ทุกอย่างเกี่ยวกับบลูทูธ เรื่องจริงของบลูทูธ มีการพัฒนาอย่างไรและจะเกิดอะไรขึ้นต่อไป ช่วง Bluetooth 4.0

💖 ชอบไหม?แชร์ลิงก์กับเพื่อนของคุณ

แทบจะไม่มีเทคโนโลยีใดที่จะตายได้บ่อยไปกว่าบลูทูธ ในเวลาเดียวกันก็เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่ยอมรับแนวคิดของการสื่อสารไร้สายว่าค่อนข้างประสบความสำเร็จ: เวอร์ชัน Bluetooth 1.0 ปรากฏในตลาดเมื่อกว่า 15 ปีที่แล้วและไม่เคยมีการใช้ Bluetooth ในอุปกรณ์จำนวนมากเท่านี้มาก่อน ตอนนี้. ทั้งหมดต้องขอบคุณเวอร์ชัน บลูทูธ 4.0ซึ่งตอนนี้ดูเหมือนว่าจะค่อนข้างช้า

อัปเกรดเป็น 4.1

มีการขายอุปกรณ์ Bluetooth หนึ่งพันล้านเครื่องทุกปี แต่ยังมีอุปกรณ์บางอย่างที่มี Bluetooth 4.1 ในขณะนี้มีการประกาศสายรัดข้อมืออัจฉริยะ Huawei TalkBand B1 ชิปเซ็ตสมัยใหม่หลายตัว เช่น ในสมาร์ทโฟน OnePlus จะได้รับการอัปเกรดเป็น 4.1 ด้วย

แทนที่ บลูทูธพลังงานต่ำ(หรือ Bluetooth Smart) - เวอร์ชันประหยัดแบตเตอรี่ ในกรณีนี้ ระยะการดำเนินการจำกัดอยู่ที่ 10 ม. และอัตราการถ่ายโอนข้อมูลคือ 1 Mbit/s แต่จะใช้ไม่เกิน 10 mA ระหว่างการส่งข้อมูล

และตอนนี้มาถึงขั้นต่อไป: Bluetooth Special Interest Group ซึ่งประกอบด้วยบริษัทมากกว่า 8,000 แห่ง กำลังเตรียมข้อกำหนดสำหรับ แน่นอนว่าคุณไม่ควรคาดหวังถึงการเปลี่ยนแปลงแบบปฏิวัติวงการ แต่ผู้ใช้อุปกรณ์เคลื่อนที่สามารถคาดหวังถึงนวัตกรรมที่สำคัญบางประการได้ CHIP ตัดสินใจชี้แจงปัญหาทางเทคนิคบางประการ

นวัตกรรมส่วนใหญ่ใน Bluetooth 4.1 เกี่ยวข้องกับการป้องกันการรบกวน ขณะนี้บลูทูธเป็นส่วนประกอบมาตรฐานของสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต โมดูล LTE จะเริ่มเปิดตัวในอุปกรณ์เหล่านี้เร็วๆ นี้

น่าเสียดายที่ Bluetooth ใช้คลื่นความถี่ 2.45 GHz ที่ไม่มีใบอนุญาต (พร้อมกับ 2.6 GHz) รวมถึงคลื่นความถี่ LTE ในรัสเซียและประเทศอื่นๆ สิ่งนี้อาจนำไปสู่การรบกวนซึ่งกันและกัน (ดูแผนภาพ) ปัญหาคือผู้ใช้ไม่มีอิทธิพลต่อสัญญาณ LTE

นักพัฒนาบลูทูธจำเป็นต้องทำบางสิ่งเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวน และนั่นคือสิ่งที่ทำในเวอร์ชันใหม่

เพื่อลดการรบกวน Bluetooth 4.1 จะมีตัวกรองแบนด์ LTE ในตัว หากเครื่องส่ง LTE รบกวนข้อมูลที่ส่งผ่าน Bluetooth บลูทูธ 4.1 จะตอบสนองทันที


การส่งและรับข้อมูลโมดูล LTE รบกวนการทำงานของ Bluetooth ในเวอร์ชัน 4.0 การสูญเสียถึง 75% ของแพ็กเก็ต Bluetooth เวอร์ชัน 4.1 ไม่มีความไวต่อการรบกวนจาก LTE ตัวกรองสัญญาณรบกวนช่วยปกป้องโมดูลวิทยุ ในกรณีที่ยาก ช่องจะถูกเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ

ระบบสวิตช์แบบปรับได้ที่เรียกว่า Bluetooth 4.1 จะค้นหาช่องสัญญาณอื่นที่มีการรบกวนน้อยกว่า โดยจะส่งและรับข้อมูลในความถี่ที่แตกต่างกัน ในขณะที่ Bluetooth 4.0 LTE ทำให้เกิดการรบกวน 75% ของเวลา ในขณะที่ Bluetooth 4.1 ตัวเลขนี้ลดลงเหลือ 25%

การรับและส่งข้อมูลโดยไม่มีการรบกวน

อุปกรณ์ที่มี Bluetooth Low Energy ได้รับความนิยมเป็นพิเศษในขณะนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโหมดประหยัดพลังงานนี้ เวอร์ชัน 4.1 มีวิธีการถ่ายโอนข้อมูลใหม่ที่ยืดอายุแบตเตอรี่

ผู้ใช้ Bluetooth ได้เรียนรู้จากประสบการณ์ที่ยากลำบากเกี่ยวกับปัญหาการเชื่อมต่อขาดหาย มักเกิดขึ้นว่าหากผู้ใช้ไปที่ห้องอื่น การเชื่อมต่อจะถูกขัดจังหวะ หลังจากนั้นฉันต้องกำหนดค่าการเชื่อมต่อด้วยตนเอง

ตัดการเชื่อมต่อน้อยลงด้วย Bluetooth ใหม่

หากอุปกรณ์ Bluetooth สองตัวออกนอกระยะ การเชื่อมต่อจะขาดหายไป ด้วย Bluetooth 4.0 อุปกรณ์จะต้องกลับมาภายใน 30 วินาทีเพื่อเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติ ในเวอร์ชัน 4.1 คราวนี้เพิ่มเป็นสามนาที

ด้วย Bluetooth 4.1 ผู้ผลิตสามารถกำหนดช่วงเวลาคงที่เพื่อให้ผู้ใช้ไม่ต้องตั้งค่าการเชื่อมต่อใหม่ทุกครั้งหลังจากตัดการเชื่อมต่อ บลูทูธ 4.1 สามารถทำงานกับการเชื่อมต่อที่ถูกขัดจังหวะได้นานถึงสามนาที - ก่อนหน้านี้ตัวเลขนี้คือไม่เกิน 30 วินาที

ความจริงที่ว่าคุณไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เพื่อใช้ Bluetooth นั้นแสดงให้เห็นได้จากนวัตกรรมที่ออกแบบมาสำหรับแว่นตา 3 มิติโดยเฉพาะที่ทำงานร่วมกับทีวี โดยปกติแล้ว จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับอุปกรณ์หลายเครื่องพร้อมกัน ดังนั้นภาพบนทีวีจึงมักจะล่าช้า ทุกอย่างควรจะทำงานได้ดีขึ้นในขณะนี้

Contactless Slave Broadcast ใน Bluetooth 4.1 เป็นคุณสมบัติใหม่ประการที่สองที่แฟนภาพยนตร์ 3D จะได้รับประโยชน์ การเชื่อมต่อ Bluetooth อยู่ในทิศทางเดียวเท่านั้น ทีวีจะส่งข้อมูลตามช่วงเวลาที่กำหนด แว่นตา 3D จะรับข้อมูลแต่ไม่ส่งการเชื่อมต่อตอบสนองใดๆ ไปยังทีวี

การเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นด้วย Bluetooth 4.1

สถาปัตยกรรมการเชื่อมต่อ Bluetooth 4.1 ทำงานตามหลักการ Master-Slave อุปกรณ์ตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์หลัก และอุปกรณ์ตัวที่สองทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์รอง อุปกรณ์ทั้งหมดสามารถทำงานได้ทั้งแบบมาสเตอร์และสเลฟ

ดังนั้น ข้อมูลจากสร้อยข้อมือฟิตเนสหรือเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจจึงสามารถถ่ายโอนไปยังสมาร์ทโฟนได้โดยตรง ซึ่งจะทำการวิเคราะห์ข้อมูลดังกล่าว ก่อนหน้านี้ การโต้ตอบโดยตรงระหว่างสร้อยข้อมือฟิตเนสกับสมาร์ทโฟนเป็นไปไม่ได้

ข้อดีสองประการของการอัพเกรด Bluetooth: ประการแรก คุณไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับความเข้ากันได้ Bluetooth 4.0 และ Bluetooth 4.1 เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์ ไม่จำเป็นต้องใช้ชิปใหม่สำหรับ Bluetooth 4.1 Bluetooth 4.1 จะใช้งานได้ผ่านการอัพเดตเฟิร์มแวร์ Bluetooth 4.0

ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่า Bluetooth 4.1 จะรองรับ IPv6 ตอนนี้ไม่เป็นเช่นนั้น เนื่องจากบลูทูธเวอร์ชันใหม่รองรับ IPv6 อย่างสมบูรณ์ อุปกรณ์บลูทูธทั้งหมดจะได้รับการกำหนดที่อยู่ IP และจะสามารถเข้าถึงได้ผ่านทางอินเทอร์เน็ต ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่าการปฏิวัติ Bluetooth ได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว

เปรียบเทียบบลูทูธ

บลูทูธมีมาประมาณ 15 ปีแล้ว โดยมีเวอร์ชันใหม่ๆ ออกมาทุกๆ สองปี เวอร์ชัน 4.0 เปิดตัวโปรไฟล์ที่ใช้พลังงานต่ำ เนื่องจากรุ่นก่อนไม่มี โปรโตคอล 4.0 และ 4.1 จึงไม่สามารถเข้ากันได้แบบย้อนหลัง ใน 4.1 มีการวางแผนที่จะทำงานโดยใช้โปรโตคอล IPv6

