Контакти

Розвиток бездротової технології. На що впливає версія bluetooth. Як розібратися в Bluetooth-версіях Чим відрізняється блютуз 4.1 від 4.2

  • Бездротові технології
  • Вітаю.

    3 грудня 2014 Bluetooth SIG офіційно анонсувала специфікацію bluetooth версії 4.2.
    У прес-релізі вказано 3 головні нововведення:

    • збільшення швидкості приймання-передачі даних;
    • можливість підключення до Інтернету;
    • покращення конфіденційності та безпеки.
    Головна теза прес-релізу: версія 4.2 – ідеальна для інтернету речей (IoT).
    У цій статті я хочу розповісти, як реалізовано ці 3 пункти. Кому цікаво ласкаво просимо.

    Все, що описано нижче, стосується тільки BLE, поїхали…

    1. Збільшення швидкості прийому-передачі даних користувача.


    Найголовнішим недоліком у BLE була мала швидкість передачі. Хоча з якого боку подивитися, адже спочатку BLE вигадували задля збереження енергії джерела, що живить пристрій. А щоб берегти енергію, треба з перервами виходити на зв'язок та передавати небагато даних. Однак, все одно, весь інтернет заповнений обуреннями про малу швидкість і питання про можливість її збільшення, а також збільшення розміру даних, що передаються.

    І ось з появою версії 4.2, Bluetooth SIG заявив про збільшення швидкості передачі в 2,5 рази і розміру пакета, що передається в 10 разів. Як же вони цього досягли?

    Відразу скажу, що ці 2 цифри пов'язані один з одним, а саме: швидкість збільшилася тому, що збільшився розмір пакета, що передається.

    Подивимося на PDU (protocol data unit) каналу даних:


    Кожен PDU містить 16-бітний заголовок (header). Так ось, цей заголовок у версії 4.2 відрізняється від заголовка у версії 4.1.

    Ось заголовок версії 4.1:

    А ось заголовок версії 4.2:

    Примітка: RFU (Reserved for Future Use) - поле, позначене цією абревіатурою, зарезервоване для майбутнього використання і заповнюється нулями.

    Як бачимо, останні 8 біт заголовка відрізняються. Поле Length - це сума довжин корисних даних і поля MIC (Message Integrity Check), що знаходиться в PDU (якщо останнє включено).
    Якщо у версії 4.1 поле "Length" має розмір 5 біт, то у версії 4.2 це поле розміром 8 біт.

    Звідси неважко обчислити, що поле «Length» у версії 4.1 може містити значення у проміжку від 0 до 31, а у версії 4.2 у проміжку від 0 до 255. Якщо з максимальних значень відняти довжину поля MIC (4 октети), то отримаємо, що корисних даних може бути 27 та 251 октет для версії 4.1 та 4.2 відповідно. Насправді максимальна кількість даних набагато менше, т.к. у корисному навантаженні знаходяться ще й службові дані L2CAP (4 октети) та ATT (3 октети), але це ми розглядати не будемо.

    Таким чином розмір переданих даних користувача збільшився приблизно в 10 разів. Що ж до швидкості, яка чомусь збільшилася не в 10 разів, а всього в 2.5 рази, то тут не можна говорити про пропорційне збільшення, тому що все впирається ще й у гарантованість доставки даних, адже гарантувати доставку 200 байт трохи складніше. ніж 20-ти.

    2. Можливість підключення до Інтернету.

    Мабуть, найцікавіше нововведення, через яке Bluetooth SIG і оголосила, що версія 4.2 робить інтернет речей (IoT) кращим саме завдяки цій можливості.

    Ще у версії 4.1 у L2CAP з'явився режим "LE Credit Based Flow Control Mode". Цей режим дозволяє керувати потоком даних, використовуючи т.зв. схему, що ґрунтується на кредиті. Особливість схеми у цьому, що вона використовує сигнальні пакети, позначення кол-ва переданих даних, а запитує в іншого пристрою кредит на певний обсяг даних передачі, цим прискорюючи процес передачі. При цьому сторона, яка приймає кожен раз при отриманні кадру, зменшує лічильник кадрів, і при досягненні останнього кадру може розірвати з'єднання.

    У списку команд L2CAP з'явилося 3 нових коди:
    - LE Credit Based Connection request – запит на з'єднання за схемою кредиту;
    - LE Credit Based Connection response – відповідь на з'єднання за схемою кредиту;
    - LE Flow Control Credit – повідомлення про можливість отримати додаткові кадри LE.

    У пакеті "LE Credit Based Connection request"


    є поле «Initial Credits» довжиною в 2 октету, що вказує на кількість LE-фреймів, яке пристрій може відправити на рівні L2CAP.

    У пакеті у відповідь «LE Credit Based Connection response»


    у тому ж полі вказано кількість LE-фреймів, яке може надіслати інший пристрій, а також у полі «Result» вказаний результат запиту на з'єднання. Значення 0x0000 говорить про успіх, решта значень вказує на помилку. Зокрема, значення 0x0004 вказує на відмову у з'єднанні через відсутність ресурсів.

    Таким чином вже у версії 4.1 з'явилася можливість передачі великої кількості даних на рівні L2CAP.
    І ось практично одночасно з виходом версії 4.2 публікується:

    • Сервіс: IP Support Service (IPSS) .
    • профіль IPSP (Internet Protocol Support Profile), який визначає підтримку передачі пакетів IPv6 між пристроями, що мають BLE.
    Головною вимогою профілю для рівня L2CAP є «LE Credit Based Connection», що з'явилося у версії 4.1, яке, у свою чергу, дозволяє передавати пакети з MTU >= 1280 октетів (сподіваюся натяк на цифру зрозумілий).

