Radius Bluetooth 5.0

Toate telefoanele smartphone-uri moderne sunt echipate cu o a patra generație Bluetooth - unele sunt obținute prin versiunea 4.0, unele 4.1 și unele 4.2. Între timp, a ieșit cea de-a cincea versiune a "dintelui albastru". În acest articol vom spune despre avantajele sale față de Bluetooth 4.2 și modul în care aceste avantaje vor fi aplicate în practică.

De două ori mai repede

Datele prin generația a 5-a Bluetooth vor fi acum transmise la viteză maximă.6,25 MB / S - înainte de a fi 3,125 MB / s. Este încă mult mai puțin decât concurenții cu fir:

Apple Lightning - 60 MB / C
USB 2.0 - 60 MB / s
USB 3.0 - 625 MB / s
USB 3.1 - 1210 MB / s

Dar ele sunt cu fir!

Ca rezultat, viteza de sincronizare a ceasurilor inteligente cu un smartphone, elemente de internet ale lucrurilor unul cu celălalt și de bază crește.

De patru ori mai departe

În incintă, gama a crescutde la 10 la 40 de metri, pe strada - de la 50 la 200 de metri.

Puteți rula la stadion fără un smartphone în buzunar. Lăsați-l într-un rucsac, puneți pe căști Bluetooth și rulați-vă - în buzunar nu va mai atârna nimic. Poate că este telefonul care a interferat cu tine pentru a rula un maraton! Adevărat, la 42 de kilometri de 195 de metri cu căștile fără fir nu vor funcționa.

Poate că Fabregas nu se încadrează în compoziție deoarece este interferat cu căștile cu Bluetooth 4.2

O rază crescută de acțiune este deosebit de importantă pentru organizarea internetului. Dacă pentru apartamente într-un fel și vechile versiuni ale Bluetooth, apoi în casa mare a trebuit să fac compromisuri. Acum puteți seta cu ușurință un fel de element IOT în curte, departe de restul.

De opt ori mai multe date prin canale difuzate

Sunt necesare canalele de difuzare pe care internetul de lucruri le-a lucrat cu dispozitive Bluetooth terță parte fără o conexiune prealabilă. În acest mod, puteți transfera acum mai multe informații:255 octeți împotriva a 31 În Bluetooth 4.2.

Voi explica despre exemplu, de ce aveți nevoie de canale de difuzare. Imaginați-vă spitalul modern în care este implementat Internetul. O persoană vine și el zboară imediat prin intermediul Bluetooth, în ce birou are nevoie. Nu poate obține altceva, deoarece nu este conectat pe deplin la internetul spitalicesc al lucrurilor.

Cuantumul acestor informații este de 31 octeți, deoarece se utilizează Bluetooth 4.2. Și cu cea de-a 5-a versiune, persoana va primi numele altui doctor, un timp aproximativ de așteptare și șeful doctorului de cap pentru plângeri - dimensiunea acestor date este deja 255 octeți.

Consumă de 2,5 ori mai puțină energie

Se pare că, cu o viteză crescută și o gamă de Bluetooth 5, va deveni voință. De fapt, totul este exact opusul - nou standard Mult mai economic pentru consumul de energie. Pentru telefoanele inteligente cu baterii de 3.000 mAh, consumul de energie Bluetooth 4.2 nu a fost critic. In caz de ceas destept Creșterea autonomiei poate fi tangibilă, deși, desigur, trebuie să verificați în practică.

Sistem consecutiv de conectare

Scalarea pe Internet a lucrurilor va fi mai ușoară datorită noului sistem de conectare serială. Anterior, fiecare dispozitiv a conectat cu un bazic comun și acum va fi suficient pentru a vă conecta la elementul adiacent.

Amintiți-vă fizica!

Poate cândva vom vedea sistemul orașului Iot nu în apartament sau acasă, ci o zonă întreagă sau chiar orașul? Și se va baza pe Bluetooth 5 eficiente și ușor scalabile 5.

De ce altceva se conectează Bluetooth cu internetul lucrurilor? Faptul este că elementele IOT sunt prea împrăștiate: fiecare producător face ceva (sau toate) în felul său. Bluetooth este unul dintre lucrurile pe care le le leagă. Este folosit în aproape toate dispozitivele: telefoane, ceas, laptopuri, mașini și așa mai departe.

Apropo, noul standard este compatibil înapoi cu vechi protocoale.

Când să vă așteptați?

Da, au așteptat deja. Toate documentele necesare pentru dezvoltarea dispozitivelor și sprijinul Bluetooth 5 au apărut pe site-ul oficial la începutul anului, iar a doua zi primele smartphone-uri cu cea de-a cincea versiune a "dintelui albastru" au ieșit -.