บลูทูธ 4.0บลูทูธ 3.0บลูทูธ 2.xบลูทูธ 1.x
ความเร็วพื้นฐาน1 เมกะบิต/วินาที1 เมกะบิต/วินาที1 เมกะบิต/วินาที1 เมกะบิต/วินาที1 เมกะบิต/วินาที
อัตราข้อมูลที่ปรับปรุงแล้ว (EDR)3 เมกะบิต/วินาที3 เมกะบิต/วินาที3 เมกะบิต/วินาที3 เมกะบิต/วินาทีเลขที่
ความเร็วสูง54 เมกะบิต/วินาที54 เมกะบิต/วินาที54 เมกะบิต/วินาทีเลขที่เลขที่
ช่วง (กำลังสูงสุด/นาที)100 ม./10 ม100 ม./10 ม100 ม./เลขที่100 ม./เลขที่100 ม./เลขที่
โหมดพลังงานต่ำใช่ใช่เลขที่เลขที่เลขที่
โปรไฟล์คู่ (บทบาทพร้อมกันเป็น Slave และ Master)ใช่เลขที่เลขที่เลขที่เลขที่
รองรับ IPv6เตรียมพร้อมเลขที่เลขที่เลขที่เลขที่
การจับคู่เอ็นเอฟซีใช่ใช่ใช่ใช่เลขที่
การเข้ารหัส AES 128 บิตใช่ใช่เลขที่เลขที่เลขที่

ภาพถ่ายในบทความ:บริษัทผู้ผลิต

เสียงใดๆ ก็ตามเริ่มต้นจากแหล่งกำเนิด ปัจจุบันมีโปรโตคอลไร้สายจำนวนมากสำหรับการส่งสัญญาณเสียง บางส่วนมีความน่าสนใจมากกว่า Bluetooth แต่ยังไม่ได้รับการจำหน่ายที่เหมาะสม ทุกวันนี้ สมาร์ทโฟน แล็ปท็อป และแท็บเล็ตเกือบทั้งหมดมีการติดตั้ง Bluetooth และการเตรียมอุปกรณ์ที่รองรับหากมีเอาต์พุต USB จะใช้เวลาห้านาที

ดังนั้นวันนี้เราจะจำกัดตัวเองอยู่เฉพาะอุปกรณ์สร้างเสียงที่ใช้ "ฟันสีฟ้า" (คำแนะนำนี้ค่อนข้างเหมาะสำหรับการเลือกลำโพง Bluetooth) เทคโนโลยีนี้มีประวัติค่อนข้างยาวนานและมีข้อผิดพลาดมากมายซึ่งผู้ใช้ไม่เป็นที่รู้จักเสมอไป

การมีอยู่ของเครื่องส่งสัญญาณ Bluetooth ไม่ได้หมายความว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดเสียงสำหรับอุปกรณ์เสียงไร้สายได้ ไม่ใช่บลูทูธทุกตัวที่จะช่วยให้คุณสามารถฟังเพลงคุณภาพสูงได้โดยไม่ผิดเพี้ยน ไม่ใช่ทุกคนจะเหมาะสำหรับการฟังไฟล์ที่มีบิตเรตสูงและรูปแบบ Lossless

สิ่งที่ต้องใส่ใจในการฟังเพลงแบบไร้สาย - ไม่ว่าจะเป็น MP3 หรือการริพคุณภาพสูงจากแผ่นเสียงไวนิลเราจะบอกคุณในบทความนี้

เริ่มจากสิ่งที่สำคัญที่สุด: พารามิเตอร์นี้ระบุโดยตรงว่าคุณสามารถฟังเพลงโดยใช้อุปกรณ์ได้หรือไม่

เวอร์ชันบลูทู ธ

ในอุปกรณ์สมัยใหม่คุณมักจะพบการรองรับ Bluetooth 3.0 หรือ 4.0 ในสมาร์ทโฟนชั้นนำและอุปกรณ์อื่น ๆ บางรุ่น - 4.1 ในกรณีนี้ อาจกลายเป็นว่าชุดหูฟังที่ซื้อมารองรับการเชื่อมต่อผ่านโปรโตคอลเวอร์ชัน 2.1 เท่านั้น อะแดปเตอร์เข้ากันได้แบบย้อนหลัง แต่เมื่อเชื่อมต่อแล้ว โปรโตคอลที่ช้าที่สุดของทั้งสองจะทำงานได้

ความแตกต่างระหว่างเวอร์ชันโปรโตคอลสำหรับผู้ใช้โดยเฉลี่ยมีน้อยเนื่องจากความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง สิ่งสำคัญที่ดึงดูดสายตาของคุณคือในแต่ละเวอร์ชันใหม่ การใช้พลังงานของอุปกรณ์จะลดลง และเริ่มต้นจาก 3.0 โมดูลที่สองได้ถูกเพิ่มสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงที่ความเร็ว 24 Mbit/s

เวอร์ชัน 2.1 + EDR ส่งข้อมูลด้วยความเร็วไม่เกิน 2.1 Mbit/s นี่เพียงพอที่จะเล่นสตรีมเสียงที่มีบิตเรตต่ำ หากต้องการเล่นสตรีมเสียงและวิดีโอ ขอแนะนำให้ใช้ Bluetooth เวอร์ชันไม่ต่ำกว่า 3.0

มีความจำเป็นต้องคำนึงว่าในการใช้งานอุปกรณ์ในฐานะเครื่องเล่นอย่างเต็มที่ เป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่งที่จะมี Bluetooth เวอร์ชัน 4.0 ขึ้นไปหรือดีกว่านั้นด้วยการใช้พลังงานที่ลดลง

คุณสามารถระบุอะแดปเตอร์ดังกล่าวได้จากหมวดหมู่ต่อไปนี้

โปรไฟล์บลูทู ธ

โปรไฟล์คือชุดฟังก์ชันเฉพาะที่อุปกรณ์รองรับ สิ่งที่น่าสนใจที่ใช้ใน Bluetooth สำหรับการฟังเพลงทั้งหมดมีดังนี้:

  1. โปรไฟล์ชุดหูฟัง (HSP)จำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อชุดหูฟังและสมาร์ทโฟน และส่งสัญญาณเสียงโมโนแบบไร้สายด้วยบิตเรต 64 กิโลบิต/วินาที
  2. โปรไฟล์แฮนด์ฟรี (HFP)ยังให้การส่งผ่านแบบโมโนเท่านั้น แต่มีคุณภาพสูงกว่า
  3. โปรไฟล์การกระจายเสียงขั้นสูง (A2DP)จำเป็นสำหรับการส่งกระแสข้อมูลเสียงสองช่องสัญญาณ
  4. โปรไฟล์การควบคุมระยะไกลเสียง/วิดีโอ (AVRCP)ให้การควบคุมฟังก์ชั่นของอุปกรณ์การเล่น (หากไม่มีมัน แม้แต่การเปลี่ยนระดับเสียงเพลงก็เป็นไปไม่ได้)

หากต้องการฟังเพลงอย่างเต็มที่ ต้องใช้ A2DP ไม่เพียงแต่รับประกันการส่งกระแสข้อมูลเสียง แต่ยังจัดการการบีบอัดข้อมูลก่อนการส่งสัญญาณอีกด้วย

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าทั้งอุปกรณ์ส่งสัญญาณและทำซ้ำ (เช่น สมาร์ทโฟนและหูฟังไร้สาย) จะติดตั้ง Bluetooth 3.0 หรือ 4.0 และรองรับโปรโตคอลที่จำเป็น คุณก็ต้องใส่ใจกับตัวแปลงสัญญาณที่ใช้

ตัวแปลงสัญญาณบลูทู ธ

สิ่งที่สำคัญที่สุดในการเล่นเพลงโดยใช้โปรโตคอล A2DP คือตัวแปลงสัญญาณซึ่งบีบอัดสตรีมเสียงที่ส่งไปยังชุดหูฟัง ปัจจุบันมีตัวแปลงสัญญาณสามตัว:

  1. การเข้ารหัสย่านความถี่ (SBC)- ตัวแปลงสัญญาณที่ใช้โดย A2DP เป็นค่าเริ่มต้นและสร้างโดยนักพัฒนาโปรไฟล์ น่าเสียดายที่ SBC นั้นหยาบกว่า MP3 มาก จึงไม่เหมาะกับการฟังเพลง
  2. การเข้ารหัสเสียงขั้นสูง (AAC)- ตัวแปลงสัญญาณขั้นสูงที่ใช้อัลกอริธึมการบีบอัดที่แตกต่างกัน เสียงดีกว่า SBC มาก
  3. แอปทีเอ็กซ์- นี่ล่ะ ทางเลือกที่ใช่! อย่างน้อยก็เพราะความสามารถในการถ่ายโอนไฟล์เป็น MP3 และ AAC โดยไม่ต้องปรับแต่งและแปลงรหัสเพิ่มเติม ซึ่งหมายความว่าไม่มีความเสื่อมของเสียง อย่างไรก็ตามมันก็คุ้มค่าที่จะจอง มี aptX หลายเวอร์ชันให้เล่นบิตเรตที่แตกต่างกัน แต่ละอันได้รับการออกแบบเพื่อให้กระแสเสียงของตัวเอง
เวอร์ชัน จำนวนช่องที่รองรับ ความถี่สุ่มตัวอย่างสูงสุด kHz การหาปริมาณบิต บิตเรตสูงสุด อัตราส่วนกำลังอัด
แอปทีเอ็กซ์ 2 44,1 16 320 กิโลบิตต่อวินาที 2:1
AptX ที่ได้รับการปรับปรุง 2, 4, 5.1, 5.1+2 48 16, 20, 24 สูงสุด 1.28 เมกะบิต/วินาที 4:1
AptX สด ไม่มี 48 16, 20, 24 ไม่มี 8:1
AptX แบบไม่สูญเสีย ไม่มี 96 16, 20, 24 ไม่มี ไม่มี
AptX เวลาแฝงต่ำ ไม่มี 48 16, 20, 24 ไม่มี ไม่มี

