие расстояния с использованием коротковолновых радиоволн УВЧ в диапазоне ISM от 2,4 до 2,485 ГГц. Он был изобретен в 1994 году и изначально задумывался как беспроводная альтернатива кабелям данных RS-232.

Реклама — Продолжить чтение ниже

Было 10 итераций стандарта Bluetooth, из которых Bluetooth 5 является самой последней.Bluetooth присутствует в нескольких продуктах, таких как телефоны, динамики, планшеты, медиаплееры, робототехнические системы, ноутбуки и игровое оборудование, а также в некоторых гарнитурах высокой четкости, модемах, слуховых аппаратах.

Итак, прежде чем покупать аксессуары Bluetooth, вот как узнать версию Bluetooth на вашем смартфоне.

Метод 1: Вот шаги, чтобы проверить версию Bluetooth телефона Android:

  • Шаг 1 : Включите Bluetooth устройства.
  • Шаг 2 : Теперь нажмите «Настройки телефона».
  • Шаг 3 : Нажмите на приложение и выберите вкладку «ВСЕ».
  • Шаг 4 : Прокрутите вниз и коснитесь значка Bluetooth с именем Bluetooth Share.
  • Шаг 5 : Готово! В разделе «Информация о приложении» вы увидите версию.

Однако убедитесь, что вы включили Bluetooth, иначе информация не будет отображаться! Скорее всего, этот метод не подойдет для большинства людей, поэтому мы проверяем методы 2 и 3 ниже.

Метод 2: проверьте спецификацию устройства

Если способ 1 не работает и не работает с несколькими моделями телефонов, то вы можете найти версию Bluetooth вашего смартфона, прочитав лист технических характеристик.Gsmarena имеет довольно обширную базу данных смартфонов и их характеристик, так что вы можете найти свой телефон в поле Bluetooth. Это, безусловно, самый надежный метод.

Метод 3. Установите приложение проверки Bluetooth

Кроме того, вы можете установить на свой телефон средство проверки версии Bluetooth, чтобы упростить вам процесс. В магазине Google Play есть много приложений, которые могут это сделать, найдите одно, выполнив быстрый поиск.

Я бы порекомендовал AIDA64.Если вы загрузили и установили его, просто коснитесь системы, а затем прокрутите до строки Bluetooth.

Могу ли я обновить версию Bluetooth?

Вы не можете обновить версию Bluetooth вашего телефона до более новой версии. Это потому, что беспроводное радио является частью SOC. Если само оборудование поддерживает только определенную версию Bluetooth, вы ничего не можете сделать, чтобы изменить ее.

Вам может понравиться: Советы по защите от взлома Bluetooth

Связанные

Что нужно знать о Bluetooth® версии 5.2

Последняя версия технологии Bluetooth ® здесь — давайте подробнее рассмотрим версию 5.2.

Bluetooth ® уже давно является отраслевым стандартом для потоковых аудио приложений и аудиоустройств. На конференции CES в январе 2020 года компания Bluetooth представила последнюю версию технологии Bluetooth — версию 5.2. Версия 5.2 предлагает новые преимущества для следующего поколения беспроводных устройств и аудиотехнологий. Это также знаменует собой выход нового поколения аудио по Bluetooth — LE Audio.

Вот все, что вам нужно знать о трех ключевых функциях Bluetooth версии 5.2 и их значении для производителей устройств.

Протокол расширенных атрибутов (EATT)

Bluetooth версии 5.2 включает обновленную версию оригинального протокола атрибутов (ATT), называемого протоколом расширенных атрибутов (EATT). ATT работает последовательно, что означает, что транзакции выполняются по одной, но EATT может выполнять параллельные или параллельные транзакции между клиентом Bluetooth LE и сервером.