Bluetooth 5 nu este o revoluție în nici un caz, mai degrabă, dezvoltarea evolutivă a tehnologiei. În noul standard, au îmbunătățit numai indicatorii celui precedent, dar nimic nou "dinte albastru" nu a învățat. Protocolul 4.2 este în măsură să fie la fel ca Bluetooth 5, doar mai rău de mai multe ori.

Android o are plină suport Bluetooth 5, astfel încât dezvoltatorii de dispozitive nu trebuie să facă toată lucrarea în sine.

Schimbarea principală este de a activa Bluetooth 5.0 cu software. Fără nicio modificare a echipamentului. Codul sursă / fișierul SW va fi acceptat numai de HTC Corporation și este imposibil să dea acest lucru sursă / Fișier SW Orice terță parte pentru a activa această caracteristică.

Schimbarea va avea loc atunci când aceste telefoane sunt actualizate la Android O 8.0 (începutul toamnei) și nu trebuie să faceți nimic. Totul va funcționa așa.

Toate acestea sunt cool, dar de ce Bluetooth 5 este mai bună decât 4.2?

Caracteristicile Bluetooth sunt foarte asemănătoare cu caracteristicile USB.. Aceste interfețe utilizează un sistem digital pentru a se califica ca compatibil, hardware trebuie să aibă siguranță valorile de prag Pentru viteza de transmitere și recepție, consumul de energie și compatibilitatea.

Aceasta înseamnă că un număr mai mare va fi mai bun într-un fel decât un număr mai mic, iar tranziția de la 4.2 la 5 este mai semnificativă decât de la 4,1 la 4.2.

Bluetooth 5 oferă o gamă mai mare, o rată mai mare de transfer de date și mai mult drumul rapid Conexiuni.

Bluetooth 5 oferă de patru ori intervalul și de două ori rata de transfer de date. Este ușor de înțeles de ce o gamă mai largă este mai bună, dar este important să știți că transmisia de date este mai mult decât partajarea fișierelor.

De exemplu, muzica este, de asemenea, date digitale în streaming prin Bluetooth și o viteză mai mare înseamnă că poate transmite mai multe date audio pentru sunetul "cel mai bun" (astfel au fost deja implementate de Sony cu codecul LDAC) și mai puține șanse pentru orice erori .

De exemplu, folosind Bluetooth 5, telefonul dvs. poate transmite muzică într-o coloană fără fir la o distanță de până la 35 de metri (față de 10 pe standardele vechi Bluetooth), trimiteți de două ori datele digitale, astfel încât muzica dvs. să sune mai confortabilă și mai lentă.

De ce HTC și Motorola așteaptă Android? De dragul lucrării corecte a Bluetooth 5

Nu putem fi 100% siguri că ei așteaptă, dar este cel mai probabil datorită sprijinului suplimentar al Bluetooth 5, care merge la Android O.

Standardul Bluetooth 5 a fost pregătit în decembrie 2016, astfel încât toți producătorii știu despre noua versiune. Când a fost finalizată Android Nougat, standardul Bluetooth 5 nu a fost finalizat, deci există câteva funcții destul de semnificative care nu sunt acceptate. ÎN

Android 7.1 Nougat Nu există nici o caracteristică importantă - un nou standard de transfer de date eficient din punct de vedere energetic.

Când două dispozitive sunt schimbate de datele Bluetooth, trebuie să găsească cele mai bune și cele mai multe metoda eficientă. Trimiterea datelor. Fiecare dispozitiv are un set de cecuri pentru căutarea metodei "corecte", iar Bluetooth 5 nu efectuează astfel de verificări. Aceasta înseamnă că dispozitivul va reveni la standardul Bluetooth mai vechi, iar funcțiile Bluetooth 5 nu vor fi utilizate.

Dacă este mai scurtă, înseamnă că în versiuni Înainte de Android O, telefonul cu Bluetooth 5 nu poate înțelege în mod corespunzător ceea ce este și ce poate face exact și când conexiunea va fi în cele din urmă instalată, va reveni la mai mult versiune veche Bluetooth. Chiar dacă hardware-ul o suportă.

Bluetooth 5 pur și simplu nu este gata când android Development 7.0 Nougat.

De exemplu, Samsung Galaxy S8 trebuie să utilizeze codul Bluetooth de la Samsung însuși pentru a obține în jurul acestor probleme, deoarece Android Nougat nu are suport. Costă o mulțime de bani și durează mult timp, iar în cele din urmă, toate acestea sunt foarte simplificate cu sosirea Android O.

Bluetooth este foarte cool atunci când folosim Android O și Bluetooth 5

Toate avantajele Bluetooth 5 necesită ca ambele dispozitive să fie compatibile cu Bluetooth 5. Dacă un dispozitiv, de exemplu, Bluetooth 4.x, conexiunea va fi prin standard 4.x.

Se pare că, atâta timp cât căștile sau sistemul de automobile sunt gata să lucreze cu Bluetooth 5, toate aceste beneficii pur și simplu nu contează.