»
คุณสมบัติหลักของตัวแปลงสัญญาณสองเวอร์ชันล่าสุดคือความล่าช้าในการเล่นเสียงที่ลดลงมากที่สุด และลดภาระของโปรเซสเซอร์ระหว่างการเข้ารหัส เวอร์ชัน Low Latency ช่วยให้คุณได้รับความล่าช้า 32 ms ระหว่างแหล่งสตรีมเสียงและอุปกรณ์เล่น วิธีนี้จะช่วยลดความผิดเพี้ยนที่เกิดจากอุปกรณ์เมื่อฟังเพลง

ดังนั้น ด้วยการตั้งค่าบางอย่าง คุณสามารถเลือกตัวแปลงสัญญาณเฉพาะได้ หากไม่คาดว่าจะเล่นสตรีมแบบ Lossless และความหน่วงของเสียงที่สูงนั้นไม่สำคัญ คุณควรจำกัดตัวเองให้ใช้ aptX มาตรฐานและไม่จ่ายเงินมากเกินไปสำหรับการรองรับอุปกรณ์สำหรับเวอร์ชันต่อๆ ไป

โปรดจำไว้ว่าโปรไฟล์และตัวแปลงสัญญาณที่ต้องการต้องได้รับการสนับสนุนทั้งสมาร์ทโฟน (หรือแหล่งสตรีมเสียงอื่น) และชุดหูฟัง (หรือลำโพง Bluetooth) มิฉะนั้นอัลกอริทึม A2DP จะเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติโดยใช้ SBC

เมื่อใช้ Bluetooth อุปกรณ์ทั้งสองจะทำงานโดยใช้เวอร์ชันต่ำสุดซึ่งเป็นตัวแปลงสัญญาณและโปรโตคอลที่ง่ายที่สุดเสมอ ดังนั้นหากหนึ่งในนั้นไม่รองรับเทคโนโลยีที่จำเป็น คุณจะไม่สามารถเพลิดเพลินกับคุณภาพเสียงได้อย่างเต็มที่

หากต้องการฟังเพลงเป็นเวลานาน คุณต้องรองรับ Bluetooth เวอร์ชัน 3.0 ขึ้นไป, ตัวแปลงสัญญาณ aptX และโปรไฟล์ A2DP หากต้องการฟังเพลงที่มีบิตเรตสูง คุณต้องรองรับตัวแปลงสัญญาณ aptX Lossless ซึ่งไม่มีตัวอื่นใดที่ใช้งานได้ เนื่องจากเพลงจะถูกบีบอัดเมื่อถ่ายโอนไปยังอุปกรณ์เล่นภาพ

บลูทูธ 5.0 กลายเป็นความจริง เมื่อเทียบกับ Bluetooth 4.0 เวอร์ชั่นใหม่แล้ว ความจุสองเท่า สี่เท่าของช่วงและการปรับปรุงอื่น ๆ อีกมากมาย เรามาดูข้อดีของ Bluetooth 5.0 เหนือรุ่นก่อนพร้อมตัวอย่างกันดีกว่า ซีพียู CC2640R2Fจาก เท็กซัส อินสทรูเมนท์ส.

ความนิยมของเวอร์ชันโปรโตคอล Bluetooth 4 รวมถึงข้อจำกัดบางประการทำให้เกิดการสร้างข้อกำหนด Bluetooth 5 ถัดไป นักพัฒนาตั้งเป้าหมายไว้หลายประการ: การขยายช่วง เพิ่มปริมาณงานเมื่อส่งแพ็กเก็ตการออกอากาศ ,ปรับปรุงภูมิคุ้มกันทางเสียงและอื่นๆ

ขณะนี้อุปกรณ์แรกที่มี Bluetooth 5 เริ่มปรากฏขึ้นแล้ว ผู้ใช้และนักพัฒนามีคำถามอย่างถูกต้อง: คำสัญญาใดที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้กลายเป็นความจริง? ช่วงและความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลเพิ่มขึ้นเท่าใด สิ่งนี้ส่งผลต่อระดับการบริโภคอย่างไร? วิธีการสร้างแพ็คเก็ตออกอากาศมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร? มีการปรับปรุงอะไรบ้างเพื่อปรับปรุงภูมิคุ้มกันทางเสียง? และแน่นอน คำถามหลักคือ มีความเข้ากันได้แบบย้อนหลังระหว่าง Bluetooth 5 และ Bluetooth 4 หรือไม่ มาตอบคำถามเหล่านี้และคำถามอื่น ๆ แล้วพิจารณาข้อดีหลักของ Bluetooth 5.0 เหนือรุ่นก่อนรวมถึงการใช้ตัวอย่างโปรเซสเซอร์จริงที่รองรับ Bluetooth 5.0 ที่ผลิตโดยบริษัท เท็กซัส อินสทรูเมนท์ส.

มาเริ่มรีวิว Bluetooth 5.0 กันโดยตอบคำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับ Bluetooth 4.x

Bluetooth 5.0 รุ่นเก่าสามารถใช้งานร่วมกับ Bluetooth 4.x ได้หรือไม่

ใช่. Bluetooth 5 ใช้คุณสมบัติและส่วนขยายส่วนใหญ่ของ Bluetooth 4.1 และ 4.2 ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ Bluetooth 5 ยังคงปรับปรุงความปลอดภัยของข้อมูลทั้งหมดของ Bluetooth 4.2 และรองรับ LE Data Length Extension เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การระลึกว่าด้วยส่วนขยายความยาวข้อมูล LE ซึ่งเริ่มต้นด้วย Bluetooth 4.2 ขนาดของแพ็กเก็ตข้อมูล (หน่วยข้อมูลแพ็กเก็ต PDU) ในระหว่างการเชื่อมต่อที่สร้างขึ้นสามารถเพิ่มจาก 27 เป็น 251 ไบต์ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเพิ่ม ความเร็วในการแลกเปลี่ยนข้อมูล 2.5 เท่า

เนื่องจากมีความแตกต่างจำนวนมากระหว่างเวอร์ชันของโปรโตคอล กลไกดั้งเดิมในการเจรจาต่อรองพารามิเตอร์ระหว่างอุปกรณ์เมื่อสร้างการเชื่อมต่อจึงยังคงอยู่ ซึ่งหมายความว่าก่อนที่จะเริ่มแลกเปลี่ยนข้อมูล อุปกรณ์จะ “ทำความรู้จักกัน” และกำหนดความถี่สูงสุดในการส่งข้อมูล ความยาวของข้อความ และอื่นๆ ในกรณีนี้ พารามิเตอร์ Bluetooth 4.0 จะถูกใช้เป็นค่าเริ่มต้น การเปลี่ยนไปใช้พารามิเตอร์ Bluetooth 5 จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อในระหว่างกระบวนการจับคู่ปรากฎว่าอุปกรณ์ทั้งสองรองรับโปรโตคอลเวอร์ชันที่ใหม่กว่า

เมื่อพูดถึงเครื่องมือที่นักพัฒนาพร้อมใช้งานแล้ว โปรเซสเซอร์ CC2640R2F ใหม่และ BLE5-Stack ฟรีจาก Texas Instruments ก็คุ้มค่าที่จะสังเกต เพื่อความพึงพอใจของนักพัฒนา BLE5-Stack ใช้ BLE-Stack เวอร์ชันก่อนหน้า และการเปลี่ยนแปลงการใช้งานจะส่งผลต่อคุณสมบัติใหม่ของ Bluetooth 5.0 เท่านั้น

ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเพิ่มขึ้นใน Bluetooth 5 อย่างไร

Bluetooth 5 ใช้การเชื่อมต่อไร้สายที่มีอัตราการถ่ายโอนข้อมูลทางกายภาพสูงสุด 2 Mbps ซึ่งเร็วกว่า Bluetooth 4.x สองเท่า เป็นที่น่าสังเกตว่าอัตราแลกเปลี่ยนข้อมูลที่มีประสิทธิผลไม่เพียงขึ้นอยู่กับปริมาณงานทางกายภาพของช่องทางการส่งข้อมูลเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของบริการและข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในแพ็กเก็ตตลอดจนต้นทุน "ค่าใช้จ่าย" ที่เกี่ยวข้องด้วย การสูญเสียเวลาระหว่างแพ็กเก็ต (ตารางที่ 1)

ตารางที่ 1. ความเร็วในการสื่อสารสำหรับเวอร์ชันต่างๆบลูทู ธ

ในเวอร์ชัน Bluetooth 4.0 และ 4.1 แบนด์วิดท์ทางกายภาพของช่องสัญญาณคือ 1 Mbit/s ซึ่งด้วยความยาวแพ็กเก็ตข้อมูล PDU ที่ 27 ไบต์ ทำให้สามารถบรรลุอัตราแลกเปลี่ยนสูงสุด 305 kbit/s Bluetooth 4.2 เปิดตัวส่วนขยายความยาวข้อมูล LE ด้วยเหตุนี้หลังจากสร้างการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์จึงเป็นไปได้ที่จะเพิ่มความยาวแพ็กเก็ตเป็น 251 ไบต์ซึ่งทำให้ความเร็วในการแลกเปลี่ยนข้อมูลเพิ่มขึ้น 2.5 เท่า - สูงถึง 780 kbit/s

Bluetooth เวอร์ชัน 5 ยังคงรองรับ LE Data Length Extension ซึ่งเมื่อรวมกับปริมาณงานทางกายภาพที่เพิ่มขึ้นเป็น 2 Mbit/s ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลได้เร็วถึง 1.4 Mbit/s

ตามที่แสดงในทางปฏิบัติ การเร่งความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลดังกล่าวไม่ใช่ขีดจำกัด ตัวอย่างเช่น ไมโครคอนโทรลเลอร์ไร้สาย CC2640R2F สามารถทำงานได้ที่ความเร็วสูงถึง 5 Mbps

เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงความเข้าใจผิดที่พบบ่อยว่าการเพิ่มปริมาณงานเป็น 2 Mbit/s นั้นทำได้โดยการลดช่วง แน่นอนว่า ทางกายภาพแล้ว ชิปตัวรับส่งสัญญาณ (PHY) เมื่อทำงานที่ความถี่ 2 Mbit/s มีความไวน้อยกว่า 5 dBm เมื่อทำงานที่ความถี่ 1 Mbit/s อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากความไวแล้ว ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่มีส่วนทำให้ช่วงเพิ่มขึ้น เช่น การเปลี่ยนไปใช้การเข้ารหัสข้อมูล ด้วยเหตุนี้ สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดจึงเท่าเทียมกัน Bluetooth 5 จึงเชื่อถือได้มากกว่าและมีช่วงสัญญาณที่ยาวกว่าเมื่อเทียบกับ Bluetooth 4.0 มีการกล่าวถึงรายละเอียดในส่วนใดส่วนหนึ่งต่อไปนี้ของบทความ

จะเปิดใช้งานโหมดการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงใน Bluetooth 5 ได้อย่างไร

เมื่อสร้างการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ Bluetooth สองเครื่อง การตั้งค่า Bluetooth 4.0 จะถูกนำมาใช้ในขั้นต้น ซึ่งหมายความว่าในระยะแรก อุปกรณ์จะแลกเปลี่ยนข้อมูลด้วยความเร็ว 1 Mbit/s เมื่อสร้างการเชื่อมต่อแล้ว มาสเตอร์ที่ใช้ Bluetooth 5.0 จะสามารถเริ่มขั้นตอนการอัปเดต PHY ได้ โดยมีเป้าหมายคือสร้างความเร็วสูงสุดที่ 2 Mbps การดำเนินการนี้จะสำเร็จก็ต่อเมื่อทาสรองรับ Bluetooth 5.0 ด้วย มิฉะนั้น ความเร็วจะยังคงอยู่ที่ 1 Mbit/s

สำหรับนักพัฒนาที่เคยใช้ Texas Instruments BLE-Stack มาก่อน ข่าวดีก็คือ BLE5-Stack ใหม่มีฟังก์ชันเดียว HCI_LE_SetDefaultPhyCmd() เพื่อดำเนินการตามขั้นตอนนี้ ดังนั้นเมื่อเปลี่ยนไปใช้ Bluetooth 5.0 ผู้ใช้ผลิตภัณฑ์ TI จะไม่มีปัญหากับการเริ่มต้นครั้งแรก ตัวอย่างที่โพสต์บนพอร์ทัล GitHub ยังมีประโยชน์สำหรับนักพัฒนาซึ่งช่วยให้คุณประเมินการทำงานของไมโครคอนโทรลเลอร์ CC2640R2F สองตัวที่ทำงานโดยเป็นส่วนหนึ่งของ CC2640R2 LaunchPads ในโหมดความเร็วสูงและระยะไกล

ระยะของ Bluetooth 5 เพิ่มขึ้นอย่างไร?

ข้อมูลจำเพาะ Bluetooth 5.0 ระบุว่าช่วงนั้นมากกว่า Bluetooth 4.0 ถึงสี่เท่า นี่เป็นปัญหาที่ค่อนข้างละเอียดอ่อนซึ่งควรค่าแก่การพิจารณาอย่างละเอียดมากขึ้น

ประการแรก แนวคิดเรื่อง "สี่ครั้ง" มีความเกี่ยวข้องและไม่เชื่อมโยงกับช่วงใดช่วงหนึ่งเป็นเมตรหรือกิโลเมตร ความจริงก็คือช่วงการส่งสัญญาณวิทยุนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการอย่างมาก: สถานะของสภาพแวดล้อม, ระดับการรบกวน, จำนวนอุปกรณ์ส่งสัญญาณพร้อมกันและอื่น ๆ เป็นผลให้ไม่มีผู้ผลิตรายเดียวรวมถึงผู้พัฒนามาตรฐาน Bluetooth SIG เองที่ให้ค่าเฉพาะ การเพิ่มขึ้นของช่วงวัดโดยเปรียบเทียบกับ Bluetooth 4.0

สำหรับการวิเคราะห์เพิ่มเติม จำเป็นต้องคำนวณทางคณิตศาสตร์และประมาณงบประมาณพลังงานของช่องสัญญาณวิทยุ เมื่อใช้ค่าลอการิทึม งบประมาณช่องสัญญาณวิทยุ (dB) จะเท่ากับความแตกต่างระหว่างกำลังเครื่องส่ง (dBm) และความไวของเครื่องรับ (dBm):

งบประมาณช่องวิทยุ = กำลังที เอ็กซ์(dBm) – ความไวอาร์ เอ็กซ์(เดซิเบลเมตร)

สำหรับ Bluetooth 4.0 ความไวตัวรับสัญญาณมาตรฐานคือ -93 dBm หากเราถือว่ากำลังส่งของเครื่องส่งสัญญาณคือ 0 dBm งบประมาณจะเท่ากับ 93 dB

การเพิ่มช่วงเป็นสี่เท่าจะต้องเพิ่มงบประมาณ 12 dB ส่งผลให้มีค่า 105 dB มูลค่านี้ควรจะบรรลุได้อย่างไร? มีสองวิธี:

  • เพิ่มกำลังส่งสัญญาณ
  • เพิ่มความไวของผู้รับ

หากคุณปฏิบัติตามเส้นทางแรกและเพิ่มกำลังของเครื่องส่งสัญญาณ สิ่งนี้จะทำให้การบริโภคเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ตัวอย่างเช่น สำหรับ CC2640R2F การเปลี่ยนไปใช้กำลังเอาต์พุต 5 dBm จะทำให้การใช้กระแสไฟเพิ่มขึ้นเป็น 9 mA (รูปที่ 1) ที่ 10 dBm กระแสจะเพิ่มเป็น 20 mA วิธีการนี้ไม่น่าสนใจสำหรับอุปกรณ์ไร้สายที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ และไม่เหมาะกับ IoT เสมอไป ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ Bluetooth 5.0 มุ่งเป้าไปที่เป็นหลัก ด้วยเหตุนี้ วิธีแก้ปัญหาที่สองจึงดูดีกว่า

เพื่อเพิ่มความไวของผู้รับ มีสองวิธีเสนอ:

  • การลดความเร็วในการส่งข้อมูล
  • การใช้การเข้ารหัสข้อมูล Coded PHY

การลดอัตราข้อมูลลง 8 เท่า ตามทฤษฎีแล้ว ความไวของตัวรับสัญญาณจะเพิ่มขึ้น 9 เดซิเบล ดังนั้นค่าที่ต้องการจึงสั้นเพียง 3 dB

สามารถทำได้ถึง 3 dB ที่ต้องการโดยใช้การเข้ารหัส Coded PHY เพิ่มเติม ก่อนหน้านี้ในเวอร์ชัน Bluetooth 4.x การเข้ารหัสบิตมีความคลุมเครือ 1:1 ซึ่งหมายความว่าสตรีมข้อมูลถูกส่งไปยังดิมอดูเลเตอร์แบบดิฟเฟอเรนเชียลโดยตรง ใน Bluetooth 5.0 เมื่อใช้ Coded PHY จะมีรูปแบบการรับส่งข้อมูลเพิ่มเติมสองรูปแบบ:

  • ด้วยการเข้ารหัส 1:2 ซึ่งข้อมูลแต่ละบิตเชื่อมโยงกับสองบิตในสตรีมข้อมูลวิทยุ ตัวอย่างเช่น ตรรกะ "1" จะแสดงเป็นลำดับของ "10" ในกรณีนี้ ความเร็วทางกายภาพจะยังคงเท่ากับ 1 Mbit/s และความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลจริงจะลดลงเหลือ 500 kbit/s
  • ด้วยการเข้ารหัส 1:4 ตัวอย่างเช่น ตรรกะ "1" จะแสดงด้วยลำดับ "1100" อัตราการถ่ายโอนข้อมูลลดลงเหลือ 125 kbit/s

วิธีการที่อธิบายไว้เรียกว่า Forward Error Correction (FEC) และอนุญาตให้ตรวจพบและแก้ไขข้อผิดพลาดในด้านการรับ แทนที่จะต้องส่งแพ็กเก็ตซ้ำ เช่นเดียวกับในกรณีของ Bluetooth 4.0

บนกระดาษทุกอย่างดูดี ยังคงเป็นเพียงการค้นหาว่าการคำนวณทางทฤษฎีเหล่านี้สอดคล้องกับความเป็นจริงอย่างไร ตัวอย่างเช่น ลองใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ CC2640R2F ตัวเดียวกัน ด้วยการปรับปรุงต่างๆ และโหมดมอดูเลต Bluetooth 5.0 ใหม่ ตัวรับส่งสัญญาณของโปรเซสเซอร์นี้มีความไว -97 dBm ที่ 1 Mbps และ -103 dBm เมื่อใช้ Coded PHY และ 125 kbps ดังนั้นในกรณีหลัง ระดับ 105 dB จะหายไปเพียง 2 dBm

เพื่อประเมินช่วงของ CC2640R2F วิศวกรจาก Texas Instruments ได้ทำการทดลองภาคสนามในกรุงออสโล ในเวลาเดียวกัน จากมุมมองของระดับเสียง สภาพแวดล้อมในการทดลองนี้ไม่สามารถเรียกว่า "เป็นมิตร" ได้ เนื่องจากส่วนธุรกิจของเมืองอยู่ใกล้กัน

เพื่อให้ได้งบประมาณด้านพลังงานที่มากกว่า 105 dB จึงตัดสินใจเพิ่มกำลังเครื่องส่งเป็น 5 dBm สิ่งนี้ทำให้เราสามารถบรรลุค่าสุดท้ายที่น่าประทับใจที่ 108 dBm (รูปที่ 2) เมื่อทำการทดลอง ระยะอยู่ที่ 1.6 กม. ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่น่าประทับใจมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงระดับการใช้เครื่องส่งสัญญาณวิทยุขั้นต่ำ

วิธีการส่งข้อความออกอากาศ Bluetooth 5 มีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร?

