Bluetooth ir visur mūsu savienotajās ierīcēs: viedtālruņos, austiņās, viedajos pulksteņos utt. Jaunāko attīstību, proti, Bluetooth 5, bieži raksturo kā īstu revolūciju. Bet vai tas tiešām tā ir? Starp mītu un realitāti šeit ir nedaudz atkodētas Bluetooth 5 patiesās priekšrocības un trūkumi.
Ir lielas izredzes, ka ikdienā izmantojat viedtālruni, kas aprīkots ar mikroshēmu Bluetooth 5. Varbūt esat ieguldījis arī nedaudz naudas. nauda austiņās, izmantojot to pašu tehnoloģiju. Kā ar plaukstu? Iespējams, to rotā viedpulkstenis ar Bluetooth 5.
Bet vai jūs zinājāt, ka tikai daļa šīs iekārtas patiešām izmanto šīs bezvadu pārraides sistēmas priekšrocības? Kā jūs atklāsiet šajā rakstā, ir daudz mītu par Bluetooth 5, galvenokārt izplatīti ražotāju lielās mārketinga kampaņās. Tāpēc ir nepieciešams nedaudz pievērst uzmanību tā reālajām iespējām.
Bluetooth vēsture
Bluetooth ir bezvadu sakaru standarts, kas izmanto maza darbības rādiusa radioviļņus. Tas darbojas frekvencēs no 2,4 GHz līdz 2,483 GHz. Tās mērķis ir vienkāršot komunikāciju starp elektroniskām ierīcēm, novēršot kabeļus.Šī standarta pirmsākumi meklējami 1994. gadā. Zviedru telekomunikāciju speciālists Ericsson izstrādāja pirmo šī standarta projektu, kas tagad atrodas ikvienā mūsu ikdienas ierīcē.
1998. gadā Ericsson pievienojās citi ražotāji, piemēram, Intel, IBM un Nokia. Pēc tam viņi veido Īpašo interešu grupu jeb SIG. Tāpēc šī grupa lems par standarta specifikācijām savai nākotnei.
Tikai 1999. gadā tika palaists pirmais tālrunis ar Bluetooth mikroshēmu - ražotājs Ericsson T39. Tajā pašā laikā SIG pieaug ar tādiem lieliem vārdiem kā Microsoft un Motorola.
Tieši 2010. gadā Bluetooth piedzīvoja ievērojamu attīstību, parādoties zemas enerģijas variantam 4.0 versijā. Šis jaunais standarts galvenokārt ir vērsts uz savienotiem objektiem, kuri tajā laikā uzplauka.
Bluetooth 5 parādījās 2016. gadā. Daudzi ražotāji to raksturo kā revolūciju, it īpaši audio pusē. Diemžēl praksē tas tā nebūt nav, lai gan šai versijai nepārprotami ir lielas priekšrocības.
Ierakstam vārds Bluetooth - kas nozīmē “zils zobs” - ir iedvesmots no Dānijas karaļa Haralda Blatanda segvārda, kas angļu valodā tulkots kā Haralds Bluetooth. Pēdējais viņa valdīšanas laikā bija apvienojis dāņu ciltis, tāpat kā Bluetooth mērķis ir vienot sakarus starp elektroniskām ierīcēm.
Bluetooth Classic un Bluetooth LE
Kopš Bluetooth 4.0 ir divi Bluetooth darbības režīmi. Lai labāk izprastu Bluetooth 5 priekšrocības, ir svarīgi tos nošķirt.No vienas puses, ir Bluetooth Classic, kas pazīstams arī kā BR / EDR. Tā mēs zinām šo saziņas standartu kopš pirmsākumiem. Klasiskais režīms ir piemērots nepārtrauktai datu sūtīšanai. Bezvadu austiņas, spēļu kontrolieri, tastatūras un peles izmanto šo pārraides režīmu.
Bluetooth Revision 4.0 ieviesa jaunu darbības režīmu Low Energy. Tas galvenokārt attiecas uz savienotiem objektiem, kuriem jāsūta mazas datu paketes un patērē maz enerģijas.