Două telefon Galaxy. S8 conectat prin Bluetooth poate avea un transfer mai rapid de fișiere, dar nu există nicio garanție că versiunile Bluetooth de la Samsung și din Android 8.0 o sunt compatibile 100%, astfel încât conexiunea Galaxy S8 8 cu HTC U11 poate să nu fie atât de rapidă.

Toate avantajele Bluetooth 5 necesită ambele dispozitive să aibă această versiune.

Bluetooth devine mai rece cu fiecare nouă versiune, așa că încercați să găsiți dispozitive moderneSă se bucure de toate aceste îmbunătățiri. Este un păcat că producătorii căști fără fir Deja a făcut o grămadă căști abrupte Pe baza Bluetooth 4.2 și eliberarea de noi modele cu Bluetooth în toate benzile de preț va dura mult timp.

Nou standard comunicații fără fir Oferă o gamă mai mare, o viteză mai mare și o lățime de bandă mai mare. Dar ce altceva trebuie să știi?

Că, odată cu creșterea popularității căștilor fără fir și a dispozitivelor uzate, începem să folosim Bluetooth mult mai des decât înainte. De fapt, în conformitate cu Grupul de interese speciale BluetoothCeea ce controlează dezvoltarea tehnologiei, cu 2020 13,9 miliarde de dispozitive cu suport Bluetooth vor fi vândute.

Vestea bună că tehnologia va beneficia doar de ea. Bluetooth 5 este mai puternic decât oricând, cu un potențial imens pentru Internetul lucrurilor și ascultând muzică în modul wireless.

Deci ce poate face el? Și când o puteți lua? Citiți și recunoașteți.

Ce este Bluetooth 5?

Bluetooth 5 este următoarea iterație Bluetooth, tehnologie wireless. Transfer de date, care este în smartphone-uri, tablete, căști fără fir și difuzoare, laptopuri, calculatoare de birou etc.

Bluetooth permite dispozitivelor dvs. să transfere date reciproc prin retea fara fir. Când primești o notă pe dvs. ceas destept sau tracker, vine de pe telefonul dvs. prin Bluetooth.

De asemenea, vă permite să conectați coloanele fără fir pentru a putea asculta melodiile la domiciliu, în parc sau pe plajă.

aceasta ultima versiune Bluetooth, este mult mai puternic decât predecesorii săi.

Cât de puternic Bluetooth 5?

Noua versiune este semnificativ înaintea celei anterioare din toți parametrii. Comparativ cu predecesorul său (Bluetooth 4.2 Energie slaba.) Este de două ori mai rapidă, are de patru ori o gamă largă de muncă și poate transmite de opt ori mai multe date.

Dacă aveți nevoie de date exacte, vorbim lățime de bandă 2 Mbps. În practică, aceasta înseamnă o conexiune rapidă și fiabilă la rețea, ceea ce duce la actualizări de firmware mai rapide și la încărcarea datelor.

Datorită unei lucrări mai mari de aproximativ 240 m, difuzoarele dvs. wireless și căștile vor funcționa mult mai departe de sursa de sunet decât cu energia redusă Bluetooth. Aceste inovații vor permite întregii locuințe pentru dispozitivele de internet, cum ar fi camerele de securitate, frigiderele inteligente, termostatele inteligente și multe altele.

Și datorită unei utilizări mai eficiente a canalelor de difuzare pe banda de frecvență de 2,4 GHz, ea deschide calea pentru "mai bine soluții wireless. Bazat pe Bluetooth, potrivit SIG. Cu alte cuvinte, așteptați mai mult conexiuni fără firOriunde mergeți, de la stadioanele sportive la centrele comerciale.

Puteți conecta mai mult de o pereche de căști fără fir la o singură sursă de sunet prin Bluetooth 5. Dacă dispozitivul dvs. are profiluri de lucru specifice, cum ar fi funcția Bluetooth dual audio de la SamsungPuteți ajusta independent volumul fiecăruia dintre ele. Foarte convenabil pentru conectarea mai multor căști pentru a vizualiza unelte sau pentru a asculta muzică în timp ce călătoriți cu trenul sau avionul.

Bluetooth 5 poate detecta, de asemenea, orice interferență la frecvențele de 2,4 GHz și încearcă automat să le minimalizeze. Ce ar trebui să asculte muzică de la orice dispozitiv fără fir mai stabil și mai clar.

Ce dispozitive sunt compatibile cu Bluetooth 5?

Pe acest moment nu atat de mult. Samsung Galaxy S8 - Primul telefon care lucrează cu tehnologia Bluetooth 5Dar în momentul de față este singurul. Fără căști sau bluetooth Difuzoare 5 Nu veți putea utiliza beneficiile unei game mari. muncă stabilă sau viteze mai mari. Dar ei trebuie să înceapă să apară înainte de sfârșitul anului.