ก่อนหน้านี้ Bluetooth 4.x ใช้ช่องข้อมูลเฉพาะสามช่องเพื่อสร้างการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ (37, 38, 39) ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา อุปกรณ์ต่างๆ จึงพบกันและแลกเปลี่ยนข้อมูลการบริการ นอกจากนี้ยังสามารถส่งแพ็กเก็ตข้อมูลการออกอากาศไปได้อีกด้วย วิธีนี้มีข้อเสีย:

  • ด้วยตัวส่งสัญญาณที่ใช้งานอยู่จำนวนมาก ช่องเหล่านี้จึงสามารถโอเวอร์โหลดได้ง่าย
  • อุปกรณ์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ใช้ข้อความออกอากาศโดยไม่ต้องสร้างการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับ Internet of Things IoT;
  • ระบบการเข้ารหัส Coded PHY ใหม่จะต้องใช้เวลาเพิ่มขึ้นแปดเท่าในการสร้างการเชื่อมต่อ ซึ่งจะโหลดช่องสัญญาณออกอากาศเพิ่มเติม

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ใน Bluetooth 5.0 จึงได้ตัดสินใจย้ายไปยังรูปแบบที่ข้อมูลถูกส่งบนช่องข้อมูลทั้งหมด 37 ช่องและใช้ช่องบริการ 37, 38, 39 เพื่อส่งสัญญาณพอยน์เตอร์ ตัวชี้หมายถึงช่องที่จะส่งข้อความออกอากาศ ในกรณีนี้ ข้อมูลจะถูกส่งเพียงครั้งเดียว เป็นผลให้สามารถแบ่งเบาภาระในช่องทางการบริการได้อย่างมากและขจัดปัญหาคอขวดนี้

เป็นที่น่าสังเกตว่าตอนนี้ความยาวข้อมูลของแพ็กเก็ตการออกอากาศสามารถเข้าถึง 255 ไบต์ แทนที่จะเป็น 6...37 ไบต์ PDU ใน Bluetooth 4.x นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชัน IoT เนื่องจากช่วยลดค่าใช้จ่ายในการส่งข้อมูลและกำจัดการเชื่อมต่อ จึงช่วยลดการบริโภค

Bluetooth 5 รองรับเครือข่าย Mesh หรือไม่

โซลูชัน Texas Instruments สำหรับ Bluetooth 5

ไมโครคอนโทรลเลอร์รุ่นแรกๆ ที่มี Bluetooth 5.0 คือโปรเซสเซอร์ CC2640R2F ประสิทธิภาพสูงที่ผลิตโดย Texas Instruments

CC2640R2F สร้างขึ้นบนคอร์ ARM Cortex-M3 32 บิตที่ทันสมัย ​​พร้อมความถี่การทำงานสูงสุด 48 MHz การทำงานของเครื่องส่งสัญญาณวิทยุถูกควบคุมโดยคอร์ ARM Cortex-M0 32 บิตตัวที่สอง (รูปที่ 3) นอกจากนี้ CC2640R2F ยังมีอุปกรณ์ต่อพ่วงดิจิทัลและอนาล็อกที่หลากหลาย

ข้อดีของไมโครคอนโทรลเลอร์ CC2640R2F ก็คือระดับการบริโภคต่ำ (ตารางที่ 2) สิ่งนี้ใช้ได้กับทุกโหมดการทำงาน ตัวอย่างเช่นในโหมดแอคทีฟเมื่อรับข้อมูลผ่านช่องสัญญาณวิทยุปริมาณการใช้คือ 5.9 mA และเมื่อส่งสัญญาณ - 6.1 mA (0 dBm) หรือ 9.1 mA (5 dBm) เมื่อเปลี่ยนเป็นโหมดสลีป กระแสไฟที่จ่ายจะลดลงเหลือ 1 µA โดยสมบูรณ์

การรวมกันของคุณสมบัติที่สำคัญสามประการ เช่น การรองรับ Bluetooth 5.0 การสิ้นเปลืองพลังงานต่ำ และประสิทธิภาพสูงสุดที่สูง ทำให้ CC2640R2F เป็นโซลูชันที่น่าสนใจมากสำหรับ Internet of Things ในขณะเดียวกัน เมื่อใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ คุณจะสามารถสร้างอุปกรณ์ IoT ทั้งหมดได้ เช่น เซ็นเซอร์อัตโนมัติที่ทำงานเป็นเวลาหลายปีด้วยแบตเตอรี่เพียงก้อนเดียว สะพานเชื่อมระหว่างโปรเซสเซอร์ควบคุมเพิ่มเติมและช่องสัญญาณ Bluetooth 5.0 แอปพลิเคชันที่ซับซ้อนที่ต้องใช้พลังการประมวลผลสูง .

ตารางที่ 2. ปริมาณการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ไร้สายซีซี2640 2 เอฟด้วยการสนับสนุนบลูทูธ 5

โหมดการทำงาน พารามิเตอร์ ค่า (ที่ Vcc = 3 V)
คอมพิวเตอร์ที่ใช้งานอยู่ µA/MHz ARM® Cortex®-M3 61 ไมโครเอ/เมกะเฮิรตซ์
คอร์มาร์ก/mA 48,5
Coremark ที่ 48 MHz 142
แลกเปลี่ยนวิทยุ กระแสรับสูงสุด, mA 5,9
กระแสสูงสุดระหว่างการส่งสัญญาณ mA 6,1
โหมดสลีป ตัวควบคุมเซ็นเซอร์, µA/MHz 8,2
โหมดสลีปที่เปิดใช้งาน RTC และการเก็บรักษาหน่วยความจำ mA 1

เพื่อเริ่มต้นใช้งาน CC2640R2F อย่างรวดเร็ว Texas Instruments ได้เตรียมชุดพัฒนาแบบดั้งเดิม (รูปที่ 4) เมื่อใช้อุปกรณ์ดังกล่าวสองสามเครื่อง คุณสามารถประเมินความเร็วและช่วงของการส่งสัญญาณวิทยุผ่าน Bluetooth 5.0 ได้ ในการดำเนินการนี้ คุณสามารถใช้ตัวอย่างสำเร็จรูปหรือสร้างแอปพลิเคชันของคุณเองโดยใช้โปรโตคอล BLE 5 stack 1.0 ฟรี (www.ti.com/ble)

บทสรุป

โปรโตคอล Bluetooth 5.0 เวอร์ชันใหม่มุ่งเน้นไปที่การปฏิบัติตามข้อกำหนดสูงสุดของ Internet of Things (IoT) เมื่อเปรียบเทียบกับเวอร์ชัน Bluetooth 4.0 แล้ว มีการปรับปรุงเชิงคุณภาพหลายประการ:

  • ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและถึง 2 Mbit/s;
  • ช่วงการส่งข้อมูลเพิ่มขึ้นสี่เท่าเนื่องจากการเข้ารหัสข้อมูล Coded PHY และ Forward Error Correction (FEC)
  • ทรูพุตข้อความออกอากาศเพิ่มขึ้น 8 เท่า

นอกจากนี้ Bluetooth 5.0 ยังให้ความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับอุปกรณ์ Bluetooth 4.x และยังรองรับส่วนขยายส่วนใหญ่ของโปรโตคอลเวอร์ชันใหม่กว่าอีกด้วย

คุณสามารถประเมินความสามารถของ Bluetooth 5.0 ได้แล้วโดยใช้เครื่องมือที่ผลิตโดย Texas Instruments บริษัทผลิตไมโครคอนโทรลเลอร์ CC2640R2F ประสิทธิภาพสูงและใช้พลังงานต่ำ มอบ BLE 5 stack 1.0 ฟรี และตัวอย่างสำเร็จรูปมากมายสำหรับชุดดีบัก LAUNCHXL-CC2640R2

วรรณกรรม

  1. คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับข้อกำหนด Bluetooth Core 5.0 2016. บลูทูธ เอสไอจี.

Bluetooth คืออะไร และใช้กับอะไร? พื้นฐานของเทคโนโลยีและวันที่สร้าง


การสื่อสาร Bluetooth เป็นมาตรฐานเทคโนโลยีไร้สายสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระยะสั้นที่ใช้คลื่นวิทยุไมโครเวฟคลื่นสั้นในช่วง ISM ตั้งแต่ 2.4 ถึง 2.485 GHz สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ที่อยู่กับที่และอุปกรณ์เคลื่อนที่ และการสร้างเครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคล (PAN)

เทคโนโลยีนี้ถูกสร้างขึ้นโดย Ericsson ซึ่งเป็นซัพพลายเออร์ด้านโทรคมนาคมในปี 1994 และได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันจนเป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงชีวิตโดยปราศจากมัน รวมไปถึงชีวิตรถด้วย ในขั้นต้น เทคโนโลยีใหม่นี้ถือเป็นทางเลือกไร้สายแทนอินเทอร์เฟซ RS-232 ของสายเคเบิลข้อมูล ด้วยการใช้ Bluetooth คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ได้ หลีกเลี่ยงปัญหาการซิงโครไนซ์และโดยไม่ต้องใช้สายที่ไม่จำเป็น

ข้อมูลจำเพาะของ Bluetooth ได้รับการพัฒนาโดย Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG) ซึ่งปัจจุบันมีสมาชิกมากกว่า 25,000 บริษัทในอุตสาหกรรมโทรคมนาคม คอมพิวเตอร์ ระบบเครือข่าย และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค

การเพิ่มขึ้นของ Bluetooth เริ่มต้นจากข้อตกลงที่ทำกับ IEEE บนพื้นฐานข้อกำหนด Bluetooth กลายเป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน IEEE 802.15.1 ในเวลานี้ได้รับสิทธิบัตรจำนวนหนึ่งซึ่งปรากฏระหว่างการพัฒนาเทคโนโลยี