    Профіль визначає такі ролі:
    - роль маршрутизатора (Router) – використовується для пристроїв, які можуть маршрутизувати пакети IPv6;
    - роль вузла (Node) – використовується для пристроїв, які можуть лише приймати або відправляти пакети IPv6; мають функцію виявлення сервісів і мають сервіс IPSS, що дозволяє маршрутизаторам виявляти цей пристрій;

    Пристрої за участю маршрутизатора, яким необхідне підключення до іншого маршрутизатору можуть мати роль вузла.

    Як не дивно, але передача пакетів IPv6 не є частиною специфікації профілю, і вказується в IETF RFC Transmission of IPv6 packets over Bluetooth Low Energy . У цьому документі визначено ще один цікавий момент, а саме те, що при передачі пакетів IPv6 використовується стандарт 6LoWPAN - це стандарт взаємодії протоколу IPv6 поверх малопотужних бездротових персональних мереж стандарту IEE 802.15.4.

    Подивіться на малюнок:


    У профілі визначено, що IPSS, GATT та ATT використовуються лише для виявлення сервісу, а GAP використовується тільки для виявлення пристрою та встановлення з'єднання.

    А ось виділене червоним говорить про те, що передача пакетів не входить у специфікацію профілю. Це дозволяє програмісту написати свою реалізацію передачі пакетів.

    3. Поліпшення конфіденційності та безпеки.

    Одним із обов'язків менеджера безпеки (Sequrity manager) (SM) є поєднання двох пристроїв. У процесі сполучення створюються ключі, які використовуються для шифрування зв'язку. Процес сполучення складається з 3-х фаз:
    • обмін інформацією про способи сполучення;
    • генерація короткострокових ключів (Short Term Key (STK));
    • обмін ключами.
    У версії 4.2 2 фаза розділилася на 2 частини:
    • генерація короткострокових ключів (Short Term Key (STK)) під назвою "LE legacy pairing"
    • генерація довгострокових ключів (Long Term Key (LTK)) під назвою "LE Secure Connections"
    А 1-а фаза додалася ще одним способом сполучення: "Numeric Comparison" який працює тільки з другим варіантом 2-ї фази: "LE Secure Connections".

    У зв'язку з цим у криптографічному тулбоксі менеджера безпеки крім 3-х існуючих функцій, з'явилося ще 5 і ці 5 використовуються тільки для обслуговування нового процесу сполучення "LE Secure Connections". Ці функції генерують:

    • LTK та MacKey;
    • що підтверджують змінні;
    • змінні перевірки аутентифікації;
    • 6-ти значні числа, що використовуються для відображення на пристроях, що зв'язуються.
    Усі функції використовують алгоритм шифрування AES-CMAC із 128-ми бітним ключем.

    Так от, якщо при поєднанні у 2-й фазі за методом "LE legacy pairing" генерувалося 2 ключі:

    • Temporary Key (TK): 128-бітний тимчасовий ключ, що використовується для генерації STK;
    • Short Term Key (STK): 128-бітний тимчасовий ключ, що використовується для шифрування з'єднання
    то за методом "LE Secure Connections" генерується 1 ключ:
    • Long Term Key (LTK): 128-бітний ключ, що використовується для шифрування наступних з'єднань.
    Результатом цього нововведення ми отримали:
    • запобігання відстеженню, т.к. Тепер за рахунок «Numeric Comparison» можна контролювати можливість підключення до Вашого пристрою.
    • вдосконалення енергоефективності, т.к. тепер не потрібна додаткова енергія для повторних генерацій ключів під час кожного з'єднання.
    • галузевий стандарт шифрування для забезпечення конфіденційних даних.
    Хоч як це дивно звучить, але за рахунок покращення безпеки ми отримали покращення енергоефективності.

    4. Чи вже є можливість помацати?


    Так є.
    NORDIC Semiconductor випустив «nRF51 IoT SDK» який включає стек, бібліотеки, приклади і API для пристроїв серії nRF51. Сюди входять:

    • чіпи nRF51822 та nRF51422;
    • nRF51 DK;
    • nRF51 Dongle;
    • nRF51822 EK.
    за

    Навряд чи будь-які технології передрікали кончину частіше, ніж Bluetooth. При цьому неможливо не визнати ідею бездротового зв'язку досить успішною: версія Bluetooth I.0 з'явилася на ринку більше 15 років тому, і ще ніколи Bluetooth не використовувався в такій кількості пристроїв, як зараз. Все завдяки версії Bluetooth 4.0, яка тепер, втім, здається досить повільною. На зміну приходить Bluetooth Low Energy (або Bluetooth Smart) – версія, що економить заряд акумулятора. У цьому радіус дії обмежений 10 м, а швидкість передачі - 1 Мбіт/с, але за передачі споживається трохи більше 10 мА. І ось наступає наступний етап: організація Special Interest Group Bluetooth, до якої входять понад 8000 компаній, готує специфікацію версії Bluetooth 4.1. Безумовно, не варто очікувати жодних революційних змін, проте на користувачів мобільних пристроїв чекають деякі важливі нововведення.