Vestea bună este asta puteți utiliza funcția audio duală în Galaxy S8 cu orice difuzor Bluetooth sau căști.. Doar conectați-le la telefon, ca de obicei, apoi selectați "Dual Audio" din meniul din dreapta colțul superior Ecran și configurați nivelul necesar volumului pentru fiecare dintre dispozitivele.

Bluetooth 5 va îmbunătăți calitatea sunetului pentru difuzoarele wireless și căștile?

Din pacate, nu. Accentul se pune pe lucrurile pe Internet și o conectivitate mai mare, dar SIG nu menționează o calitate îmbunătățită a sunetului. Acest lucru nu înseamnă că fanii muzicii nu vor primi niciun avantaj.

Căștile și difuzoarele wireless vor funcționa mult mai departe de sursa de sunet și puteți trece același sunet cantitate mare În același timp, căști / difuzoare.

Bluetooth 5 poate, de asemenea, să îmbunătățească durata de viață a bateriei. Deoarece este mai eficient, va consuma mai puțină energie, care ar trebui să însemne o creștere a duratei de viață a bateriei pentru difuzoarele wireless și căștile. Dar va trebui să încercăm acest lucru în cazul confirmării, dar până acum este imposibil.

Ce este nou în Bluetooth 5.0? Creșterea cu două viteze a vitezei, capacitatea de a cripta traficul, o creștere a gamei de acțiune cu 400% și masa altor beneficii.

Vestea despre apariția Bluetooth 5.0 a aprins pe paginile resurselor media din iunie 2016, dar angajate în lucruri mai importante, publicul nu a acordat cuvenită apariției unui nou standard tehnologic în lumea comunicării fără fir. Dispozitivele bazei de date Bluetooth 5.0 la acel moment nu au fost încă eliberate. În mai 2017, după apariția Samsung Galaxy S8 și Xiaomi Mi 6, noua specificație a vorbit într-o cheie complet diferită. La urma urmei, Bluetooth 5.0 a prezentat consumatorilor dintr-o dată câteva avantaje mult așteptate pe care le vom vorbi în acest articol.

Veste bună pentru dezvoltatori

Coexistența wireless - amintiți-vă acest termen. În curând va schimba întreaga structură a comunicațiilor fără fir. Grupul de interese speciale Bluetooth promite un nivel invizibil de interacțiune cu alte protocoale de comunicare. Promitem chiar și coexistența paralelă și conflict Bluetooth și Wi-Fi.

Specificații 5.0 implică funcționarea a 255 de pachete octe (în loc de 31 de pachete, cum ar fi versiunea anterioara) Și tranziția la frecvențele adiacente fără pierderea octetului de trafic. În biții și octeți aglomerați, intervalul de 2,4 GHz va fi mai ușor de respins și consumatori, și programatori și chiar sisteme de operare și jetoane.

Dezvoltatorii vor putea să-și exercite setări subțiri produse de software, producătorii vor începe să se integreze module Bluetooth. 5.0 Chiar și în ironi și aspiratoare. DAR os. Acesta va opri procesoarele de supraîncărcare, încercând să construiască munca pentru a eficientiza traficul de gunoi. Analiștii susțin că, cu aceasta, va începe foarte "internetul de lucruri", aspectul căruia toți futurologii au spus atât de mult timp.

Ce să așteptăm consumatorul

Pentru dispozitivele Bluetooth regulate, aspectul specificației 5.0 este interesant pentru două momente. În primul rând, noul standard mărește cursul de schimb de fișiere de 2 ori. În al doilea rând, raza de acțiune crește de 4 ori.

În numere sună chiar mai bine - viteza Bluetooth 5,0 a crescut la 2 Mbps, iar intervalul crește la 100 de metri. Acum puteți asculta piese cu calitate superioară sunet chiar dacă telefonul dvs. smartphone este în casă și tu coloana wireless. sau căști - pe stradă.

În plus, noul protocol permite nu numai creșterii intervalului - Bluetooth 5.0 este gata să funcționeze cu o singură sursă, ci imediat cu mai multe. Iar intensitatea energetică a acestui proces va fi semnificativ mai mică decât cea a versiunilor anterioare ale modulelor wireless. Pur și simplu, Bluetooth 5.0 va avea grijă de baterie și smartphone și coloana mobilă.

Încă una vești bune - Abilitatea de a cripta traficul transmis prin intermediul canalului Bluetooth. Dezvoltatorii și producătorii vorbesc deja despre înlocuirea unui NFC de scurtă durată la un protocol mai avansat, care vă permite să transformați un smartphone într-o înlocuire a cardului bancar cu drepturi depline.

Adevărat, toate aceste avantaje sunt încă disponibile numai celor puțini proprietari de dispozitive mobile.