Atšķirībā no Bluetooth Classic, zemas enerģijas patēriņam darbībai nav nepieciešama obligāta galvenā / verga pārošana. Šī uzvedība tādējādi ir ļāvusi izveidot acu tīklus, pateicoties Bluetooth Mesh, kur ierīces sazinās savā starpā pat tad, ja kāds pats pārtrauc savu darbību.
Tāpēc Bluetooth Classic un Low Energy ir pilnīgi atšķirīgi. Tomēr mūsu pašreizējie viedtālruņi darbojas divkāršā režīmā. Šī ir klasiskā mikroshēma, kurā ir iekļauta otrā mikroshēma, kas veltīta zemas enerģijas režīmam.
Lai redzētu skaidrāk, neliels piemērs: Sony WH-1000XM3 austiņas savienojas ar viedtālruni, izmantojot Bluetooth Classic. Bet, kamēr jūs neizmantojat mūziku, iestatījumi no lietojumprogrammas tiek veikti ar zema enerģijas patēriņa daļu. Pārslēgšanās no viena režīma uz otru ir pilnīgi pārredzama lietotājam.
Kā ar saderību ar citām Bluetooth versijām? Par to nav jāuztraucas. Bluetooth 5 ir atpakaļ savietojams ar senčiem. Tādējādi viedtālrunī Bluetooth 5 varat ērti izmantot audio austiņas ar Bluetooth 4.0 mikroshēmu. Nav problēmu arī izmantot veco datoru ar Bluetooth 3.0 un peli Bluetooth 5. Ierīce izmanto jaunāko versiju. tikai aprobežosies ar vecākā protokola ierobežojumiem, bet pārraide būs nevainojama starp abām jūsu elektroniskajām ierīcēm.
Bluetooth 5: jauka attīstība, bet ne audio
Iespējams, ka audio iestatījumos esat dzirdējis par Bluetooth 5. Daudzi ražotāji veicina šāda veida mikroshēmas izmantošanu savās bezvadu austiņās, nodrošinot labāku signāla stabilitāti un līdz pat četrreiz lielākam diapazonam.Izņemot to, ka tā nav.
Patiešām, audio ierīces paļaujas uz Bluetooth Classic. Diemžēl līdz ar Bluetooth 5 ienākšanu šis režīms nav mainījies. Faktiski bezvadu austiņās izmantotais A2DP audio profils gadiem ilgi nav mainījies, tā pēdējā versija ir 2015. gadā. Vai jūs izmantojat Bluetooth 3.0, 4.0, 4.1 vai 5 aprīkotas ierīces nemainīs klausīšanās kvalitāti.
Vienīgā nelielā Bluetooth 5 Classic attīstība ir SAM sistēmā - Slot Available Mask -, kas samazina daļu no traucējumiem 2,4 GHz WiFi tīklu, LTE telefonijas un citu tuvumā esošu Bluetooth signālu dēļ.
Tādēļ, kāpēc neiziet caur Bluetooth Low Energy? Gluži vienkārši tāpēc, ka šim režīmam nav paredzēts audio profils. Kā mēs redzējām iepriekš, audio prasa pastāvīgu datu plūsmu, kas nav iespējams, izmantojot LE režīmu, kas balstās uz ļoti īsu nelielu pakešu sūtīšanu.
Tātad cīņa par bezvadu audio ir zaudēta jau iepriekš? Nepavisam. Tas prasīs tikai nelielu pacietību. SIG grupa CES 2020 izstādē patiešām ir prezentējusi turpmāko Bluetooth attīstību, sauktu par Bluetooth Audio LE. Šis nākotnes standarts līdz 2021. gadam parādīsies ar Bluetooth versiju 5.2.
Protokols, kas orientēts uz savienotiem objektiem
Bluetooth 5 rada daudzas izmaiņas. Tomēr tie tiek veikti zema enerģijas patēriņa daļā, kas veltīta savienotajiem objektiem. Šeit parādās slavenie diapazona stāsti, kas palielinājās par četriem un plūsmas dubultojušies. Bet, kā jūs redzēsiet, šeit ir arī dažas pilsētas leģendas, kuras demistificēt.Nedaudz iedziļināsimies Bluetooth kaudzes detaļās. Informācijas zinātnes “kaudze” ir programmatūras un aparatūras slāņu kaudze, kas raksturo sistēmas darbību. Vispazīstamākais modelis ir OSI. Bluetooth modelis ir atvasināts no tā, taču saglabā tos pašus pamatus: fizisko slāni, saites slāni, lietojumprogrammu slāni utt. Tālāk redzamā diagramma attēlo Bluetooth steku.