    Більшість новинок Bluetooth 4.1. відноситься до захисту від перешкод. Зараз Bluetooth є стандартним компонентом смартфонів та планшетів: незабаром у ці пристрої почнуть впроваджуватись і в LTE-модулі. На жаль, Bluetooth використовує частотний діапазон, що не ліцензується, 2,45 ГГц (поряд з 2,6 ГГц) а також діапазон LTE в Росії та в інших країнах. Це може призвести до взаємних перешкод. Проблема полягає в тому, що користувач не може вплинути на сигнал LTE. Від Bluetooth були потрібні певні дії, щоб уникнути перешкод. І саме це було зроблено у новій версії. Для мінімізації перешкод у Bluetooth 4.1 буде вбудовано фільтр діапазону LTE. Якщо передавач LTE створює перешкоди для даних, що передаються по Bluetooth, Bluetooth 4.1 моментально на це відреагує. Так звана система адаптивного перемикання Bluetooth 4.1 шукатиме інший канал, де менше перешкод, передаючи та приймаючи дані на іншій частоті. Якщо Bluetooth 4.0 LTE створює перешкоди у 75% випадків, з Bluetooth 4.1 цей показник знижується до 25%.

    Прийом та передача даних без перешкод

    Зараз особливо популярні пристрої із Bluetooth Low Energy. Спеціально для цього режиму економії енергії у версії 4.1 є новий спосіб передачі даних, який продовжує роботу акумулятора. Навчені гірким досвідом користувачі Bluetooth знають проблему роз'єднаних з'єднань. Найчастіше траплялося так, що якщо користувач йшов до іншої кімнати, з'єднання переривалася. Після цього доводилося налаштовувати з'єднання вручну. З Bluetooth 4.1 виробники можуть встановити фіксовані інтервали, щоб користувач міг не налаштовувати щоразу нове з'єднання після вимкнення. Bluetooth 4.1 може працювати при перерваному з'єднанні до трьох хвилин раніше цей показник становив не більше 30 с. Те, що для використання Bluetooth не обов'язково підключатися до комп'ютера, демонструє нововведення, розроблене спеціально для 3D-окулярів, які працюють разом із телевізором. Як правило, це вимагало з'єднання з кількома пристроями одразу, тому зображення на телевізорах часто відставало. Тепер все має працювати краще. Безконтактний Slave Broadcast у Bluetooth 4.1 – це друга нова функція, від якої виграють фанати тривимірного кіно. Bluetooth-з'єднання здійснюється тільки в одному напрямку, телевізор у фіксовані інтервали посилає дані, 3D-окуляри приймають дані, але не посилають жодних з'єднань у відповідь телевізору.

    Гнучкі з'єднання з Bluetooth 4.1

    Архітектура з'єднань Bluetooth 4.1 функціонує відповідно до принципу Master-Slave. Один пристрій при цьому діє як ведучий (Master), а другий як ведений (Slave). Всі пристрої можуть працювати як ведучі, так і ведомі. Таким чином, дані фітнес-браслету або пульсомера тепер можна передавати безпосередньо в смартфон, який потім здійснить їх аналіз. Раніше пряма взаємодія фітнес-браслету та смартфона була неможливою.
    Дві переваги оновлення Bluetooth: по-перше, не потрібно турбуватися про сумісність. Bluetooth 4.0 та Bluetooth 4.1 абсолютно сумісні. Новий чіп для Bluetooth 4.1 також не потрібний. Bluetooth 4.1 буде доступний за допомогою оновлення прошивки Bluetooth 4.0. Експерти також прогнозують, що Bluetooth 4.1 підтримуватиме IPv6. Нині цього немає. Оскільки нова версія Bluetooth повністю підтримує IPv6, всім пристроям Bluetooth буде надана IP-адреса, і до них буде відкритий доступ через Інтернет. Отже, можна говорити про те, що революція Bluetooth вже почалася.

    Bluetooth 4.1 Bluetooth 4.0 Bluetooth 3.0 Bluetooth 2.x Bluetooth 1.х
    Базова швидкість 1 Мбіт/с 1 Мбіт/с 1 Мбіт/с 1 Мбіт/с 1 Мбіт/с
    EDR* 3 Мбіт/с 3 Мбіт/с 3 Мбіт/с 3 Мбіт/с
    High Speed 54 Мбіт/с 54 Мбіт/с 54 Мбіт/с
    Дальність (макс./хв. потужність) 100 м/10 м 100 м/10 м 100 м/□ 100 м/□ 100 м/□
    Режим низького енергоспоживання
    Подвійний профіль (одночасна роль як Slave та Master)
    Підтримка IPv6 готується
    Сполучення з NFC
    128-бітове шифрування AES

    Заходь і згадай, як все починалося.

    Як особисто ви ставитеся до дротів? Давайте окреслимо дуже неординарну і навіть дещо цікаву ситуацію.

    Apple Watch підключаються до смартфона через Lightning-порт (без нього не працюють); у спортсмена немає вибору у чому слухати музику - лише дроти, лише хардкор; вся "розумна" техніка в будинку працює тільки при підключенні смартфона "по шнурку".

    Не надто райдужна перспектива, правда?

    Страшний сон гаджетомана

    А все це могло бути сьогоднішньою реальністю, якби 20 років тому великі корпорації не задумалися про створення єдиної технології бездротової передачі даних з незначним радіусом дії - Bluetooth.

    Час об'єднуватися

    Над створенням єдиного стандарту бездротової передачі даних одразу ряд виробників від імені Ericsson, Nokia, Intel, Toshiba та ще десятки інших задумалися. Об'єднавши зусилля і зібравши в єдину групу весь інженерний потенціал, 20 травня 1998 вищеперераховані компанії офіційно увійшли до так званої групи SIG - Special Interest Group.