Smartphone-uri cu Bluetooth 5.0

Chiar acum puteți cumpăra doar trei dispozitive cu module de comunicare Bluetooth 5.0. Aceasta este smartphone-urile și. În timp ce noua specificație este implementată numai pe pilodes, deci pentru dreptul de a utiliza toate inovațiile Bluetooth 5.0. Va trebui să plătiți de la 500 la 1000 de dolari SUA.

În a doua jumătate a lunii mai, linia emblematică Samsung și Siaomi se va alătura unui smartphone premium, în specificația oficială a căreia a fost înscris un nou standard de comunicații fără fir. De data aceasta, beneficiile Bluetooth 5.0 va trebui să ofere de la 650 la 750 de euro, în funcție de locul de vânzare al noului smartphone HTC.

Până la începutul verii, după aproximativ un an de la momentul anunțului Bluetooth 5.0, pe piață va apărea o altă emblemă cu o nouă specificație wireless. Costul estimat al dispozitivului japonez va fi de 800 de dolari SUA.

În perspectivele de la distanță pentru analiști, prezice apariția celei de-a cincea specificații, Samsung Galaxy Notă. 8 și Google noi de la linia pixelilor. Dar în ieftine telefoane mobile Bluetooth 5.0 și-a recăpătat încă foarte curând. Faptul este că această specificație ar trebui să fie susținută de chipset-uri. Printre soluțiile ieftine cu astfel de abilități, regretului nostru, nici un procesor nu are.

Bluetooth 5.0. a devenit o realitate. Comparativ cu Bluetooth 4.0 o nouă versiune Are de două ori mai mare lățime de bandă, a crescut de patru ori distanța Și o serie de alte îmbunătățiri. Ia în considerare beneficiile Bluetooth 5.0 deasupra predecesorilor, inclusiv exemplul procesor CC2640R2F. din Instrumente Texas..

Popularitatea versiunii Protocolului Bluetooth 4, precum și unele dintre limitările sale, au devenit cauze pentru a crea următoarea specificație Bluetooth 5. Dezvoltatorii au stabilit o serie de obiective: extinderea razei de acțiune, creșterea lățimii de bandă la trimiterea de difuzare Pachete, imunitate la zgomot îmbunătățit și așa mai departe.

Acum, când primele dispozitive cu Bluetooth 5 au început să apară, utilizatorii și dezvoltatorii sunt în mod corect întrebările: Care dintre promisiunile anunțate anterior au înregistrat în realitate? Cum a crescut rata de transfer și rata de transfer de date? Cum a afectat acest lucru nivelul consumului? Cum sa schimbat abordarea la formarea pachetelor de difuzare? Care sunt îmbunătățirile care vizează creșterea imunității zgomotului? Și, bineînțeles, întrebarea principală este dacă compatibilitatea inversă dintre Bluetooth 5 și Bluetooth 4? Răspunde la aceste și alte probleme și ia în considerare principalele avantaje ale Bluetooth 5.0 înainte de predecesorii, inclusiv exemplul unui procesor real cu suport pentru Bluetooth 5.0. Instrumente Texas..

Să începem privire de ansamblu Bluetooth. 5.0 Cu un răspuns la întrebarea cea mai frecventă despre compatibilitatea înapoi cu Bluetooth 4.x

Are Bluetooth 5.0 compatibilitatea inversă cu Bluetooth 4.x?

Da, oferă. Bluetooth 5 a adoptat majoritatea caracteristicilor și extensiilor Bluetooth 4.1 și 4.2. De exemplu, dispozitivele Bluetooth 5 salvează toate îmbunătățirile Bluetooth 4.2 în zona protecției datelor și suportă extensia extensiei de extindere a lungimii de date. Merită să reamintim că, datorită extensiei lungimii LE de date începând cu Bluetooth 4.2 Dimensiunea pachetului de date (unitate de date pachet, PDU) conexiuni stabilite Acesta poate fi majorat de la 27 la 251 octeți, ceea ce vă permite să ridicați rata de schimb de date cu 2,5 ori.

Datorită numărului mare de diferențe dintre versiunile protocolului, un mecanism tradițional pentru negocierea parametrilor între dispozitive la stabilirea conexiunilor este conservată. Aceasta înseamnă că înainte de a începe să schimbați datele, dispozitivele "se familiarizează" și să determine frecvența maximă de transmisie a datelor, lungimea mesajelor și așa mai departe. În același timp, parametrii Bluetooth 4.0 sunt utilizați în mod implicit. Tranziția la parametrii Bluetooth 5 se întâmplă numai dacă în procesul de potrivire se dovedește că ambele dispozitive suportă versiunea ulterioară a protocolului.

Vorbind despre instrumentele deja disponibile pentru dezvoltatori, merită remarcat procesor nou CC2640R2F și Stack gratuit de la Texas Instruments. Bucuria dezvoltatorilor, Ble5-Stack se bazează pe versiunea anterioară a lui Ble-stivă, iar schimbările în utilizarea acestuia au atins doar noi caracteristici Bluetooth. 5.0.