Katrs caurbraukšanas slānis papildina informāciju tām paketēm, kuras iet caur tām. Attiecībā uz Bluetooth 5 tas ir fiziskais slānis - PHY -, kurā notiek būtiskas izmaiņas. Šī jaunā standarta versija tādējādi pievieno divus variantus PHY pamata slānim, kas jau atrodas Bluetooth 4.0. Šie slāņi ir nosaukti LE 1M, LE 2M un LE kodēti. LE 1M PHY slānis ir vienīgais, kas ražotājiem jāievieš savās Bluetooth 5. mikroshēmās. LE 2M un LE Coded nav obligāti. Tomēr tieši šie divi jaunie varianti visvairāk interesē Bluetooth 5.
Pēc noklusējuma PHY LE 1M slānis ir pieejams kopš Bluetooth 4.0. Tas ļauj teorētiskos datu pārraides ātrumus līdz 1 Mb / s, zemākajā kaudzes līmenī. Pēc ierīces izejas plūsma būs mazāka, un katrs slānis pievienos informāciju iepriekšējam.
Jaunais LE 2M slānis dubulto pārraides ātrumu, ļaujot tajā pašā laika posmā nosūtīt vairāk pakešu. Patiesībā plūsma netiek reizināta ar 2, bet ar 1,7. Iemesls ir laika intervāls starp katru pakešu, kas paliek tāds pats kā Bluetooth 4.0. Vēl viens trūkums: LE 2M slāņa izmantošana samazina pārraides diapazonu. Kur LE 1M slānis sūtītu signālu 10 metru attālumā, LE 2M variants to pašu signālu sūtīs tikai 8 metru attālumā. Slāņa mērķis - pēc izvēles - LE 2M ir pārvaldīt arvien svarīgākos datus, ko sūta saistīti objekti, piemēram, viedpulksteņi, piemēram, ar EKG.
Tagad apskatīsim otro izvēles slāni, ko nodrošina Bluetooth 5. Šis nosaukums ir LE 2M Coded, un tā mērķis ir pagarināt pārraides attālumu līdz četrreiz lielākam par LE 1M slāņa attālumu. Uzmanību, kā norādīts oficiālajā Bluetooth 5 dokumentācijā, signāla “diapazons” šeit nozīmē maksimālo izmantojamo diapazonu. Tehniski Blutooth 4.0 un 5 ir vienāda pārraides jauda. Bet pateicoties LE 2M kodētajam slānim, izmantojamais signāls vedīs tālāk nekā tas, ko sūta LE 1M slānis.
Šī palielinātā diapazona noslēpums ir jauna kļūdu labošanas režīma, ko sauc par FEC, izmantošana. Šī vadības sistēma kopā ar klasisko CRC - kļūdu noteikšanas metodi - tādējādi ļauj krasi samazināt signāla zudumus vai vismaz pareizi izlabot to, kad tas nonāk uztvērējā. Monētas otra puse tomēr ir pārraides ātrums, kas ir 2 līdz 8 reizes mazāks nekā LE 1M slānim.
Lai gūtu priekšstatu par izmaiņām, kuras ir izraisījuši šie jaunie PHY slāņa varianti Bluetooth 5, šeit ir tabula, kas ņemta no oficiālās dokumentācijas. Var redzēt, ka abi varianti nav obligāti. Ir arī skaidri norādīts, ka augstākam efektīvajam diapazonam tiek zaudēts pārraides ātrums. Un otrādi, lielāks ātrums samazina diapazonu.
Reklāmas paplašinājumi: Bluetooth ir mārketinga pakalpojums?