EATT позволяет разбивать пакеты L2CAP от разных приложений и объединять их в более мелкие, более управляемые блоки. Таким образом, транзакции из двух или более приложений могут быть выполнены одновременно. Эта функция улучшает взаимодействие с пользователем в случаях, когда несколько приложений работают в одном стеке Bluetooth LE. Это также снижает общую задержку. EATT является необязательным в соответствии со спецификацией и требует зашифрованного соединения между обоими устройствами Bluetooth LE, что делает его более безопасным, чем ATT.

Функция управления мощностью LE (LEPC)

LE Power control позволяет управлять передачей энергии между двумя подключенными устройствами, на которых работает Bluetooth версии 5.2. Беспроводные приемники имеют оптимальный диапазон мощности принимаемого сигнала, обеспечивающий наилучшее качество сигнала. Приемник с уровнем сигнала выше или ниже этого оптимального диапазона может иметь проблемы с декодированием сигналов.

С помощью LEPC принимающее устройство может отслеживать сигнал индикатора уровня принимаемого сигнала (RSSI) своего партнерского устройства и запрашивать изменение уровня мощности передачи в любом направлении.В качестве альтернативы передатчик может добровольно изменить мощность передачи и передать эту информацию приемнику.

Это гарантирует, что оба устройства будут находиться в оптимальных диапазонах сигнала. Это также снижает количество ошибок на принимающей стороне и снижает общее энергопотребление за счет динамического управления питанием. Более того, управление питанием с помощью LEPC также улучшает сосуществование с другими сигналами в диапазоне 2,4 ГГц, включая сигналы от Wi-Fi и Zigbee.

Изохронные каналы (ISOC)

В основном обновлении Bluetooth Classic и более ранних версий LE, Bluetooth версии 5.2 также поддерживает изохронные каналы. Изохронные каналы могут использоваться на любом из вариантов физического уровня LE: 1M, 2M и конфигурациях с кодированием LE S = 2 и S = ​​8, и они поддерживают связь как с установлением соединения, так и без установления соединения:

  • Связь с установлением соединения : В этом режиме каждый поток данных называется подключенным изохронным потоком (CIS). Когда необходимо синхронизировать CISes, например, когда левый и правый наушники воспроизводят звук, они объединяются в соединенную изохронную группу (CIG).CISes, которые являются частью одного CIG, совместно используют справочные данные, поэтому они могут синхронно передавать поток на несколько приемников. Устройства с версией 5.2 также могут создавать несколько CIG. Кроме того, CIG обеспечивают двунаправленную передачу данных, поэтому устройствам проще отправлять управляющие данные на исходное устройство.
  • Связь без установления соединения: В этом режиме один источник, например смарт-телевизор, может передавать данные в несколько синхронизированных потоков. В этом случае каждый поток называется изохронным потоком широковещательной передачи (BIS), а каждая группа BIS называется изохронной группой широковещательной передачи (BIG).Как и в случае с CIG, устройства с Bluetooth 5.2 могут создавать несколько BIG.

Новые изохронные каналы Bluetooth версии 5.2 поддерживают повторную передачу данных для CIG и BIG, но по-разному. Для CIG мастер отправляет пакет подчиненному, а подчиненное устройство отвечает пакетом для каждого вспомогательного события. С другой стороны, с BIG только мастер отправляет пакет в каждом субсобытии. Интервалы ISO, интервалы, с которыми происходят «события», могут варьироваться от 5 миллисекунд до 4 секунд.

LE Аудио

С помощью ISOC производители устройств могут создавать продукты, которые обеспечивают потоковую передачу звука нескольким пользователям и даже на нескольких языках с кристально чистым звуком.ISOC служит основой для нового аудиокодека LE Audio и Bluetooth LE LC3 (кодек связи низкой сложности).

LE Audio заметно превосходит Bluetooth Classic и Bluetooth LE. Он использует меньшую мощность и меньшую полосу пропускания для обеспечения высококачественной передачи звука. Это улучшает качество звука и продлевает срок службы батареи телефона — два ключевых преимущества для производителей аудиоустройств.