Cum a crescut rata de transfer de date în Bluetooth 5?

Bluetooth 5 utilizează conexiune fără fir Cu rata de transfer de date fizică de până la 2 Mbps, care este de două ori mai mare decât Bluetooth 4.x. Este demn de remarcat aici că rata efectivă a schimbului de date depinde nu numai de lățimea de bandă fizică a canalului de transmisie, ci și pe raportul de service și informatii utile În pachet, precum și de la costurile "aeriene" asociate, de exemplu, pierderea de timp între pachete (tabelul 1).

Tabelul 1. Rata de schimb de date pentru diferite versiuniBluetooth

În versiunile Bluetooth 4.0 și 4.1, lățimea de bandă fizică a canalului a fost de 1 Mbps că lungimea pachetului de date PDU în 27 de octeți a permis să atingă viteza de schimb de până la 305 kbps. În versiunea Bluetooth 4.2, a apărut extensia de extindere a lungimii de date. Datorită lui, după stabilirea unei conexiuni între dispozitive, se pare că a crescut lungimea pachetului la 251 octeți, ceea ce a dus la o creștere a ratei schimbului de date cu 2,5 ori - până la 780 kbps.

În versiunea Bluetooth 5, suportul de extensie a lungimii de date LE a fost păstrat, care, împreună cu o creștere a lățimii de bandă fizică până la 2 Mbps, vă permite să atingeți rata metabolică la 1,4 Mbit / s.

După cum arată practica, o astfel de accelerare a transmisiei de date nu este limitată. De exemplu, un microcontroler fără fir CC2640R2F este capabil să funcționeze cu viteze de până la 5 Mbps.

Merită să spuneți despre concepția greșită pe scară largă că creșterea lățimii de bandă până la 2 Mbit / s a \u200b\u200bfost realizată prin reducerea razei de acțiune. Desigur, un microcircuit din punct de vedere fizic al transmițătorului (PHY) atunci când lucrează cu o frecvență de 2 Mbps are o sensibilitate mai mică la 5 dbm decât atunci când lucrează cu o frecvență de 1 Mbps. Cu toate acestea, în plus față de sensibilitate, există și alți factori care contribuie la o creștere a razei de acțiune, de exemplu, o tranziție la codificarea datelor. Din acest motiv, cu alte lucruri fiind egale, Bluetooth 5 se dovedește a fi mai fiabile și are o gamă mai mare de acțiuni comparativ cu Bluetooth 4.0. Acest lucru este descris în detaliu într-una din următoarele secțiuni ale articolului.

Cum se activează modul de transfer de date de mare viteză în Bluetooth 5?

La stabilirea unei conexiuni între două dispozitive Bluetooth Setările Bluetooth 4.0 sunt utilizate inițial. Aceasta înseamnă că în prima etapă a dispozitivului schimbă date la o viteză de 1 Mbps. După stabilirea conexiunii, expertul de suport Bluetooth 5.0 poate începe procedura de procedură de actualizare PHY, a cărei scop este stabilirea vitezei maxime de 2 Mbps. Această operație va avea succes numai dacă sclavul acceptă, de asemenea, Bluetooth 5.0. În caz contrar, viteza rămâne la 1 Mbps.

Pentru dezvoltatorii care au folosit anterior ble-stivă de la instrumentele Texas, vestea bună va fi aceea de a efectua procedura de mai sus în noul ble5-stivă Stack una dintre singurele funcții HCI_LE_SETDEFAULTPHYCMD () (). Astfel, atunci când se deplasează la Bluetooth 5.0, utilizatorii produselor TI vor iniția inițializarea nu va provoca probleme. De asemenea, dezvoltatorii vor fi utile pentru portalul Github, care vă permite să estimați funcționarea a două microcontrolere CC2640R2F care lucrează ca parte a CC2640R2 LaunchPads în moduri de mare viteză și de lungă distanță.

Cum a crescut raza Bluetooth 5?

Specificația Bluetooth 5.0 afirmă o creștere a gamei de acțiuni de patru ori comparativ cu Bluetooth 4.0. Aceasta este o întrebare destul de subtilă pe care merită să se oprească mai detaliat.

În primul rând, conceptul de "de patru ori" este relativ și nu este atribuit unei raze specifice de acțiune în metri sau kilometri. Faptul este că gama de emisiuni radio depinde puternic de o serie de factori: starea mediului, nivelul de interferență, numărul de dispozitive de transmitere simultan și așa mai departe. Ca rezultat, nu un singur producător, precum și dezvoltatorul standardul Bluetooth SIG, valori specifice nu conduc. O creștere a razei de acțiune este estimată în comparație cu Bluetooth 4.0.