    Мета цієї «групи із загальними інтересами» полягала у впровадженні технології бездротової передачі даних Bluetooth. І найголовніше - нова технологія повинна була стати уніфікованою, поставивши хрест на плутанині та сумісності пристроїв за необхідності бездротового сполучення.

    Dell, Xircom, Motorola, Compaq, Qualcomm – всі ці бренди дуже скоро входять до складу SIG.

    А вже сьогодні склад SIG включає понад 30 тисяч компаній з усього світу. Bluetooth вже давно сприймається як даність і кількість пристроїв, в яких інтегрований цей протокол бездротового зв'язку, не піддається підрахунку.

    Тим часом, приблизно кількість девайсів, що підтримують Bluetooth-з'єднання, налічує близько 8,2 млрд пристроїв.

    Перший пішов: Bluetooth 1.0-1.2


    98-го про неї мріяли багато бізнесменів

    Першим бездротовим протоколом став анонсований у 1998 році Bluetooth 1.0. Без недоліків та помилок перша версія обійтися явно не могла.

    Серед ключових проблем - дуже нестабільний сигнал та постійне переривання з'єднання. Понад те, виробники почали відзначати відсутність належної сумісності пристроїв. Наприклад, дві різні компанії, що випустили на ринок два сумісні один з одним пристрої, не могли бути впевнені, що користувач зможе підключити їх за допомогою Bluetooth.

    Ситуацію відразу кинулися рятувати і через рік представили оновлений Bluetooth 1.0B. Стало краще, але ідеалу було далеко. Bluetooth 1.0(B) вимагав обов'язкової передачі адреси пристрою, а значить говорити про якусь анонімність не було сенсу. Це стало головним недоліком протоколу на стадії зародження. 2000 року відбулася презентація оновленого Bluetooth 1.1. Тепер користувачі могли визначити рівень сигналу бездротового з'єднання та передавати дані нешифрованими каналами.


    Легендарна Bluetooth 1.2 сумісна гарнітура від Motorola

    Першим глобальним оновленням став Bluetooth 1.2, який одержав одразу ряд поліпшень: від підвищення швидкості передачі даних (до 1 Мбіт/с) і поліпшення стійкості до перешкод до підтримки профілю A2DP, що вперше дозволив передавати стереозвук.

    Час дорослішати: Bluetooth 2.0 – 2.1 (EDR)


    Мрія розробника любителя - модуль Bluetooth 2.0 для Arduino

    2004 року виробники дочекалися Bluetooth 2.0. Серед нововведень цієї версії:

    • Збільшена швидкість передачі. Згідно з документацією, Bluetooth 2.0 мав пропускну здатність в 3 Мб/с, але практика - нещадна річ. Максимум, що можна було вичавити з Bluetooth 2.0 – 2,1 Мб/с.
    • Поява технології EDR, яка і свідчила про досконалішу версію протоколу, прямо впливаючи на швидкість.
    • Додаткова смуга пропускання для синхронного підключення кількох пристроїв.
    • Незначне зниження енергоспоживання.

    Наступне оновлення датується 2007 роком. Три роки інженери працювали над можливістю зниження ненажерливості протоколу до акумулятора портативних пристроїв і разом з Bluetooth 2.1 анонсували нову технологію Sniff Subrating. Енергоефективність нового «синьозуба» зросла до 10 разів, а пару пристроїв стало значно простіше.

    У тому ж році виходить і технологія NFC (Near Field Communication), яка відповідає за належний захист з'єднання.

    Майже Wi-Fi: Bluetooth 3.0 + HS


    Ось такий смарт-годинник Link Dream був у 2009 році

    21 квітня 2009 року було прийнято новий стандарт Bluetooth 3.0. На цей раз інженери поставили собі за мету значного підвищення швидкості передачі даних. Теоретично вийшов показник 24 Мбіт/с.

    Bluetooth 3.0 включав дві версії радіосистеми: стандартну 2.0 (до 3 МБ/с) та сумісну з 802.11, високошвидкісну (до 24 МБ/с).

    Залежно від розміру файлу, що передається, змінюється і версія радіосистеми. Незважаючи на використання стандарту 802.11, Bluetooth 3.0 несумісний із будь-якою специфікацією Wi-Fi.

    Який сидить на дієті: Bluetooth 4.0 – 4.2


    iPhone 4s став першим смартфоном, який отримав підтримку Bluetooth 4.0

    Третя версія Bluetooth протрималася лише рік. Ряд виробників не встигли ґрунтовно «підсісти» на новий стандарт, як 30 червня 2010 SIG стверджує Bluetooth 4.0 - нове слово в житті бездротової технології.

    Головний акцент технології – вкрай низьке енергоспоживання. Розробники робили ставку на інтеграцію Bluetooth 4.0 у мініатюрні гаджети, датчики, сенсори та інші пристрої, в яких неможливо розмістити ємний акумулятор.

    В результаті, Bluetooth 4.0 запрацював зовсім за іншим принципом. Замість постійної активності він включається лише в момент відправлення або прийому даних, істотно економлячи заряд акумулятора пристрою.

    Наприклад, від батарейки CR2032 мініатюрний датчик може пропрацювати протягом кількох років:

    Радіус дії збільшено до 100 метрів, швидкість передачі даних, для енергоефективності, знижена 1 Мбіт/с.