ความลึกลับของชื่อบลูทูธ

"บลูทูธ" เป็นภาษาอังกฤษที่ไม่ถูกต้องของภาษาสแกนดิเนเวีย Blåtand/Blåtann (ภาษานอร์สโบราณ blátǫnn) ซึ่งเป็นชื่อเล่นของกษัตริย์ฮารัลด์ บลูทูธ ซึ่งอาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 10 เขาจัดการรวมชนเผ่าเดนมาร์กที่ทำสงครามเข้าด้วยกันเป็นอาณาจักรเดียว ตามตำนาน เขายังแนะนำศาสนาคริสต์ด้วย ตามแบบอย่างของ Harald ผู้รวมชาติเข้าด้วยกัน Bluetooth ก็ทำเช่นเดียวกันกับโปรโตคอล โดยรวมโปรโตคอลเหล่านั้นให้เป็นมาตรฐานสากลเดียว

และอีกเล็กน้อยเกี่ยวกับชื่อ คำว่า "blå" ในภาษาสแกนดิเนเวียสมัยใหม่หมายถึง "สีน้ำเงิน" แต่ในช่วงเวลาของชาวไวกิ้งความหมายที่สองก็หมายถึง "สีดำ" ด้วย ดังนั้นแน่นอนว่า Harald อาจมีฟันหน้าสีดำ แต่ไม่ใช่สีน้ำเงิน และในการแปล ภาษาเดนมาร์ก Harald Blåtand จะตีความได้ถูกต้องมากกว่าว่า Harald Blacktooth มากกว่า Harald Bluetooth นี่เป็นความไม่ถูกต้องทางประวัติศาสตร์

แนวคิดสำหรับชื่อนี้เสนอในปี 1997 โดย Jim Kardash ซึ่งเป็นผู้พัฒนาระบบที่อนุญาตให้โทรศัพท์มือถือ "พูดคุย" กับคอมพิวเตอร์ได้ ในช่วงเวลาของการพัฒนา Jim กำลังอ่านนวนิยายอิงประวัติศาสตร์ Viking Ships โดย Frans G. Bengtsson ซึ่งบอกเล่าเรื่องราวของ Vikings และ King Harald Bluetooth ดังนั้นนวนิยายเรื่องนี้จึงมีอิทธิพลต่อชื่อ

โลโก้ Bluetooth ผสมผสานอักษรรูนสแกนดิเนเวียสองตัวคือ "haglaz" และ "berkana"

1998

ห้าแคมเปญจาก Bluetooth Special Interest Group (SIG)

Bluetooth SIG ต้อนรับสมาชิกคนที่ 400 ภายในสิ้นปีนี้

ชื่อบลูทูธได้รับสถานะอย่างเป็นทางการ

1999

ข้อมูลจำเพาะ Bluetooth 1.0 เปิดตัวแล้ว

Bluetooth ที่ SIG เป็นเจ้าภาพพบปะนักพัฒนา UnPlugFest ครั้งแรก

เทคโนโลยี Bluetooth ได้รับรางวัล "Best of Show Technology Award" ที่ COMDEX

2000

โทรศัพท์มือถือที่ใช้ Bluetooth เครื่องแรกออกสู่ตลาด

การ์ดพีซีใบแรกจะปรากฏขึ้น

ต้นแบบเมาส์แล็ปท็อปและสาธิตที่งาน CeBIT 2000

ต้นแบบโมดูล USB แสดงที่ COMDEX

ชิปตัวแรกที่รวมฟังก์ชันความถี่วิทยุ เบสแบนด์ ไมโครโปรเซสเซอร์ และซอฟต์แวร์การสื่อสารไร้สาย Bluetooth

ชุดหูฟังตัวแรกวางจำหน่าย

2001

เครื่องพิมพ์เครื่องแรก

แล็ปท็อปเครื่องแรก

ชุดอุปกรณ์แฮนด์ฟรีในรถยนต์ชุดแรก

แฮนด์ฟรีเครื่องแรกที่มีการจดจำคำพูด

บลูทูธ SIG, Inc. ก่อตั้งขึ้นเป็นบริษัทที่ไม่แสวงหาผลกำไรและไม่มีหุ้น

2002

คีย์บอร์ดและเมาส์ชุดแรก

เครื่องรับ GPS เครื่องแรก

จำนวนผลิตภัณฑ์ Bluetooth ที่ผ่านการรับรองคือ 500 หน่วย

IEEE อนุมัติมาตรฐาน 802.15.1 สำหรับเทคโนโลยีไร้สาย Bluetooth

กล้องดิจิตอลตัวแรก

การใช้งานบลูทูธ


บลูทูธทำงานที่ความถี่ตั้งแต่ 2400 ถึง 2483.5 MHz (รวมถึงช่วงพิกัดความเผื่อ 2 MHz ในช่วงด้านล่างและ 3.5 MHz ที่ด้านบน) ดังที่คุณเห็นหลักการทำงานขึ้นอยู่กับการใช้คลื่นวิทยุ การสื่อสารวิทยุ Bluetooth ดำเนินการในย่านความถี่ ISM ซึ่งใช้ในเครื่องใช้ในครัวเรือนและเครือข่ายไร้สายต่างๆ

Bluetooth ใช้เทคโนโลยีวิทยุที่เรียกว่า Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) บลูทูธแบ่งข้อมูลออกเป็นแพ็กเก็ตและส่งแต่ละแพ็กเก็ตผ่านหนึ่งใน 79 ช่องสัญญาณที่กำหนด (ความถี่ปฏิบัติการ) แต่ละช่องมีแบนด์วิธ 1 MHz การสื่อสาร Bluetooth 4.0 ใช้แบนด์วิดท์ 2 MHz ซึ่งรองรับ 40 ช่องสัญญาณ ช่องแรกเริ่มต้นที่ 2402 MHz และต่อเนื่องเป็น 2480 MHz ในขั้นละ 1 MHz บลูทูธใช้วิธีการกระจายสเปกตรัมแบบกระโดดความถี่ ความถี่พาหะของสัญญาณกระโดด 1600 ครั้งต่อวินาที

ลำดับของการสลับระหว่างความถี่สำหรับการเชื่อมต่อแต่ละครั้งนั้นเป็นการสุ่มเทียมและเป็นที่รู้จักเฉพาะกับเครื่องส่งและตัวรับเท่านั้น ซึ่งจะสลับจากความถี่พาหะหนึ่งไปยังอีกความถี่หนึ่งพร้อมกันทุกๆ 625 μs (ช่วงเวลาเดียว) ดังนั้นหากคู่เครื่องรับ-เครื่องส่งทำงานใกล้เคียงกัน คู่ทั้งสองคู่จะไม่รบกวนซึ่งกันและกัน อัลกอริธึมนี้ยังเป็นส่วนสำคัญของระบบในการปกป้องความลับของข้อมูลที่ส่ง: การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นตามอัลกอริธึมสุ่มเทียมและถูกกำหนดแยกกันสำหรับการเชื่อมต่อแต่ละครั้ง

เวอร์ชันบลูทูธ


บลูทู ธ 1.0

อุปกรณ์เวอร์ชัน 1.0 แรกมีปัญหาหลายประการ พวกเขามีความเข้ากันได้ปานกลางกับอุปกรณ์ของบุคคลที่สาม ใน 1.0 และ 1.0B จำเป็นต้องส่งที่อยู่อุปกรณ์ (BD_ADDR) ในขั้นตอนการสร้างการเชื่อมต่อ ซึ่งทำให้ไม่สามารถใช้การเชื่อมต่อแบบไม่เปิดเผยตัวตนในระดับโปรโตคอลได้ และเป็นข้อเสียเปรียบหลักของเวอร์ชัน

บลูทู ธ 1.1

การอัปเดต 1.1 ครั้งแรกได้แก้ไขข้อบกพร่องหลายประการที่พบในเวอร์ชัน 1.0B เพิ่ม: รองรับช่องสัญญาณที่ไม่ได้เข้ารหัสและตัวบ่งชี้ระดับพลังงาน RSSI (Received Signal Strength Indication)

บลูทู ธ 1.2

การอัปเดตครั้งต่อไปมีการปรับปรุง: การเชื่อมต่อและการค้นพบที่รวดเร็ว มีความทนทานต่อการรบกวนทางวิทยุด้วยการใช้ความคล่องตัวของความถี่ที่ปรับเปลี่ยนได้พร้อมสเปรดสเปกตรัม อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 1 Mbit/s การเชื่อมต่อแบบซิงโครนัสที่ได้รับการปรับปรุง (eSCO) ปรากฏขึ้น เพื่อปรับปรุงคุณภาพของการส่งเสียงในสตรีมเสียง เพิ่มการรองรับอินเทอร์เฟซ UART แบบสามสายใน Host Controller Interface (HCI) แล้ว มาตรฐาน IEEE 802.15.1-2005 ถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐาน

บลูทู ธ 2.0+EDR

EDR ให้ประโยชน์ดังต่อไปนี้: ความเร็วในการส่งข้อมูลเพิ่มขึ้น 3 เท่าเป็น 2.1 Mbps ความสามารถในการสร้างการเชื่อมต่อหลายรายการเนื่องจากแบนด์วิธเพิ่มเติม ลดการใช้พลังงานเนื่องจากภาระงานลดลง

บลูทู ธ 2.1

เพิ่มเทคโนโลยีสำหรับการร้องขอคุณลักษณะของอุปกรณ์ขั้นสูง เทคโนโลยีประหยัดพลังงาน Sniff Subrating ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเพิ่มเวลาการทำงานของอุปกรณ์ด้วยการชาร์จแบตเตอรี่ครั้งเดียวได้ 3-10 เท่า ข้อมูลจำเพาะที่อัปเดตช่วยลดความยุ่งยากและเพิ่มความเร็วในการสร้างการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์สองเครื่องอย่างมาก ช่วยให้คุณสามารถอัปเดตคีย์เข้ารหัสได้โดยไม่ทำลายการเชื่อมต่อ