Pentru o analiză ulterioară, unele calcule matematice trebuie să fie realizate și să evalueze bugetul de alimentare al canalului radio. Atunci când se utilizează valori logaritmice, bugetul canalului radio (DB) este egal cu diferența de alimentare a transmițătorului (DBM) și sensibilitatea receptorului (DBM):

Buget Radio Channel \u003d PowerT x. (DBM) - sensibilitateR X. (DBM)

Pentru Bluetooth 4.0, sensibilitatea standard a receptorului este de -93 dBm. Dacă credeți că puterea transmițătorului 0 DBM, bugetul este de 93 dB.

Creșterea razei de acțiune de patru ori va necesita o creștere a bugetului cu 12 dB, ceea ce oferă o valoare de 105 dB. Cum ar trebui să atingă această valoare? Există două moduri:

creșterea emițătoarelor de putere;
creșteți sensibilitatea receptoarelor.

Dacă mergeți pe prima cale și creșteți puterea emițătorului, acesta va determina în mod inevitabil creșterea consumului. De exemplu, pentru tranziția CC2640R2F la putere de iesire 5 DBM duce la o creștere a curentului de consum până la 9 mA (Figura 1). Cu puterea de 10 dbm, curentul va crește la 20 mA. O astfel de abordare nu arată atractivă pentru majoritatea dispozitivelor alimentate cu baterii fără fir și nu este întotdeauna potrivită pentru IOT, iar Bluetooth 5.0 este concentrat pe această zonă. Din acest motiv, a doua soluție pare mai preferabilă.

Pentru a crește sensibilitatea receptorului, sunt oferite două moduri:

reducerea ratei de transfer;
utilizați codarea datelor PHY codate.

Reducerea ratei de transfer de date de opt ori măoretic crește sensibilitatea receptorului pentru 9 dB. Astfel, valoarea prețuită nu are doar 3 dB.

3 DB-uri necesare pot fi obținute utilizând Phy codificat suplimentar codificat. Anterior în versiunile Bluetooth 4.x biți codificarea a fost lipsită de ambiguitate 1: 1. Aceasta înseamnă că fluxul de date a fost trimis direct la demodulatorul diferențial. În Bluetooth 5.0 Când se utilizează Phy codat, există două format suplimentar Transmisii:

cu codarea 1: 2, în care fiecare bit de date este pus în concordanță cu doi biți din fluxul de canale radio. De exemplu, logica "1" este reprezentată ca secvența "10". În acest caz, viteza fizică rămâne egală cu 1 Mbps, iar rata reală de transfer de date scade la 500 kbps.
Cu codarea 1: 4. De exemplu, logica "1" este reprezentată de secvența "1100". Rata de transfer de date în același timp scade la 125 kbps.

Abordarea descrisă este numită corectare a erorilor (FEC) și vă permite să detectați și să corectați erorile din partea de primire și să nu solicitați o re-transmisie a pachetelor, așa cum a fost în Bluetooth 4.0.

Pe hârtie, totul arată bine. Rămâne doar pentru a afla cum aceste calcule teoretice corespund realității. De exemplu, luați același microcontroler CC2640R2F. Datorită diferitelor îmbunătățiri și noi modulații de modulare Bluetooth 5,0, transmițătorul acestui procesor are o sensibilitate de -97 dBm la o rată metabolică de 1 Mbit / s și -103 dBm atunci când se utilizează Phy codat și o rată de schimb de 125 KB / s . Astfel, în ultimul caz, 105 dB nu are doar 2 dbm.

Pentru a estima raza de acțiune CC2640R2F, inginerii din Texas Instruments au efectuat un experiment de câmp în Oslo. În același timp, în ceea ce privește nivelul de zgomot mediu inconjurator în această experiență Este imposibil să se numească "prietenos", deoarece partea de afaceri a orașului a fost localizată în imediata vecinătate.

Pentru a obține bugetul de putere, au fost decise mai mult de 105 DBS pentru a crește puterea transmițătorului la 5 dBm. Acest lucru a făcut posibilă realizarea unei valori finală impresionante de 108 dBm (Figura 2). Când efectuați un experiment, gama de acțiuni a fost de 1,6 km, ceea ce este un rezultat foarte impresionant, în special dacă luați în considerare nivelul minim de consum de transmițător radio.

Cum sa schimbat abordarea Bluetooth Broadcast?

Anterior în Bluetooth 4.x, au fost utilizate trei canale de date dedicate pentru a stabili conexiuni între dispozitive (37, 38, 39). Cu ajutorul lor, dispozitivul sa găsit unul pe celălalt și a schimbat informații despre serviciu.. Pe ele, ați putea transmite pachete de date de difuzare. Această abordare are dezavantaje:

pentru cantitati mari Transmițătoare active Aceste canale pot fi supraîncărcate pur și simplu;
din ce în ce mai multe dispozitive utilizează parcele de difuzare fără a stabili o conexiune punct-la-punct. Acest lucru este deosebit de important pentru Internet IOT;
noul sistem de codare PHY codat va necesita de opt ori mai mult timp pentru a stabili o conexiune, care va încărca în plus canalele de difuzare.