    Протягом наступних чотирьох років Bluetooth 4.0 отримав ще два оновлення: 4.1 – з акцентом на сумісність із мережами LTE та 4.2 – зі збільшеною пропускною швидкістю (у 2,5 рази) та покращеною безпекою.

    Bluetooth 5.0

    Історія розвитку протоколу продовжує створюватись прямо на наших очах. 17 червня 2016 року SIG анонсувала нову специфікацію.

    Для того, щоб гідно оцінити оновлену технологію, знадобиться небагато часу. Перші пристрої з Bluetooth 5.0 з'являться не раніше кінця цього початку наступного року, але вже сьогодні розробники пообіцяли:

    • у 4 рази збільшену швидкість передачі даних порівняно з версією 4.2
    • дворазове збільшення дальності дії сигналу
    • зменшене енергоспоживання порівняно з Wi-Fi модулями

    Але найцікавіше, що Bluetooth 5.0 отримав приставку Smart, а значить інтелект мобільних гаджетів стане ще більш просунутим. Райдужне майбутнє тільки починається!

    Бездротові гарнітури Bluetooth– це категорія саме тих пристроїв, які протягом 18 років залишалися двигуном розвитку технології. Гарнітури пройшли еволюцію від низькоякісного звуку з мінімальним часом автономної роботи до стильних іміджевих аксесуарів, по яких просто приємно розмовляти.

    Наш вибір у сегменті Bluetooth-гарнітур:

    • Відмінний і кристальний звук з Plantronics Explorer 500
    • Неповторний дизайн та чудова якість передачі голосу

    Бренд Bluedio стрімко увірвався на ринок аудіо аксесуарів та намагається завоювати собі місце під сонцем.
    У його споживчому кошику вже багато моделей гарнітур на будь-який смак і колір.
    Я вже бачив кілька оглядів інших моделей Bluedio у минулому, не всі вони були позитивні, особливо щодо якості звуку.
    Але про цю модель Q5 я бачив у переважній більшості хороші відгуки.
    Навчилися робити?
    Перевіримо, є з чим порівняти.

    Приїжджають ось у такій фірмовій коробочці.

    Збоку напис ураган:)

    Приємно дивує присутність ТТХ російською на коробці.

    * Bluetooth 4.1 (сумісність з усіма попередніми версіями також є)
    * блютуз профілі: A2DP, AVRCP, HFP, HSP
    * заявлено час програвання музики 7ч, перевіримо нижче
    * захист від вологи поту
    * силіконовий адаптер для вуха
    * Електронне придушення шуму
    * одночасне підключення до 2 джерел звуку
    * крута технологія чистого звуку в навушниках
    * вбудований еквалайзер (щось не працює)

    Усередині у блістері:
    * сама гарнітура
    * кабель зарядний micro USB -> USB
    * інструкція кількома мовами (тут російської немає)
    * дві пари дод. насадок та силіконові тримачі на вуха





    Роз'єм micro USB звичайного розміру, не подовжений, довжина кабелю 1М.

    Гарнітури цієї серії бувають трьох кольорів: зелені, червоні, блакитні, шкода немає спокійніших кольорів чорного та білого.
    Довжина кабелю між двома половинками 60см.

    Чорні частини корпусу - глянсовий пластик, легко вистачає відбитки пальців, я б віддав перевагу матеріалу софттач.

    Все управління зосереджено правому вусі.
    Велика зелена кнопка з написом Bluedio виконує ролі:
    * увімкнення / вимикання гарнітури, для цього треба потримати секунд 5
    * при одноразовому натисканні при прослуховуванні музики ставить на паузу / продовжує грати
    * при дзвінку відповідає на дзвінок / закінчує дзвінок
    * при утриманні 2 сек при вхідному додзвоні - відкинути дзвінок
    * Даблклік - передзвонити за останнім набраним номером
    * при одиночному натисканні запускається аудіо плеєр
    * утримання 2 сек запускає голосовий набір, смартфон повинен підтримувати це

    Кнопки гучності знаходяться на вставці із зеленого пластику, у надітому стані вони розташовані спереду.
    Вони керують гучністю музики, розмови під час дзвінка, при утриманні перемикають трек вперед/назад.

    Гніздо зарядки прикрите зеленою гумовою заглушкою.

    Зовні гарнітура виглядає стильно, має комфортний розмір та вагу 17г.



    Для монтажу так званих T-light адаптерів є спеціальні напрямні на корпусі гарнітури.
    Відразу ж рекомендую це, т.к. з ними справді набагато зручніше, гарнітура сидить у вухах дуже добре, не випадає та заглушує зовнішні шуми.


    У вусі кріпиться так:

    Кожен підбирає кут вигину насадки під вухо, т.к. вуха у всіх дуже різні.
    Випаровується з іншими пристроями легко, пін код стандартний 0000.
    Я спарував гарнітуру зі смартфоном з Bluetooth 4.0, з трансмітером з Bluetooth 3.0 та з нетбуком з Bluetooth 2.1 + EDR.
    Для парування достатньо потримати кнопку включення трохи довше, ніж для звичайного включення, почне блимати синій світлодіод, далі смартфоном або комп'ютером шукаємо пристрій і додаємо його.
    Під Win8.1 створюються кілька пристроїв Q5 у розділах Bluetooth, звукові пристрої, пристрої HID.