LC3 оптимизирует существующий кодек Bluetooth LE, сжимая передаваемые аудиосигналы и уменьшая их до очень низкой скорости передачи данных, и все это без ущерба для качества звука.Согласно Bluetooth SIG, LC3 также звучит намного лучше, чем SBC, стандартный кодек Bluetooth Classic.

Bluetooth версии 5.2 и LC3 произведут революцию в том, как потребители используют аудио аксессуары Bluetooth. Поскольку LC3 поддерживает многопоточность и по умолчанию поддерживает несколько синхронных подключений, пользователи True Wireless могут наслаждаться более быстрым сопряжением и гораздо более длительным временем автономной работы.

Будущее слуховых аппаратов также выглядит радужным благодаря аудиосистемам LC3 и LE. На выставке CES 2020 докладчики продемонстрировали небольшой излучатель звука с питанием от LC3, который позволяет пользователям слуховых аппаратов подключать свои устройства непосредственно к источнику звука.Кроме того, LC3 отличается низким энергопотреблением и энергоэффективностью, что позволяет производителям создавать более компактные и незаметные слуховые аппараты, которые служат дольше без подзарядки.

Поднимите Bluetooth
® версии 5.2 на новый уровень Новые функции

Bluetooth версии 5.2 открывают множество новых возможностей для производителей аудиоустройств, но им потребуется подходящее решение SoC, чтобы раскрыть все возможности этой технологии. Новая серия микросхем TLSR9 от Telink поддерживает новейшие стандарты Bluetooth — версию 5.2, EDR, BR и LE — и могут обеспечить будущее аудиоустройств. Эта многопротокольная серия на основе RISC-V разработана для максимальной производительности и оптимизирует широкий спектр приложений, от определения местоположения в помещении и сети Bluetooth до OpenThread. Кроме того, Telink представит двухрежимное решение, обеспечивающее сверхнизкую задержку с поддержкой TWS на базе Bluetooth Classic и TWS на основе Bluetooth LE на одном кристалле.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше.

Bluetooth 1.0 против 2.0 против 3,0 против 4,0 против 5,0 — как они сравнивают

Августин Нгуен, инженер по приложениям в компании Symmetry Electronics, кратко рассказывает об эволюции Bluetooth и BLE. Прочтите о различиях между версиями Bluetooth.

Различные версии Bluetooth

С момента появления версии 1.0 в 1999 году технология Bluetooth претерпела множество изменений. Хотя его первоначальная цель заключалась в замене проводной последовательной связи, методы передачи развивались на каждой итерации Bluetooth.В этой статье будет представлен обзор того, как изменился Bluetooth за последние 20 лет.

Версия 1.0 — 3.0: Bluetooth Classic

Когда мы говорим о каждой итерации Bluetooth, три фактора помогают различать разные версии: диапазон , скорость передачи данных и энергопотребление . Эти факторы определяются используемой схемой модуляции и пакетом данных. Когда вышла первая версия Bluetooth, она проложила путь для беспроводных наушников, динамиков и игровых контроллеров, которые мы используем сегодня.Однако тогда Bluetooth 1.0 был намного медленнее, чем сейчас . Скорость передачи данных не превышала 1 Мбит / с, а диапазон достигал лишь 10 метров.

В первой версии Bluetooth использовалась схема модуляции, называемая гауссовской частотной манипуляцией (GFSK). С GFSK модулированная несущая сдвигается между двумя частотами, представляющими единицы и нули.

Когда вышел Bluetooth 2.0, GFSK был заменен двумя новыми схемами: p / 4-DQPSK и 8DPSK, которые использовали изменения фазы сигналов для передачи информации, в отличие от частотной модуляции.Эти две схемы привели к беспрецедентной скорости передачи данных 2 Мбит / с и 3 Мбит / с соответственно. Bluetooth 3.0 дополнительно улучшил скорость передачи данных с добавлением 802.11 для передачи данных до 24 Мбит / с, хотя это не было обязательной частью спецификации 3.0.