Pentru a rezolva aceste probleme în Bluetooth 5.0, sa decis să se deplaseze la diagrama în care datele sunt transmise peste toate cele 37 de canale de date, iar canalele de service 37, 38, 39 sunt folosite pentru a transmite pointeri. Pointerul se referă la acel canal prin care va fi transmis mesajul de difuzare. În acest caz, datele sunt transmise o singură dată. Ca rezultat, este posibilă descărcarea semnificativă a canalelor de birou și a elimina acest blocaj.

De asemenea, merită remarcat faptul că acum lungimea datelor pachetului de difuzare poate ajunge la 255 octeți în loc de 6 ... 37 de octeți de PDU în Bluetooth 4.x. Este extrem de important pentru aplicațiile IOT, deoarece vă permite să minimalizați costurile de transmisie generală și să faceți fără a stabili compuși și, prin urmare, reduce consumul.

Suportul Bluetooth de 5 mesh-rețea?

Texas Instruments Solutions pentru Bluetooth 5

Unul dintre primele microcontrolere cu Bluetooth 5.0 a fost procesorul CC2640R2F de înaltă performanță fabricat de Texas Instruments.

CC2640R2F se bazează pe un miez modern Cortex-M3 cu o frecvență de lucru de până la 48 MHz. Transmițătorul radio operează al doilea kernel Cortex-M0 al brațului de 32 de biți (Figura 3). În plus, CC2640R2F se caracterizează printr-o periferie bogată digitală și analogică.

Avantajul microcontrolerului CC2640R2F este, de asemenea, un nivel mic de consum (Tabelul 2). Acest lucru se aplică tuturor modurilor de lucru. De exemplu, în modul activ la primirea datelor pe canalul radio, consumul este de 5,9 mA și în timpul transmisiei - 6.1 mA (0 dbm) sau 9.1 mA (5 dBm). La trecerea la modul de repaus, curentul de alimentare scade la 1 μA.

O combinație de trei calități importante ca suport pentru Bluetooth 5.0, consumul mic și performanța ridicată a vârfului face ca CC2640R2F să fie o soluție foarte interesantă pentru internetul lucrurilor. În acest caz, utilizând acest microcontroler, puteți crea o gamă completă de dispozitive IOT: senzori autonomi care lucrează timp de câțiva ani de la o baterie, punți între procesorul de control opțional și canalul Bluetooth 5.0, aplicații complexe care necesită o putere de calcul ridicată.

Masa 2. Consumul de microcontroler fără firCc.2640 R.2 F. cu suportulBluetooth 5.

Mod de operare	Parametru	Valoare (la VCC \u003d 3 V)
Calcule active	iCA / MHZ ARM® CORTEX®-M3	61 μA / MHz
	Coremark / ma.	48,5
	Coremark la o frecvență de 48 MHz	142
Schimb de radio	Curent de vârf la primirea, ma	5,9
Schimb de radio	Curent de vârf la transfer, ma	6,1
Modul de dormit.	Controler senzor, MCA / MHz	8,2
Modul de dormit.	Modul modului de repaus cu RTC activat și economisirea memoriei, MA	1

Pentru a începe rapid lucrul cu CC2640R2F, Instrumentele Texas a pregătit un set tradițional de depanare (Figura 4). Cu ajutorul unei perechi de astfel de dispozitive, puteți estima viteza și gama de difuzare prin Bluetooth 5.0. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza exemplele gata făcute sau puteți crea propria aplicație bazată pe protocolul BL 5 Stack 1.0 (www.ti.com/ble).

Concluzie

Noua versiune a protocolului Bluetooth 5.0 se concentrează pe respectarea maximă a nevoilor internetului de lucruri (IOT). În comparație cu versiunea Bluetooth 4.0, are o serie de îmbunătățiri de înaltă calitate:

rata de transfer de date a crescut de două ori și a ajuns la 2 Mbps;
intervalul a crescut de patru ori datorită codului de codificare a datelor PHY codificate și corecției erorilor (FEC);
lățimea de bandă a mesajelor de difuzare a crescut de 8 ori.

În plus, Bluetooth 5.0 oferă Înapoi compatibilitatea Cu dispozitivele Bluetooth 4.x, și sprijină, de asemenea, cea mai mare parte a expansiunii versiunilor ulterioare ale protocolului.

Estima funcții Bluetooth 5.0 poate fi deja posibilă cu instrumentele de instrumente Texas. Compania produce un microcontroler CC2640R2F CC2640R2F de înaltă performanță, oferind un stack gratuit de 5 stack 1.0 și o multitudine de exemple gata realizate pentru setul de depanare LANSHXL-CC2640R2.

Literatură

Specificarea miezului Bluetooth 5.0 FAQ. 2016. Bluetooth Sig.