    Процес спарювання з двома пристроями:
    1) вмикаємо гарнітуру в режим спарювання
    2) смартфоном1 шукаємо її та спарюємося
    3) вимикаємо блютуз на смартфоні1 і вимикаємо гарнітуру
    4) вмикаємо гарнітуру в режим спарювання
    5) шукаємо на смартфоні2 її і спарюємося
    6) включаємо блютуз на смартфоні1, гарнітура підключиться до нього теж автоматично

    Обидва пристрої виводитимуть звуки на гарнітуру, причому хто останній, той тато:)
    Наприклад, ви спарили її зі смартфоном і нетбуком, сидите і дивіться фільм через неї нетбуком, тут приходить смс на смартфон - звук від нетбука переривається, у вухах звучить мелодія смс, потім звук від нетбука відновлюється.
    Якщо не смс, а запустити музику на смартфоні, то гарнітура переключиться на музику і гратиме поки не вимкнете музику, тоді вона переключиться на нетбук, якщо там ще йтиме фільм. Якщо в процесі слухання музики зі смартфона ви закриєте фільм на нетбуку і відкриєте його знову, звук переключиться на нетбук, т.к. він останнім дав звуковий потік. По-моєму, цілком нормально, дивлячись фільм з нетбука або телевізора через трансмітер, ви не пропустите дзвінок на смартфон, навіть якщо він ледве виблискує десь у сумці.

    Заряджається гарнітура струмом 0.09А з подальшим зменшенням до 0.04А наприкінці.

    У процесі зарядки світиться синій індикатор, в кінці гасне.
    Під час заряджання можна використовувати гарнітуру.
    До речі, гарнітура має індикатор тільки один, червоного немає, всі події позначаються горінням або миготінням з різною частотою.

    Білий хвостатий тестер нарахував 113мАч, за 1ч15хв, ще 15хв струм зарядки вже був нижче межі хвостатого в 50мА, разом за 1.5г вдулося десь 120мАч.

    Гарнітура має звуковий супровід подій включення, спарювання тощо, говорить англійською, можна переключити на деякі інші, російської немає, гучність в цей момент невелика, не злякає:)
    Каже фрази: power on, device connected, battery low…

    А тепер порівняємо цю гарнітуру з іншою з мого огляду.



    Зовні обидві виглядають стильно, матеріали корпусу мені більше подобаються у чорної, там є вставки з прогумованого софттач, правда зовні теж глянсовий маркий пластик.
    У вухах обидві тримаються впевнено, але зелена мабуть краще за рахунок додаткових. силіконових гачків.

    Дужка узголів'я мені більше подобається у чорній, т.к. вона повністю закріплена на голові, їй не заважають ні комір, ні інші частини одягу, ні прилипання кабелю до тіла. До зеленої в цьому плані є претензії, провід занадто довгий, його треба кудись заправляти, а отже він може прилипнути до тіла, або чіплятися за одяг. Я пробував його скласти в кілька разів і скріпити стяжками, щоб він був повністю на голові, але провисає і починає чіплятися, т.к. не можна його притиснути до волосся природним шляхом. У результаті зняв стяжки і знайшов найкращий спосіб - опустити кабель не назад, а вперед і заправити його за пазуху. У цій позиції при обертанні голови він не смикає вуха, нізащо не чіпляється (маю на увазі чоловіків:) Так що теж все ок.

    Зелений значно швидше чіпляється до спарених пристроїв та починає працювати.
    Дається взнаки більш наворочене залізо.
    Також він трохи краще тримає сигнал, у тому числі й тому, що має більше буфер під кеш звуку. Але це стало його недоліком при програванні фільмів, затримка між відео і звуком хоч як і раніше частки секунди, але вже помітно вище, ніж у чорного.

    Якщо пам'ятаєте, у чорного якість звуку була така собі, бубніж, недолік високих частот, еквалайзер плеєрів треба задіяти на повну.
    А ось зелений мене дуже порадував якістю звуку!
    Все-таки вони не дарма зробили цю роботу:

    Я звичайно розумію, що кожен чує по-своєму і воліє щось своє, але після чорної гарнітури зелена просто земля та небо.
    Гучність цілком достатня, ставлю відсотків на 70 на смарті та на гарнітурі.
    Високих і середніх частот достатньо, про бас теж не забули, хоча їх і менше, ніж я люблю.
    Еквалайзер і Poweramp і Music Folder Player Free легко прокачують цю гарнітуру до потрібного саме вам саунду.
    Для цієї гарнітури для більшості композицій навіть не доводиться налаштовувати еквалайзер, просто трохи збільшую баси і збільшую загальний пре-амп, т.к. звук стає більш потужним та насиченим.
    Хрипів немає, все прибл.
    Думаю, немає сенсу порівнювати гарнітуру за $20 з професійними дорогими рішеннями, але для простого користувача вона дуже гарне рішення!
    При цьому добре заглушує звуки навколишнього світу.
    Хтось скаже, що він не любить внутрішньоканалки, на це відповім: а оточуючі люди люблять слухати ваш важкий метал, стоячи поряд з вами в метро 30 хвилин? Адже на накладних навушниках у більшості випадків перекричати навколишні шуми можна тільки врубавши голосніше трек, оточуючі чують його теж дуже сильно. У внутрішньоканальних із оточуючими взагалі немає проблем, їх ледве чутно.
    У гучному метро теж цілком слухаю музику, на піку шуму поки що їдемо від станції до станції низькі частоти заглушуються, решта, як і раніше, чути.
    Тож за звуком зелений явний лідер.

    У режимі прослуховування музики зі смартфона зелена гарнітура протрималася 5,5 год.
    Чи не рекордний, але хороший результат, у чорної було 4ч15хв.
    Батарея у зеленого трохи більше і чіп сучасніший, явно чути, як він без звуку затихає типу як у сплячому режимі. Якби смартфон підтримував Bluetooth 4.1, можливо, час відтворення міг бути і більшим, але і це непогано для таких розмірів.