Результаты изменили правила игры. Решения для беспроводной связи малого радиуса действия теперь могут обеспечивать надежное и высокоскоростное соединение, открывая возможности для значительного технологического прогресса в области беспроводных устройств.

Однако одно существенное обстоятельство по-прежнему мешало ранним версиям Bluetooth широко распространенной интеграции IoT: энергопотребление .Из-за большого количества энергии, которое требовалось от Bluetooth версий 1.0–3.0, также известных как Bluetooth Classic, небольшие устройства будут по-прежнему страдать от короткого времени автономной работы, что делает ранние версии Bluetooth непрактичными для использования в Интернете вещей.

Версии 4.0 — 5.0: Bluetooth с низким энергопотреблением

Чтобы удовлетворить растущий спрос на беспроводную связь между небольшими устройствами, на рынке был представлен Bluetooth 4.0 с новой категорией Bluetooth: Bluetooth Low Energy (BLE) .Ориентированный на приложения, требующие низкого энергопотребления, BLE возвращается к более низкой пропускной способности данных 1 Мбит / с с использованием схемы модуляции GFSK. Хотя максимальная скорость передачи данных BLE в 1 Мбит / с может не подходить для продуктов, которым требуется непрерывный поток данных, таких как беспроводные наушники, другим приложениям IoT необходимо периодически отправлять небольшие биты данных. Примером могут служить носимые устройства для фитнеса, которые передают небольшие объемы данных о температуре на ваш смартфон только по запросу (возможно, из мобильного приложения).С акцентом на поддержание низкого энергопотребления, Bluetooth Low Energy делает возможными многие приложения IoT с батарейным питанием (например, маяки).

Самая последняя версия протокола Bluetooth, Bluetooth 5, является усовершенствованием предыдущих стандартов BLE. Он по-прежнему ориентирован на маломощные приложения, но улучшает скорость передачи данных и диапазон BLE. В отличие от версии 4.0, Bluetooth 5 предлагает четыре различных скорости передачи данных для различных диапазонов передачи: 2 Мбит / с, 1 Мбит / с, 500 кбит / с, 125 кбит / с.Поскольку увеличение дальности передачи требует снижения скорости передачи данных, более низкая скорость передачи данных 125 кбит / с была добавлена ​​для поддержки приложений, которые больше выигрывают от улучшенного диапазона. Например, крошечные датчики не требуются для отправки больших объемов данных, поэтому снижение скорости передачи данных позволяет этим датчикам передавать информацию на расстояние до 240 метров. Напротив, возможность передачи данных со скоростью 2 Мбит / с предназначена для приложений, в которых ожидается небольшой радиус действия, но они могут получить большую выгоду от увеличения скорости передачи данных.Гибкость скорости передачи данных, предлагаемая Bluetooth 5, позволяет продуктам с низким энергопотреблением отправлять конечному пользователю еще более сложные данные.

Может ли приложение когда-нибудь понадобиться как Bluetooth Classic, так и Bluetooth Low Energy? Прочтите нашу статью об использовании обоих в одном приложении.

Заключение

По мере расширения Интернета вещей Bluetooth будет продолжать распространяться на различные устройства, которые мы используем изо дня в день.Когда Apple отказалась от разъема для наушников на своих новых iPhone в пользу беспроводных периферийных устройств, они приняли Bluetooth-соединение как новый стандарт аудиосвязи. Эта тенденция к беспроводному подключению в конечном итоге распространится на все другие устройства в нашей жизни, и Bluetooth поможет проложить путь.

Написано инженером по применению Symmetry Electronics
Августин Нгуен

Прочтите другие похожие сообщения от Symmetry Electronics:


Почему стоит сотрудничать с Symmetry Electronics? Технический персонал Symmetry прошел специальное обучение у наших поставщиков, чтобы обеспечить всестороннюю техническую поддержку.Наши штатные инженеры по приложениям предоставляют бесплатные услуги по проектированию, чтобы помочь клиентам на ранних этапах цикла проектирования, предлагая решения, позволяющие сэкономить время, деньги и нервы. Свяжитесь с Symmetry для получения дополнительной информации.