Bluetooth 5 spēj apstrādāt 8 reizes vairāk pakešdatu nekā Bluetooth 4.0. Liels solis uz priekšu, kas tomēr attiecas tikai uz ļoti specifisku darbību ar nosaukumu Reklāma. Tas darbojas tikai ar Bluetooth Low Energy.5. pārskatījumā reklāma nav jauna, tā jau standartā bija pieejama 4.0 versijā. Tas darbojas apraidē, tas ir, raidītājs nosūta datus, nenosakot konkrētu uztvērēju: jebkurš uztvērējs var uztvert nosūtīto signālu. Tas ir īpaši noderīgi bākugunīm, kas pastāvīgi izstaro informāciju, piemēram, veikalos vai lidostās. Jūs ejat diapazonā un kamēr vien esat piekritis saņemt informāciju, izmantojot īpašu lietojumprogrammu, viedtālrunis parādīs bākas sūtīto saziņu, izmantojot Reklāmu. Android tālruņi izmanto, piemēram, Google tuvumā, kamēr Apple ir savs iBeacon, bet Francija joprojām ir diezgan piesardzīga attiecībā uz šāda veida lietošanu.
Šajā konkrētajā režīmā tiek izmantoti trīs no četrdesmit radio LE kanāliem, kas piešķirti Bluetooth LE, proti, numuri 37, 38 un 39. Katra kanāla platums ir 2 MHz. Bet, ja Bluetooth 4.0 bija apmierināts ar 37 baitu paketēm - no kurām tikai 31 no lietderīgās kravas - Bluetooth 5 reklamēšanas paplašinājumu režīms sasniedz 255 baitus datu.
Šo lēcienu uz priekšu nodrošina iepriekš redzēto kanālu pārskatīta darbība. Tādējādi galvenes paketes, kas satur informāciju, kas vajadzīga datu tranzītam no viena slāņa uz otru, pārvalda 37., 38. un 39. kanāls. Par konkrēto rāmja daļu notiek sarunas. pa vienu no atlikušajiem 37 kanāliem, no 0 līdz 36.
Mēs neiedziļināsimies sīkāk. Jūs būsiet sapratuši, ka reklāma joprojām ir ļoti precīzs Bluetooth 5 lietojums. Bet, zinot, ka līdz 2021. gadam eksperti paredz vairāk nekā 500 miljonu bāku izvietošanu pasaulē, mēs saprot GIS nepieciešamību atbalstīt šo punktu. Iespējams, ka tuvākā reklāma būs tā, kas visvairāk gūs labumu no Bluetooth 5 ar režīmu Reklāma.
Secinājums
Kā redzējām šajā rakstā, mīti un leģendas par Bluetooth 5 nebūt neatspoguļo realitāti. Tāpēc šis standarts neko vairāk nedara bezvadu mūzikas klausīšanai, jo tas jau gadiem ilgi ir arhaisks audio profils. Būs jāgaida, kamēr slavenā Bluetooth Audio LE, kas tiks integrēta 5.2 versijā, patiešām gūs labumu no lielajām audio daļas izmaiņām.Bluetooth 5 nav jāizmet, tomēr tālu no tā. Tas rada reālas izmaiņas saistīto objektu jomā, lai gan lielākā daļa no tiem nav obligāti. Rezultātā celtnieki, kuri spēlē spēli, pateicoties FEC, var izbaudīt uzlabotu caurlaidi gandrīz divreiz vai pat lielāku efektīvo diapazonu. Tik daudz notikumu, kas ievērojami uzlabo mūsu pievienoto pulksteņu, mājas automatizācijas sensoru un citu ikdienā savienotu priekšmetu efektivitāti.
Pateicoties tagiem paredzētajam reklamēšanas režīmam, šis standarts varētu izjaukt arī tuvuma mārketinga pasauli. Kaut arī šīs ierīces joprojām nav plaši izmantotas mūsu ikdienas dzīvē, tās turpmākajos gados turpinās vairoties. Tāpēc Bluetooth 5 priekšā ir gaiša nākotne!
1. avots:Oficiālā SIG dokumentācija
2. avots: ciema audio
avots 3: austiņu pārskata
avots 4: Wikipedia