บลูทู ธ 2.1+อีดีอาร์

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2551 Bluetooth SIG ได้เปิดตัวเวอร์ชัน 2.1+EDR Bluetooth รุ่นใหม่ลดการใช้พลังงานลง 5 เท่า ปรับปรุงความปลอดภัยของข้อมูล และทำให้จดจำและเชื่อมต่ออุปกรณ์ Bluetooth ได้ง่ายขึ้นโดยลดจำนวนขั้นตอนที่จำเป็น

บลูทู ธ 3.0+เอชเอส

เมื่อวันที่ 21 เมษายน 2552 Bluetooth 3.0+HS ปรากฏขึ้น ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล (ตามทฤษฎี) เพิ่มขึ้นเป็น 24 Mbit/s คุณสมบัติพิเศษคือการเพิ่ม AMP (Alternate MAC/PHY) ซึ่งเป็นการเพิ่ม 802.11 เป็นข้อความความเร็วสูง มีการจัดเตรียมเทคโนโลยีสองอย่างสำหรับ AMP: 802.11 และ UWB

บลูทู ธ 4.0

สี่ปีต่อมา ในวันที่ 30 มิถุนายน พ.ศ. 2553 Bluetooth SIG ได้อนุมัติข้อกำหนด 4.0 Bluetooth 4.0 มีโปรโตคอลต่อไปนี้: Bluetooth แบบคลาสสิก, Bluetooth ความเร็วสูง และ Bluetooth พลังงานต่ำ

บลูทู ธ 4.1

SIG เปิดตัวข้อกำหนด Bluetooth 4.1 เมื่อปลายปี 2013 การปรับปรุงอย่างหนึ่งที่นำมาใช้ในข้อกำหนด Bluetooth 4.1 นั้นเกี่ยวข้องกับการทำงานร่วมกันของ Bluetooth และการสื่อสารเคลื่อนที่ LTE รุ่นที่สี่ มาตรฐานนี้ให้การป้องกันการแทรกแซงซึ่งกันและกันโดยการประสานงานการส่งแพ็กเก็ตข้อมูลโดยอัตโนมัติ

บลูทู ธ 4.2

Bluetooth 4.2 เปิดตัวเมื่อวันที่ 2 ธันวาคม 2014 มาตรฐานได้รับการปรับปรุงในลักษณะความเร็วและความปลอดภัยของข้อมูล

Bluetooth 4.2 เพิ่มความสามารถในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตโดยตรง นั่นคืออุปกรณ์ที่รองรับ Bluetooth 4.2 จะไม่เพียงแต่สามารถโต้ตอบระหว่างกันโดยตรงเท่านั้น แต่ยังเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้ด้วย (ด้วยการรองรับโปรโตคอล IPv6/6LoWPAN) ผ่านจุดเชื่อมต่อที่เหมาะสม แนวคิดหลักเบื้องหลังการพัฒนามาตรฐานคือการใช้ Bluetooth ทำให้สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกันได้

นอกเหนือจากการสื่อสารที่ปลอดภัยและรวดเร็วแล้ว Bluetooth 4.2 ยังประหยัดพลังงานมากขึ้นอีกด้วย ทั้งหมดนี้จะเปลี่ยนแนวโน้มของเดือนที่ผ่านมาไปสู่การเชื่อมต่อเครือข่าย: อุปกรณ์ต่างๆ จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ เริ่มใช้ Bluetooth สำหรับสิ่งนี้ ซึ่งเหนือสิ่งอื่นใด ผลบวกต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่

2003

เครื่องเล่น MP3 เครื่องแรกที่มีเทคโนโลยี Bluetooth

Bluetooth เวอร์ชัน 1.2 ยอมรับโดย Bluetooth SIG

การจัดส่งผลิตภัณฑ์ Bluetooth เพิ่มขึ้นเป็น 1 ล้านชิ้นต่อสัปดาห์

ระบบ Bluetooth ทางการแพทย์ที่ได้รับการอนุมัติครั้งแรก

2004

SIG ใช้ Core Specification เวอร์ชัน 2.0 Enhanced Data Rate (EDR)

เทคโนโลยี Bluetooth ได้รับการติดตั้งเป็นมาตรฐานบนอุปกรณ์ 250 ล้านเครื่อง

การส่งมอบเกิน 3 ล้านหน่วยต่อสัปดาห์

หูฟังสเตอริโอตัวแรก

2005

การส่งมอบผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นเป็น 5 ล้านชิปเซ็ตต่อสัปดาห์

SIG ต้อนรับสมาชิกคนที่ 4,000

SIG เปิดสำนักงานใหญ่ในเมืองเบลล์วิว รัฐวอชิงตัน โดยมีสำนักงานระดับภูมิภาคในเมืองมัลโม ประเทศสวีเดน และฮ่องกง

SIG เปิดตัว Profile Testing Suite (PTS) v1.0 ซึ่งเป็นเครื่องมือทดสอบและทดสอบประเภทที่พัฒนาขึ้นภายในบริษัททั้งหมด

2006

แว่นกันแดดอันแรก

ชั่วโมงแรก

กรอบรูปดิจิตอลตัวแรกที่รองรับบลูทูธ

ติดตั้ง Bluetooth บนอุปกรณ์ 1 พันล้านเครื่อง

ยอดจัดส่งอุปกรณ์ Bluetooth สูงถึง 10 ล้านเครื่องต่อสัปดาห์

การทดสอบ Profile Tuning Suite (PTS) กลายเป็นส่วนบังคับของผลิตภัณฑ์ Bluetooth ที่มีคุณสมบัติตามที่กำหนด

SIG ประกาศว่าจะรวมเทคโนโลยี Ultra-Wide Band (UWB) เข้ากับ WiMedia Alliance

2007

วิทยุนาฬิกาปลุกเครื่องแรก

ทีวีเครื่องแรก

SIG ยินดีต้อนรับสมาชิก 8,000 คน

Michael Foley ซีอีโอ Bluetooth SIG ได้รับรางวัล Telematics Leadership Award

PTS Protocol Viewer เปิดตัวโดยเป็นส่วนหนึ่งของเวอร์ชัน 2.1.1 ที่เผยแพร่ล่าสุด พร้อมด้วยอินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่ได้รับการอัปเดตอย่างมีนัยสำคัญ

โปรไฟล์ Bluetooth ที่พบบ่อยที่สุด

หากต้องการใช้เทคโนโลยีไร้สาย Bluetooth อุปกรณ์จะต้องสามารถตีความโปรไฟล์ Bluetooth บางอย่างได้ ซึ่งเฉพาะเจาะจงกับพื้นที่การใช้งานเฉพาะ และระบุลักษณะการทำงานทั่วไปเพื่อให้อุปกรณ์ที่ใช้ Bluetooth สามารถใช้เพื่อสื่อสารกับอุปกรณ์ Bluetooth อื่น ๆ ได้

โปรไฟล์คือชุดของฟังก์ชันหรือความสามารถที่พร้อมใช้งานสำหรับอุปกรณ์บลูทูธเฉพาะ

มีโปรไฟล์ Bluetooth มากมายที่อธิบายแอปพลิเคชันหรือสถานการณ์การใช้งานอุปกรณ์ประเภทต่างๆ

รายการโปรไฟล์หลักที่ได้รับการอนุมัติโดย Bluetooth SIG พร้อมคำอธิบายและวัตถุประสงค์โดยย่อ:

โปรไฟล์การกระจายเสียงขั้นสูง (A2DP)ออกแบบมาเพื่อส่งสัญญาณเพลงไปยังชุดหูฟังไร้สายหรืออุปกรณ์อื่นๆ

โปรไฟล์การควบคุมระยะไกลเสียง/วิดีโอ (AVRCP)ออกแบบมาเพื่อควบคุมฟังก์ชั่นมาตรฐานของโทรทัศน์และอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูง ช่วยให้คุณสร้างอุปกรณ์ที่มีฟังก์ชั่นการควบคุมระยะไกล

โปรไฟล์การถ่ายภาพพื้นฐาน (BIP)ออกแบบมาเพื่อส่งภาพระหว่างอุปกรณ์ ด้วยโปรไฟล์นี้ คุณสามารถปรับขนาดรูปภาพและแปลงเป็นรูปแบบที่อุปกรณ์รับรองรับได้

โปรไฟล์การพิมพ์พื้นฐาน (BPP)ด้วยความช่วยเหลือทำให้สามารถส่งข้อความอีเมล vCard ไปยังเครื่องพิมพ์ได้ โปรไฟล์ไม่ต้องใช้ไดรเวอร์

โปรไฟล์การเข้าถึง ISDN ทั่วไป (CIP)ใช้สำหรับการเข้าถึงอุปกรณ์ไปยังเครือข่ายดิจิทัลบริการแบบรวม ISDN

โปรไฟล์โทรศัพท์ไร้สาย (CTP)รองรับระบบโทรศัพท์ไร้สาย

โปรไฟล์รหัสอุปกรณ์ (DIP)ช่วยระบุคลาสของอุปกรณ์ ผู้ผลิต และเวอร์ชันผลิตภัณฑ์

โปรไฟล์เครือข่ายการเรียกผ่านสายโทรศัพท์ (DUN)โปรโตคอลนี้ให้การเข้าถึงอินเทอร์เน็ตหรือบริการโทรศัพท์อื่น ๆ ผ่านทาง Bluetooth ตามมาตรฐาน

โปรไฟล์แฟกซ์ (FAX)จัดให้มีอินเทอร์เฟซระหว่างโทรศัพท์มือถือหรือโทรศัพท์บ้าน เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ติดตั้งซอฟต์แวร์แฟกซ์

โปรไฟล์การถ่ายโอนไฟล์ (FTP_profile)ให้การเข้าถึงระบบไฟล์ของอุปกรณ์

โปรไฟล์การกระจายเสียง/วิดีโอทั่วไป (GAVDP)ฐานสำหรับ A2DP และ VDP

โปรไฟล์การเข้าถึงทั่วไป (GAP)ฐานสำหรับโปรไฟล์อื่นๆ

โปรไฟล์การแลกเปลี่ยนวัตถุทั่วไป (GOEP)พื้นฐานสำหรับโปรไฟล์การถ่ายโอนข้อมูลอื่นๆ โดยยึดตาม OBEX

โปรไฟล์การเปลี่ยนสายเคเบิลแบบฮาร์ดคัดลอก (HCRP)การเปลี่ยนการเชื่อมต่อสายเคเบิลระหว่างอุปกรณ์และเครื่องพิมพ์ ด้านลบของโปรไฟล์ซึ่งทำให้ไม่เป็นสากลคือจำเป็นต้องติดตั้งไดรเวอร์

โปรไฟล์แฮนด์ฟรี (HFP)

โปรไฟล์อุปกรณ์อินเทอร์เฟซของมนุษย์ (HID)ให้การสนับสนุนอุปกรณ์ที่มี HID ซึ่งรวมถึงแป้นพิมพ์ เมาส์ จอยสติ๊ก ฯลฯ คุณลักษณะที่โดดเด่นคือใช้ช่องสัญญาณที่ช้าและทำงานโดยใช้กำลังไฟลดลง

โปรไฟล์ชุดหูฟัง (HSP)ใช้เชื่อมต่อชุดหูฟังไร้สายและโทรศัพท์

โปรไฟล์อินเตอร์คอม (ICP)ให้การโทรด้วยเสียงระหว่างอุปกรณ์ที่รองรับ Bluetooth

โปรไฟล์การเข้าถึง LAN (LAP)ให้อุปกรณ์ Bluetooth เข้าถึง LAN, WAN หรือเครือข่ายคอมพิวเตอร์อินเทอร์เน็ตผ่านอุปกรณ์ Bluetooth อื่นที่มีการเชื่อมต่อทางกายภาพกับเครือข่ายเหล่านี้

โปรไฟล์การเข้าถึง SIM (SAP, SIM)ช่วยให้คุณเข้าถึงซิมการ์ดของโทรศัพท์ ทำให้สามารถใช้ซิมการ์ดเดียวสำหรับอุปกรณ์หลายเครื่องได้

โปรไฟล์การซิงโครไนซ์ (SYNCH)ช่วยให้คุณสามารถซิงโครไนซ์ข้อมูลส่วนบุคคล (PIM)

โปรไฟล์การกระจายวิดีโอ (VDP)ช่วยให้คุณสามารถสตรีมวิดีโอ

ผู้ถือโปรโตคอลแอปพลิเคชันไร้สาย (WAPB)โปรโตคอลสำหรับจัดระเบียบการเชื่อมต่อ P-to-P (Point-to-Point) ผ่าน Bluetooth

อินเทอร์เฟซ Bluetooth Core Specifcation เวอร์ชัน 3.0 High Speed ​​​​(HS) หรือเพียงแค่ Bluetooth 3.0 ได้ถูกนำเสนออย่างเป็นทางการแล้ว คณะทำงาน Bluetooth SIG* ทำทุกอย่างเสร็จตรงเวลา< А теперъ неболъшой урок ликнепа для тех, кто слышит о новинке впервые.

บลูทูธ 3.0 คืออะไร?
ทุกอย่างเรียบง่ายและชัดเจน นี่คืออินเทอร์เฟซมาตรฐาน Bluetooth รุ่นต่อไปหรือเทคโนโลยีที่แม่นยำยิ่งขึ้นที่ช่วยให้คุณถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สองเครื่องโดยไม่ต้องใช้สายช่วย แต่ต่างจากเวอร์ชัน Bluetooth 2.1+EDR ตรงที่อินเทอร์เฟซ 3.0 ทำงานได้เร็วขึ้น

เร็วแค่ไหน?
มาก. มาตรฐานใหม่ได้เร็วกว่ารุ่นก่อนมาก รองรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 24 Mbit/s ดังที่คุณทราบ ความสามารถของ Bluetooth 2.1+EDR (Enhanced Data Rate) ถูกจำกัดไว้ที่ 3 Mbit/s

และอะไร?
และความจริงที่ว่าอุปกรณ์ใหม่ที่มีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนด Bluetooth 3.0 จะเร็วกว่าอุปกรณ์ที่เราใช้ในปัจจุบันถึงแปดเท่า ซึ่งหมายความว่าสำหรับการซิงโครไนซ์การบันทึกเสียงแบบไร้สายระหว่างพีซีกับเครื่องเล่นหรือโทรศัพท์ การถ่ายโอนภาพถ่ายไปยังเครื่องพิมพ์หรือพีซี การส่งการบันทึกวิดีโอจากโทรศัพท์ไปยังคอมพิวเตอร์หรือทีวี ฯลฯ เราจะใช้เวลาอันมีค่าของเราน้อยลง

ความเร่งนี้มาจากไหน?
มั่นใจได้ถึงความเร็วที่เพิ่มขึ้นโดยใช้โปรโตคอล IEEE 802.11 (Wi-Fi) เป็นการขนส่ง

หยุด! นี่คือ Wi-Fi ปกติใช่ไหม
ใช่!, ไม่ใช่!. Bluetooth 3.0 เข้ากันได้กับ IEEE 802.11 (Wi-Fi) แต่การโต้ตอบระหว่างอุปกรณ์ส่งและรับจะถูกสร้างขึ้นตามรูปแบบที่คล้ายกับรูปแบบเฉพาะกิจซึ่งไม่จำเป็นต้องเข้าสู่เครือข่าย Wi-Fi แต่ก็ยังมีความแตกต่างอยู่ เพื่อให้บรรลุความเร็วสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อุปกรณ์ทั้งสองเครื่องไม่เพียงต้องมีบลูทูธเท่านั้น แต่ยังมีโมดูล 802.11 ด้วย ในระหว่างขั้นตอนการเชื่อมต่อ อุปกรณ์ส่งสัญญาณจะถามอุปกรณ์รับสัญญาณว่ารองรับมาตรฐานการสื่อสารไร้สายที่เร็วกว่านี้หรือไม่

หากคำตอบเป็นบวก ไฟล์จะถูกโอนผ่านโปรโตคอล 802.11 ทันทีที่การดาวน์โหลดเสร็จสิ้น อุปกรณ์ที่รับสัญญาณจะรายงานสิ่งนี้ และเครื่องส่งจะเปลี่ยนกลับไปเป็นบลูทูธด้วยอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 3 Mbps แต่ใช้พลังงานน้อยลง หากไม่มีโมดูล 802.11 ในระบบรับ การส่งจะดำเนินการผ่าน Bluetooth นั่นคือด้วยความเร็วที่ต่ำกว่า ดังนั้นเวอร์ชันที่สามของโปรโตคอลจะอนุญาตให้อุปกรณ์สร้างการเชื่อมต่อระหว่างกันผ่าน Bluetooth และการถ่ายโอนข้อมูลจะดำเนินการตามมาตรฐาน 802.11

และหากเราเจาะลึกรายละเอียดเพิ่มเติม การไม่มีดัชนีตัวอักษรในการกำหนด 802.11 อาจเกิดจากการขาดการรับรองร่วมกันของอุปกรณ์ในแผนของผู้พัฒนา Bluetooth 3.0 ของกลุ่ม SIG และ Wi-Fi Alliance กล่าวอีกนัยหนึ่ง อุปกรณ์ที่รองรับ Bluetooth 3.0 จะไม่สามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ที่รองรับ 802.11b, g หรือ n

แล้วความเข้ากันได้กับเวอร์ชันเก่าล่ะ?
ไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับความสะดวกสบายทางวิญญาณของคุณ อินเทอร์เฟซ Bluetooth 3.0 HS ยังคงเข้ากันได้กับข้อกำหนดเวอร์ชันก่อนหน้า ดังนั้นคุณจึงสามารถส่งรูปถ่ายจากเครื่องมือสื่อสารขนาดใหญ่ใหม่ของคุณไปยังรูปถ่ายที่คุณจะมอบให้กับคุณยายของคุณในไม่ช้า นอกจากนี้ Bluetooth 3.0 จะใช้เทคโนโลยี Enhanced Power Control (EPC) ซึ่งจะช่วยลดโอกาสที่การเชื่อมต่อจะขาดหายไปอย่างมากหากคุณใส่โทรศัพท์ไว้ในกระเป๋าเงินหรือในกระเป๋าเสื้อ

เมื่อไรความสุขนี้จะปรากฏแก่เรา?
ไม่ใช่พรุ่งนี้แน่นอน การอนุมัติข้อกำหนดอย่างเป็นทางการเป็นเพียงก้าวแรกในการนำ Bluetooth 3.0 ไปสู่ผู้บริโภคเท่านั้น ในขั้นตอนที่สอง Atheros, Broadcom, CSR และ Marvell ผู้พัฒนาและผู้ผลิตส่วนประกอบที่รวมอยู่ใน Bluetooth SIG จะนำเสนอโซลูชันที่รองรับข้อกำหนดใหม่แก่ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ขั้นตอนที่สาม - ตามที่นักพัฒนาระบุว่าการปรากฏตัวของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปในตลาดสามารถคาดหวังได้ภายใน 9-12 เดือน ดังนั้นสิ่งเดียวที่ดีในตอนนี้ก็คือความจริงที่ว่ากระบวนการนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้อยู่แล้ว และเร็วๆ นี้เวอร์ชัน 3.0 จะมาแทนที่ Bluetooth 2.1+EDR ในปัจจุบัน

* Bluetooth Special Interest Group (SIG) ก่อตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม 1998 และได้พัฒนามาตรฐานสำหรับเทคโนโลยีนี้มาเป็นเวลานาน ในขั้นต้น กลุ่มความร่วมมือดังกล่าวประกอบด้วย Ericsson (ปัจจุบันคือ Sony Ericsson), IBM, Intel, Toshiba และ Nokia) ต่อมาก็มีคนอื่นๆ เข้าร่วมด้วย จนถึงปัจจุบัน ทางกลุ่มได้นำมาตรฐาน Bluetooth มาใช้แล้ว 6 มาตรฐาน

บอกเพื่อน