Написал: Августин Нгуен

В чем разница между версиями Bluetooth? — Ear Rockers

Технология Bluetooth стала неотъемлемой частью вашей жизни. От умных часов и смартфонов до беспроводных мышей и беспроводных гарнитур — он есть во всем.Технология Bluetooth значительно продвинулась за эти годы — от «классического» Bluetooth v2.1 до последней версии Bluetooth v5.1. Лучшие версии поддерживают лучшие функции и даже дополнительные функции, не поддерживаемые старыми версиями.

Как правило, при покупке любого устройства с поддержкой Bluetooth рекомендуется выбрать продукт, поддерживающий последнюю версию. Однако иногда это невозможно, поскольку вам, возможно, придется скомпрометировать последнюю версию Bluetooth в пользу других функций, которые поддерживаются устройством.

Тем не менее, знание различий между различными версиями Bluetooth и их подверсиями может помочь потребителям выбрать лучший продукт.

Чем версии Bluetooth отличаются друг от друга?

Основные различия между версиями Bluetooth заключаются в том, что последние версии Bluetooth поддерживают более высокую скорость передачи данных, имеют лучший диапазон и стабильность соединения, более энергоэффективны и обеспечивают лучшую безопасность, чем более старые версии Bluetooth.

Конечно, между различными версиями Bluetooth есть дополнительные различия, но это основные отличия, актуальные для обычных потребителей.Подробнее об особенностях каждой версии мы поговорим позже в статье. На данный момент вы можете обратиться к приведенной ниже таблице, чтобы получить краткий обзор функций и характеристик различных версий Bluetooth.

9023 905 905 905 905 9023 905 (33 фута) Базовая скорость (BR)
Характеристика Bluetooth 1.0 Bluetooth 2.0 Bluetooth 3.0 Bluetooth 4.0 Bluetooth 5.0 До 30 м (100 футов) До 30 м (100 футов) До 60 м (200 футов) До 240 м (800 футов)
Да Да Да Да Да
9023 EDR7 905 905 Да Да Да Да
Высокая скорость (HS) Нет Нет Да Да Да
Низкое энергопотребление (LE) 7 906 Нет Да Да
Маскировка доступности слотов (SAM) Нет Нет 7 Нет 9023 Да

Важные термины, которые необходимо знать:

  • Базовая скорость (BR) — Базовая скорость (BR) — это режим, в котором скорость мгновенной передачи данных ограничена битовой скоростью всего 1 Мбит / с или 125 Кбит / с.
  • Enhanced Data Rate (EDR) — Enhanced Data Rate (EDR) — это режим, который позволяет передавать данные со скоростью до 3 Мбит / с или 375 Кбит / с.
  • High Speed ​​(HS) — High Speed ​​(HS) режим устанавливает альтернативный нижний уровень по совместно размещенному каналу 802.11, который обеспечивает теоретическую скорость до 24 Мбит / с или 3000 Кбит / с.
  • Low Energy (LE) — Bluetooth Low Energy был предназначен для снижения энергопотребления устройствами Bluetooth
  • Slot Masking Availability (SAM) — Эта функция улучшает сосуществование Bluetooth с другими типами радио волны.По сути, он уменьшает помехи, обнаруживая соседние частоты и избегая этих каналов.

Классический Bluetooth и Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), также известный как Bluetooth Smart

Многие устройства Bluetooth продаются как устройства «Smart Bluetooth» или поддерживают функцию, называемую BLE. Давайте посмотрим, что все это означает ниже.

В совокупности Bluetooth v1.0 — Bluetooth v3.0 известен как классический Bluetooth. Начиная с версии Bluetooth 4.0 он известен как Bluetooth Low Energy (BLE) или Smart Bluetooth.И Bluetooth classic, и BLE работают в диапазоне частот ISM 2,4 ГГц и работают на небольших расстояниях. Технология сопряжения, шифрование и даже аутентификация работают одинаково. Однако Bluetooth Low Energy потребляет значительно меньше энергии, чем его предыдущие версии, поскольку он работает в специальном спящем режиме и потребляет энергию только в активном состоянии.