    А ось розмова в режимі гарнітури не така гарна для вашого співрозмовника, ви чуєте добре, а вас не дуже, особливо якщо у вашого співрозмовника і так звук з динаміка не особливо гучний. Мікрофон могли б зробити і краще і розмістити його ближче до рота, хоча хто знає, може він і під час розмови займається шумом придушення, тому такий тихий і розташований збоку?
    Мені цей недолік заважає, т.к. волію розмовляти без гарнітури, адже, на відміну від звичайних гарнітур в одне вухо, з подібними до двох вух і з гарною ізоляцією шумів ви не можете контролювати гучність своєї мови, хіба що тільки по косих поглядах оточуючих:)
    Хоча поговорив ще гарнітурою, співрозмовники кажуть мене чути тихіше, але цілком нормально. Так що це тільки у тихих мобілок проблеми:)
    І це затримка під час перегляду відео це мені вже гірше, т.к. планував дивитися фільми з телевізора через трансмітер, доведеться звикати...

    Ну начебто все, трохи затягнулася повість.
    Хотів вам розповісти все, що знаю.
    Всім дякую за увагу.
    Купон знижка.

    Вітаю.

    3 грудня 2014 Bluetooth SIG офіційно анонсувала специфікацію bluetooth версії 4.2.
    У прес-релізі вказано 3 головні нововведення:

    • збільшення швидкості приймання-передачі даних;
    • можливість підключення до Інтернету;
    • покращення конфіденційності та безпеки.
    Головна теза прес-релізу: версія 4.2 – ідеальна для інтернету речей (IoT).
    У цій статті я хочу розповісти, як реалізовано ці 3 пункти. Кому цікаво ласкаво просимо.

    Все, що описано нижче, стосується тільки BLE, поїхали…

    1. Збільшення швидкості прийому-передачі даних користувача.


    Найголовнішим недоліком у BLE була мала швидкість передачі. Хоча з якого боку подивитися, адже спочатку BLE вигадували задля збереження енергії джерела, що живить пристрій. А щоб берегти енергію, треба з перервами виходити на зв'язок та передавати небагато даних. Однак, все одно, весь інтернет заповнений обуреннями про малу швидкість і питання про можливість її збільшення, а також збільшення розміру даних, що передаються.

    І ось з появою версії 4.2, Bluetooth SIG заявив про збільшення швидкості передачі в 2,5 рази і розміру пакета, що передається в 10 разів. Як же вони цього досягли?

    Відразу скажу, що ці 2 цифри пов'язані один з одним, а саме: швидкість збільшилася тому, що збільшився розмір пакета, що передається.

    Подивимося на PDU (protocol data unit) каналу даних:


    Кожен PDU містить 16-бітний заголовок (header). Так ось, цей заголовок у версії 4.2 відрізняється від заголовка у версії 4.1.

    Ось заголовок версії 4.1:

    А ось заголовок версії 4.2:

    Примітка: RFU (Reserved for Future Use) - поле, позначене цією абревіатурою, зарезервоване для майбутнього використання і заповнюється нулями.

    Як бачимо, останні 8 біт заголовка відрізняються. Поле Length - це сума довжин корисних даних і поля MIC (Message Integrity Check), що знаходиться в PDU (якщо останнє включено).
    Якщо у версії 4.1 поле "Length" має розмір 5 біт, то у версії 4.2 це поле розміром 8 біт.

    Звідси неважко обчислити, що поле «Length» у версії 4.1 може містити значення у проміжку від 0 до 31, а у версії 4.2 у проміжку від 0 до 255. Якщо з максимальних значень відняти довжину поля MIC (4 октети), то отримаємо, що корисних даних може бути 27 та 251 октет для версії 4.1 та 4.2 відповідно. Насправді максимальна кількість даних набагато менше, т.к. у корисному навантаженні знаходяться ще й службові дані L2CAP (4 октети) та ATT (3 октети), але це ми розглядати не будемо.

    Таким чином розмір переданих даних користувача збільшився приблизно в 10 разів. Що ж до швидкості, яка чомусь збільшилася не в 10 разів, а всього в 2.5 рази, то тут не можна говорити про пропорційне збільшення, тому що все впирається ще й у гарантованість доставки даних, адже гарантувати доставку 200 байт трохи складніше. ніж 20-ти.

    2. Можливість підключення до Інтернету.

    Мабуть, найцікавіше нововведення, через яке Bluetooth SIG і оголосила, що версія 4.2 робить інтернет речей (IoT) кращим саме завдяки цій можливості.

    Ще у версії 4.1 у L2CAP з'явився режим "LE Credit Based Flow Control Mode". Цей режим дозволяє керувати потоком даних, використовуючи т.зв. схему, що ґрунтується на кредиті. Особливість схеми у цьому, що вона використовує сигнальні пакети, позначення кол-ва переданих даних, а запитує в іншого пристрою кредит на певний обсяг даних передачі, цим прискорюючи процес передачі. При цьому сторона, яка приймає кожен раз при отриманні кадру, зменшує лічильник кадрів, і при досягненні останнього кадру може розірвати з'єднання.

    У списку команд L2CAP з'явилося 3 нових коди:
    - LE Credit Based Connection request – запит на з'єднання за схемою кредиту;
    - LE Credit Based Connection response – відповідь на з'єднання за схемою кредиту;
    - LE Flow Control Credit – повідомлення про можливість отримати додаткові кадри LE.

    У пакеті "LE Credit Based Connection request"


    є поле «Initial Credits» довжиною в 2 октету, що вказує на кількість LE-фреймів, яке пристрій може відправити на рівні L2CAP.

    У пакеті у відповідь «LE Credit Based Connection response»


    у тому ж полі вказано кількість LE-фреймів, яке може надіслати інший пристрій, а також у полі «Result» вказаний результат запиту на з'єднання. Значення 0x0000 говорить про успіх, решта значень вказує на помилку. Зокрема, значення 0x0004 вказує на відмову у з'єднанні через відсутність ресурсів.

    Таким чином вже у версії 4.1 з'явилася можливість передачі великої кількості даних на рівні L2CAP.
    І ось практично одночасно з виходом версії 4.2 публікується:

    • Сервіс: IP Support Service (IPSS) .
    • профіль IPSP (Internet Protocol Support Profile), який визначає підтримку передачі пакетів IPv6 між пристроями, що мають BLE.
    Головною вимогою профілю для рівня L2CAP є «LE Credit Based Connection», що з'явилося у версії 4.1, яке, у свою чергу, дозволяє передавати пакети з MTU >= 1280 октетів (сподіваюся натяк на цифру зрозумілий).

    Профіль визначає такі ролі:
    - роль маршрутизатора (Router) – використовується для пристроїв, які можуть маршрутизувати пакети IPv6;
    - роль вузла (Node) – використовується для пристроїв, які можуть лише приймати або відправляти пакети IPv6; мають функцію виявлення сервісів і мають сервіс IPSS, що дозволяє маршрутизаторам виявляти цей пристрій;

    Пристрої за участю маршрутизатора, яким необхідне підключення до іншого маршрутизатору можуть мати роль вузла.

    Як не дивно, але передача пакетів IPv6 не є частиною специфікації профілю, і вказується в IETF RFC Transmission of IPv6 packets over Bluetooth Low Energy . У цьому документі визначено ще один цікавий момент, а саме те, що при передачі пакетів IPv6 використовується стандарт 6LoWPAN - це стандарт взаємодії протоколу IPv6 поверх малопотужних бездротових персональних мереж стандарту IEE 802.15.4.

    Подивіться на малюнок:


    У профілі визначено, що IPSS, GATT та ATT використовуються лише для виявлення сервісу, а GAP використовується тільки для виявлення пристрою та встановлення з'єднання.

    А ось виділене червоним говорить про те, що передача пакетів не входить у специфікацію профілю. Це дозволяє програмісту написати свою реалізацію передачі пакетів.

    3. Поліпшення конфіденційності та безпеки.

    Одним із обов'язків менеджера безпеки (Sequrity manager) (SM) є поєднання двох пристроїв. У процесі сполучення створюються ключі, які використовуються для шифрування зв'язку. Процес сполучення складається з 3-х фаз:
    • обмін інформацією про способи сполучення;
    • генерація короткострокових ключів (Short Term Key (STK));
    • обмін ключами.
    У версії 4.2 2 фаза розділилася на 2 частини:
    • генерація короткострокових ключів (Short Term Key (STK)) під назвою "LE legacy pairing"
    • генерація довгострокових ключів (Long Term Key (LTK)) під назвою "LE Secure Connections"
    А 1-а фаза додалася ще одним способом сполучення: "Numeric Comparison" який працює тільки з другим варіантом 2-ї фази: "LE Secure Connections".

    У зв'язку з цим у криптографічному тулбоксі менеджера безпеки крім 3-х існуючих функцій, з'явилося ще 5 і ці 5 використовуються тільки для обслуговування нового процесу сполучення "LE Secure Connections". Ці функції генерують:

    • LTK та MacKey;
    • що підтверджують змінні;
    • змінні перевірки аутентифікації;
    • 6-ти значні числа, що використовуються для відображення на пристроях, що зв'язуються.
    Усі функції використовують алгоритм шифрування AES-CMAC із 128-ми бітним ключем.

    Так от, якщо при поєднанні у 2-й фазі за методом "LE legacy pairing" генерувалося 2 ключі:

    • Temporary Key (TK): 128-бітний тимчасовий ключ, що використовується для генерації STK;
    • Short Term Key (STK): 128-бітний тимчасовий ключ, що використовується для шифрування з'єднання
    то за методом "LE Secure Connections" генерується 1 ключ:
    • Long Term Key (LTK): 128-бітний ключ, що використовується для шифрування наступних з'єднань.
    Результатом цього нововведення ми отримали:
    • запобігання відстеженню, т.к. Тепер за рахунок «Numeric Comparison» можна контролювати можливість підключення до Вашого пристрою.
    • вдосконалення енергоефективності, т.к. тепер не потрібна додаткова енергія для повторних генерацій ключів під час кожного з'єднання.
    • галузевий стандарт шифрування для забезпечення конфіденційних даних.
    Хоч як це дивно звучить, але за рахунок покращення безпеки ми отримали покращення енергоефективності.

    4. Чи вже є можливість помацати?


    Так є.
    NORDIC Semiconductor випустив «nRF51 IoT SDK» який включає стек, бібліотеки, приклади і API для пристроїв серії nRF51. Сюди входять:

    • чіпи nRF51822 та nRF51422;
    • nRF51 DK;
    • nRF51 Dongle;
    • nRF51822 EK.
    за

    Сподобалася стаття? Поділіться їй