Bluetooth является одним из наиболее распространенных средств беспроводной связи. От подключения беспроводной клавиатуры к компьютеру до сопряжения носимых устройств со смартфоном — Bluetooth практически везде. В свое время Bluetooth 4.2 считался одной из технологически продвинутых версий. Однако для современных продуктов IoT не требуется энергоэффективности. Вот почему версии Bluetooth 5.0 и Bluetooth 5.1 были незаметно выпущены для нескольких устройств.
Обе новые версии Bluetooth содержат множество изменений и функций. В то время как Bluetooth 5.1 более популярен из-за своей энергоэффективности, это больше, чем кажется на первый взгляд.
В этом посте мы расскажем об основных различиях между Bluetooth 4.2 и Bluetooth 5.1.
Давайте начнем.
1. Диапазон и направление
Одним из основных изменений по сравнению с Bluetooth 4.2 является диапазон и скорость. В то время как Bluetooth 4.2 может передавать данные с максимальной скоростью 1 Мбит/с, в новой версии эта скорость удвоилась до 2 Мбит/с. Это означает, что полезная нагрузка данных занимает почти половину времени, чтобы достичь места назначения. Наряду со скоростью в ассортименте была еще одна область улучшений.
Первый вариант Bluetooth 5 имел радиус действия почти в четыре раза больше, чем Bluetooth 4.2. Этот более широкий диапазон обеспечивает меньшее количество разрывов соединения, даже если расстояние между источником и соединением увеличивается.
Допустим, вы отказываетесь от своего телефона с поддержкой Bluetooth 5.0. Таким образом, ваши умные часы с Bluetooth 5.0 или выше будут продолжать синхронизировать данные или получать уведомления. То же самое верно и для других устройств, таких как беспроводные наушники.
Хотя диапазон значительно увеличился, с Bluetooth 5.0 поиск устройства на базе Bluetooth означал поиск в темноте. Вы получите приблизительное представление о силе, но не о направлении сигнала. Это изменилось с Bluetooth 5.1. Если вы используете правильные устройства, вы сможете отслеживать как направление, так и уровень сигнала.
Если заявления Bluetooth Special Interest Group (SIG) верны, Bluetooth 5.1 облегчит отслеживание местоположения с точностью до сантиметра. Это потенциально может помочь с Картами и другими приложениями, которые используют местоположение устройства.
Итак, как это будет работать? Устройство Bluetooth будет иметь ряд антенн. И устройство, отслеживающее местоположение, должно будет анализировать данные, отправленные с этих антенн, чтобы определить точное положение. Для справки, Bluetooth 5.1 использует для этого два метода — угол прихода (AoA) и угол отклонения.
2. Улучшение аудиополя
Еще одна область улучшений касается двойного звука. Устройство с поддержкой Bluetooth 4.2 (например, ваш смартфон) может одновременно подключаться и передавать аудиоданные только на один динамик. Подключение двух динамиков для двойного звука означало использование запатентованных методов подключения производителя динамиков.
С Bluetooth 5.0 или более поздней версии вы можете подключить два совместимых аудиоустройства и наслаждаться высококачественным звуком.
3. Реклама
Еще одно интересное изменение в новой версии — это «реклама» или то, как Bluetooth-устройство сообщает о своем присутствии. В Bluetooth 4.2 (канал пикосети LE) полезная нагрузка на канал составляла всего от 0 до 31 байта.. В Bluetooth 5.0 максимальная полезная нагрузка увеличилась до 254 байт.
Канал большего размера означает большую емкость для фактической загрузки данных, что делает новую версию более эффективной с точки зрения производительности и энергосбережения.
Еще одно интересное изменение заключается в том, как устройства выбирают каналы для трансляции своего присутствия. В Bluetooth 5.0 устройства должны были циклически переключаться между 37, 38 и 39 каналами (так называемыми основными рекламными каналами) в строгом порядке. Это заняло больше времени и привело к случайным помехам от других устройств Bluetooth.
Благодаря Bluetooth 5.1 совместимые устройства могут случайным образом выбирать один из каналов для трансляции рекламных пакетов с помощью рандомизированного индексирования рекламных каналов. Это предназначено для уменьшения помех другим устройствам Bluetooth.
4. Энергоэффективность
Как отмечалось ранее, еще одной областью улучшений является энергоэффективность. Этот фактор не играет большой роли в смартфонах или подключенных телевизорах. Однако энергопотребление играет значительную роль в небольших устройствах, таких как умные часы, наушники и подключенные устройства IoT.
Еще одна ключевая область улучшений — это то, как работает общий профиль атрибутов (GATT). Традиционно всякий раз, когда подключается устройство Bluetooth с низким энергопотреблением, оно использует режим, называемый «обнаружение службы», для получения сведений об удаленном сервере GATT. И использует эти данные для последующих подключений в будущем. Естественно, это требует и времени, и сил. Некоторые клиенты не меняют свои атрибуты ГАТТ на протяжении всей жизни.
Bluetooth 5.0 убирает этот режим обнаружения служб за счет более агрессивного кэширования, запоминая детали. В конечном итоге это приводит к более быстрым и энергоэффективным соединениям.
И последнее, но не менее важное: в новых версиях Bluetooth 5.0 представлена концепция расписания рекламы. В отличие от старых версий, где конкретное устройство (скажем, наушники) должно постоянно сканировать принимающее устройство (телефон), теперь оно точно знает, когда будет объявлено принимающее устройство. Естественно, это сэкономит энергию в долгосрочной перспективе.
Эпоха беспроводной связи
Как вы можете видеть выше, Bluetooth 5.1 — это добавочное обновление по сравнению с Bluetooth 5.0, которое завершает несколько важных вещей. Обе эти версии имеют значительное преимущество перед Bluetooth 4.2. Он более энергоэффективен и имеет больше интеллектуальных функций. Последнее важно, когда множество вещей, таких как наушники, умные часы и наушники, становятся беспроводными.