На бумаге пиковая потребляемая мощность устройств BLE составляет всего 15 мА, что почти вдвое меньше классических устройств Bluetooth. Но фактическое энергопотребление может быть в 100 раз меньше, чем у классических устройств Bluetooth.

BLE не создавался для замены обычных устройств Bluetooth. Оба стандарта подходят для разных целей. Классический Bluetooth подходит для продуктов, которым требуется непрерывный поток данных, таких как беспроводные наушники и динамики, беспроводные принтеры и ключевые слова и т. Д. Они имеют скорость передачи данных 2-3 Мбит / с.

BLE подходит для устройств, которым требуется только периодическая передача данных. К ним относятся фитнес-трекеры, такие как Fitbit, приложения для общественного транспорта, мониторы артериального давления, промышленные датчики мониторинга, целевые рекламные акции на основе географии (iBeacon) и т. Д.Даже при таком низком энергопотреблении устройства BLE могут передавать данные со стабильной скоростью 1 Мбит / с. Беспроблемное подключение и передача данных возможны, потому что в отличие от классических устройств Bluetooth с задержкой около 100 мс, устройства BLE имеют задержку около 3 мс.

С технической стороны BLE работает только по 40 каналам от 2402 МГц до 2480 МГц с интервалом 2 МГц, в отличие от обычного Bluetooth, который работает по 79 каналам от 2,400 ГГц до 2,4835 ГГц с интервалом 1 МГц между каждым каналом.

Подробный обзор различных версий Bluetooth

Теперь давайте посмотрим на краткую хронологическую историю Bluetooth и соответствующие детали каждой версии Bluetooth:

1.Bluetooth 1.0 — Когда в 1998 году был изобретен Bluetooth v1.0, это было революционное открытие. Однако технология все еще была незрелой и страдала от множества проблем, таких как отсутствие анонимности. По сегодняшним меркам технология устарела.

Bluetooth v1.1 устранил некоторые проблемы, но основные проблемы были исправлены с запуском Bluetooth v1.2. Основные улучшения включали поддержку адаптивного расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты (AFH), что уменьшало помехи, более высокую скорость передачи до 721 кбит / с, более быстрое соединение и обнаружение, интерфейс хост-контроллера (HCI) и расширенные синхронные соединения (ESCO).

2. Bluetooth 2.0 — Bluetooth v2.0 был выпущен до 2005 года, и изюминкой этого стандарта была поддержка Enhanced Data Rate (EDR), которая использует комбинацию модуляции с фазовой манипуляцией (PSK) и GFSK для обеспечения лучшая скорость передачи данных.

С выпуском Bluetooth v2.1 технология улучшилась еще больше. Теперь он поддерживает безопасное простое сопряжение (SSP), которое улучшило безопасность, а также опыт сопряжения, и расширенный ответ на запрос (EIR), который позволил лучше фильтровать устройства до установления соединения.

Среди всех классических версий Bluetooth версия 2.1 была самой популярной и широко применяемой благодаря своей простоте, расширенному диапазону 33 м вместо 10 м и более высокой скорости передачи данных до 3 Мбит / с вместо 0,7 Мбит / с.

3. Bluetooth 3.0 — Bluetooth v3.0 был выпущен в 2009 году и представил режим High Speed ​​(HS), который сделал теоретическую скорость передачи данных до 24 Мбит / с возможной по размещенному каналу 802.11. Эта технология представила множество новых функций, таких как улучшенное управление мощностью, сверхширокополосный режим, расширенные режимы L2CAP, альтернативный MAC / PHY, одноадресные данные без установления соединения и т. Д.Однако у него был главный недостаток — высокое энергопотребление.

Из-за этого недостатка устройства, использующие Bluetooth 3.0, потребляли намного больше энергии, чем их предыдущие версии, что приводило к сокращению времени автономной работы устройств с поддержкой Bluetooth. Таким образом, Bluetooth v2.1 по-прежнему оставался популярным даже с новыми устройствами, поддерживающими Bluetooth v3.0.

4. Bluetooth 4.0 — Bluetooth v4.0 был выпущен в 2010 году и представил поддержку Bluetooth Low Energy. Раньше он продавался как Wibree и Bluetooth Smart.Bluetooth 4.0 поддерживал все предыдущие функции предыдущих версий, но основным изменением было энергопотребление. Фактически, устройства BLE могут питаться от монетоприемника. Таким образом, теперь стало возможным создавать компактные и портативные устройства, которые могли работать по технологии Bluetooth в течение нескольких дней.

Bluetooth v4.1 был представлен в 2013 году, чтобы еще больше улучшить взаимодействие с пользователем. Теперь он мог сосуществовать с LTE, позволял устройствам поддерживать несколько ролей одновременно и обеспечивать скорость массовой передачи данных.

Новые функции, поддерживаемые этой функцией, включают:

  • Направленная реклама с низким рабочим циклом
  • 802.11n PAL
  • Ограниченное время обнаружения
  • Топология канального уровня LE
  • L2CAP-ориентированные на соединение и выделенные каналы с управлением потоком на основе кредита
  • Смещение поезда и обобщенное чересстрочное сканирование
  • Интервал рекламы быстрых данных
  • Сигнализация сосуществования мобильных беспроводных услуг
  • Двойной режим и топология
  • Обновления аудио архитектуры для широкополосной речи

Bluetooth v4.2 был выпущен в 2014 году и сделал возможным Интернет вещей (IoT). Области основных улучшений включают:

5. Bluetooth 5.0 — Bluetooth v5.0 был представлен Bluetooth SIG в 2016 году, но поддержка этой технологии была впервые реализована Sony в их продукте Xperia XZ Premium. Этот стандарт направлен на улучшение возможности подключения и взаимодействия с Интернетом вещей (IoT), предлагая беспрепятственный поток данных.

Для BLE теперь поддерживается удвоение скорости пачками до 2 Мбит / с в ограниченном диапазоне, до 4 раз превышающем диапазон предыдущего поколения, с компромиссом в скорости передачи данных.

Области улучшений:

  • Маска доступности слотов (SAM)
  • Рекламные расширения LE
  • PHY 2 Мбит / с для LE
  • LE Long Range
  • High Duty Cycle Non-Connectable Advertising
  • LE Channel Selection Алгоритм № 2

Он также представил классную функцию под названием «Dual Audio», которая позволила двум различным устройствам Bluetooth, таким как беспроводные наушники или динамики, одновременно воспроизводить звук с одного устройства потоковой передачи звука Bluetooth, которое поддерживает эту версию. .Также возможна потоковая передача двух разных аудиоисточников с одного и того же потокового устройства на два разных устройства Bluetooth.

Bluetooth v5.1 — последняя версия, выпущенная в 2019 году, в которой реализована поддержка иерархии моделей на основе Mesh. Хотя эта версия еще не получила широкого распространения, это, несомненно, будущее технологии Bluetooth, которая будет улучшаться.

Основные улучшения:

  • Угол прихода (AoA) и угол вылета (AoD), которые используются для определения местоположения и отслеживания устройств
  • Периодическая синхронизация передачи рекламы
  • GATT Caching
  • Индекс рекламных каналов

Незначительные улучшения включают:

  • Определение поведения при нарушении правил
  • Взаимодействие между QoS и спецификацией потока
  • Поле ADI в данных ответа на сканирование
  • Классификация хост-канала для вторичной рекламы
  • Поддержка HCI для ключей отладки в LE Secure Connections
  • Механизм обновления точности часов сна
  • Разрешить появление SID в отчетах об ответах на сканирование

Заключение

Технология Bluetooth значительно улучшилась, и будущее этой технологии выглядит великолепно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *