Bluetooth edr: Bluetooth 2.0 + EDR: что это значит

Содержание

Bluetooth v 2.0/EDR – хорошо доделанное старое / Сети и коммуникации

Стандарт нового тысячелетия

C момента своего появления и до последних лет стандарт Bluetooth опережал своё время. Создатель Bluetooth, компания Ericsson, начала свои исследования в области беспроводных интерфейсов для мобильных телефонов ещё в начале девяностых годов прошлого века. В 1998 году Ericsson, совместно с компаниями IBM, Intel, Nokia и Toshiba, выпустил первую спецификацию стандарта Bluetooth 1.0. В первую очередь новый стандарт был призван заменить интерфейсные кабели сотовых телефонов.

Интересно, что в те годы далеко не все пользователи сотовых телефонов понимали, зачем вообще нужен интерфейсный кабель. Было всего два класса устройств, к которым мог быть подключен сотовый телефон. Прежде всего, существовали гарнитуры «hands-free» и системы громкой связи, для которых требовалась двунаправленная передача монофонического аудио среднего качества на расстояние в несколько метров.

Кроме того, существовали персональные компьютеры, с которыми телефон взаимодействовал как электронный органайзер или как внешний модем. Здесь новый стандарт должен был предоставить беспроводную замену последовательному порту (RS-232).

При таких задачах от стандарта Bluetooth не требовались ни скорость передачи данных, ни большая сетевая функциональность, ни большой радиус действия. Предназначенный для мобильных устройств, стандарт должен был обеспечивать низкое энергопотребление, а кроме того, чтобы успешно конкурировать с кабельными соединениями, он должен был быть очень дешёвым в реализации.

Создателей Bluetooth часто обвиняют в слишком медленном выводе их творения на рынок цифровых устройств. Действительно странно, что официально опубликованная в 1998 году спецификация Bluetooth получила широкое распространение только в начале третьего тысячелетия. Однако причины такой задержки следует искать не в медлительности разработчиков стандарта, а в отставании самого рынка. В те годы для Bluetooth просто не было достаточного количества задач.

Тем не менее, основатели стандарта довольно быстро оценили потенциал своего творения. Уже в 1999 году они продемонстрировали своё желание продолжать его совершенствование. Так появилась группа Bluetooth SIG (Special Interest Group). Наряду с пятью основателями в группу вошло довольно много компаний, среди которых были Palm, Microsoft, Motorola, Handspring, Qualcomm и Lucent.

Идея Bluetooth довольно быстро трансформировалась. Новый интерфейс уже не рассматривали как тривиальную замену кабелей сотовых телефонов. Он начал превращаться в универсальный беспроводной интерфейс для персональных сетей, в которые могли входить практически любые устройства. Периодически у стандарта отыскивались недостатки, мешающие воплотить новую концепцию, что служило поводом для выпуска новых версий спецификации с относительно небольшими изменениями и дополнениями. Так появились версии 1.1 и 1.2, которые и в наши дни не имеют конкурентов среди радиоинтерфейсов для персональных сетей.

Почему «2.0/EDR»?

Начавшееся в 2001 и 2002 годах широкое распространение устройств с поддержкой Bluetooth показало, что этот, лучший в своей области стандарт, всё же недостаточно хорош. Что ж, фактически, разработчики Bluetooth 1.x работали опираясь не столько на практические данные, сколько на прогнозы далёкого (по меркам цифровой индустрии) будущего, и предусмотреть всё они просто не могли.


В 2002 году Bluetooth был стандартизован в IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), как стандарт 802.15.1. В том же году представители Ericsson обнародовали планы новой версии стандарта — 2.0. Было отмечено, что новую спецификацию стоит ждать лишь в конце 2004 года, когда рынок до неё дорастёт.

В ноябре 2004 года Bluetooth SIG выпустила спецификацию Bluetooth 2.0+EDR (Enhanced Data Rate). На этот раз практически не было задержки с появлением устройств, поддерживающих новый стандарт. Компании Broadcom, CSR, и RF Micro Devices произвели тестирование прототипов 2.0+EDR и практически сразу же начали серийный выпуск чипов. Однако быстрого вытеснения версий 1.х с рынка не началось.

Первым устройством с поддержкой Bluetooth 2.0+EDR стал не телефон, как можно было предположить, а ноутбук от компании Apple. Bluetooth SIG ожидает повсеместного перехода мобильных телефонов на поддержку нового стандарта не ранее следующего года. При этом, производителей телефонов ожидает значительно больше трудностей, чем было при переходе с версии 1.1 на 1.2.

Появляется закономерный вопрос, относительно того, зачем вообще делали новый стандарт, если он особо никому не нужен, а его предшественник по прежнему вне конкуренции всё из-за тех же дешевизны и бережливости к энергии. На основании чего разработчики надеются на близкий рост популярности версии 2.0?

Таких оснований целых два: выросшие требования к скорости и удобству персональных сетей и желание разработчиков стандарта использовать его не только в персональных сетях.

Пользователи персональных сетей хотят быстро пересылать большие файлы с видео, аудио и фото-контентом, они хотят беспроблемно использовать беспроводную связь с различными устройствами одновременно, они хотят слушать стереофоническое аудио высокого качества через беспроводные наушники и количество подобных задач постоянно растёт. Один из самых пугающих примеров — современные принтеры, способные обогнать Bluetooth-устройства, с которых данные отправляются на печать. Постоянный рост количества Bluetooth-устройств не может не вызывать увеличения размера персональных сетей, где все устройства могут работать одновременно, мешая друг другу. Bluetooth 1.х не готов обслужить потребности таких сетей, что особенно печально в связи с приближением конкурирующего стандарта связи — UWB. Если Bluetooth SIG хочет и дальше представлять стандарт, опережающий своё время, то ей нужно что-то получше, чем 1.х.

Кроме того, не стоит забывать, что стандарт Bluetooth 1.х уже сейчас широко применяется не только для персональных сетей, но и для ряда других задач, среди которых многопользовательские локальные сети и сенсорные приложения. В этих областях стандарту Bluetooth 1.х всё труднее конкурировать с другими стандартами беспроводной связи, такими как Wi-Fi и Zigbee.

В таких условиях Bluetooth SIG могла либо подарить будущий рынок конкурентам, либо создать принципиально новый стандарт с отдельным упором на повышение скорости.

Новое в Bluetooth 2.0/EDR

Вкратце рассмотрим те нововведения, которые позволяют разработчикам рассчитывать на рост популярности нового стандарта:

Enhanced Data Rate (EDR)

Тема скорости передачи данных создаёт немало трудностей разработчикам Bluetooth. С одной стороны есть множество задач, которым при любых обстоятельствах хватит скорости 721 Кбит/с, которую предоставляют версии 1.х, а с другой — есть мультимедийные задачи, которые требуют передачи всё больших объёмов данных.



Точка доступа Bluetooth / LAN, совмещенная с принтсервером.

Скорость в 2,1 Мбит/с предоставляемая новой версией Bluetooth, всё ещё заметно не дотягивает даже до самых медленных беспроводных сетей, но для типичных мультимедийных задач её почти достаточно.

После обещанных в 2002 году 12 Мбит/с цифра 2,1 выглядит более чем скромно. Однако нужно учитывать, что разработчики Bluetooth SIG были сильно ограничены требованиями к энергопотреблению и стоимости, которые были и остаются наиболее приоритетными для данного стандарта.

В Bluetooth 1.х используется одна из наиболее примитивных схем модуляции — GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying), простота которой была весьма привлекательна для разработчиков в 1998 году, когда даже скорость в 721 Кбит/с казалась избыточной. В Bluetooth 2.0/EDR используется несколько альтернативных схем модуляции, благодаря которым скорость передачи данных возрастает почти втрое. При этом, GFSK продолжает поддерживаться из соображений совместимости.

Отсутствие «прыгающих» частотных каналов.

В Bluetooth версий 1.х связь может осуществляться по одному из 79 частотных каналов. Чтобы избежать помех от других устройств, работающих в том же частотном диапазоне, каналы меняются 1600 раз в секунду. Это достаточно простое решение, а кроме того, в 1998 году такой протокол мог рассматриваться как неплохая аппаратная защита связи от злоумышленников. К неприятным чертам такого механизма относятся более медленная связь и трудности в дальнейшем совершенствовании стандарта.

В версии Bluetooth 2.0 для защиты от помех используется более современный механизм, что позволяет полнее использовать возможности стандарта.

Поддержка Multi-cast

В персональных сетях часто возникает необходимость передать одни и те же данные нескольким устройствам в одно и то же время. Bluetooth 1.х предусматривал многократную передачу этих данных по очереди, для каждого устройства. В один момент в отдельной Bluetooth-сети могло присутствовать только одно передающее и одно принимающее устройство. Это очень затрудняло работу в реальном времени с такими задачами, как совместное прослушивание одного и того же аудио на нескольких Bluetooth-наушниках, или как компьютерные игры с несколькими участниками, синхронизирующимися по Bluetooth. Кроме того, это просто замедляет работу, так как каждый раз надо заново устанавливать связь с очередным устройством, что занимает заметное время.

В Bluetooth 2.0 предусмотрена возможность одновременной отправки нескольким устройствам одних и тех же данных. Эта возможность называется «Multi-cast», она стала возможна благодаря устранению механизма быстрых смен частотных каналов.

Система QoS (quality of service)

При использовании интерфейса Bluetooth для связи с несколькими устройствами одновременно часто возникают нежелательные задержки. Их можно было бы избежать, если бы потоки данных были лучше организованы.

Спецификация Bluetooth 2.0 предусматривает специальный механизм QoS (quality of service), который обеспечивает взаимодействие устройств с минимальным количеством задержек. Устройства, поддерживающие QoS, коммуницируют между собой с целью согласовать свои потребности в немедленной передаче данных и возможности безболезненно справиться с задержкой связи. Таким образом, без повышения реальной скорости передачи данных, удаётся устранить эффект притормаживания, который так раздражает пользователей.

Распределённый контроль доступа к среде

Модель сети в ранних версиях Bluetooth очень проста. Сеть имеет одно главное и от одного до семи подчинённых устройств. Данные могут передаваться только между главным («master») и подчинённым («slave») устройствами. При этом, главное устройство контролирует доступ устройств к среде передачи данных. Если главное устройство по какой-то причине покинет сеть, то остальная сеть не сможет функционировать.

В Bluetooth 2.0 появился новый протокол, который предусматривает распределённый контроль за доступом к среде передачи данных, что избавляет сеть от зависимости от единственного устройства. Как только главное устройство покидает сеть, его функции передаются другому устройству.

Кроме того, в Bluetooth 2.0 максимальный размер сети увеличен с 8 до 256 устройств. В версиях 1.х для увеличения сети предусматривался довольно неудобный механизм объединения простых Bluetooth-сетей («piconet») в одну большую сеть («scatternet»). При этом, одно и то же устройство являлось главным в одной простой сети и подчинённым в другой. В версии 2.0 всё значительно проще — от одного до 255 подчинённых устройств соединяются с одним главным.

Усиленное энергосбережение

Возросшая скорость передачи данных в Bluetooth 2.0 привела к росту потребляемой устройствами мощности. Однако, потребляемая мощность выросла не так сильно, как скорость, поэтому общий расход энергии на передачу одного и того же объёма данных заметно сократился. Для большинства задач имеет место более чем двукратный выигрыш в сбережении энергии.


Более умная организация работы с данными также повлияла на энергопотребление в сторону его сокращения. Так, например, использование одновременной передачи данных нескольким устройствам заметно экономнее, чем передача этих данных каждому устройству отдельно.

Обратная совместимость с предыдущими версиями

Спецификация Bluetooth версии 2.0 предусматривает полную совместимость со всеми предыдущими версиями. Устройство, поддерживающее новый стандарт, способно обмениваться данными с устройствами всех версий, даже если они объединены в одну сеть. При этом, с новыми устройствами будет идти обмен данными на повышенной скорости 2,1 Мбит/с, а со старыми — на прежних 721 Кбит/с.

Будущее Bluetooth

Новую версию спецификации Bluetooth нельзя назвать окончательной. Прошли те годы, когда этот стандарт мог подолгу не развиваться, оставаясь выше текущих требований рынка. Теперь ему нужны регулярные обновления, чтобы соответствовать времени.

Bluetooth SIG планирует начать выпускать обновлённые спецификации ежегодно и обещает представить очередную версию уже в конце 2005 года. Разумеется, не каждая новая версия будет содержать столько новшеств, как версия 2.0/EDR.

Интересно, что скорость передачи данных больше не заявляется разработчиками стандарта в качестве ближайшей точки приложения их усилий. Значительно больше внимания в их планах уделено совершенствованию возможностей Bluetooth в области более совершенного использования имеющейся скорости, так, например, в 2005 году планируется доработать систему QoS, совершенствовать которую можно практически бесконечно, а в 2006 ожидается доработка системы Multi-Cast.

Вполне закономерно, что конкурирующие стандарты, как теснящие Bluetooth в новых для него областях, так и ожидающийся в типичной для него области персональных сетей, заставляют разработчиков продолжать совершенствовать наиболее сильную сторону стандарта — низкое потребление энергии. SIG намерена уже в 2005 году представить решения, ведущие к беспрецедентному снижению энергопотребления.

Кроме того, новые области применения Bluetooth, которых становится всё больше, предъявляют более жёсткие требования к безопасности данных, причём, их трудно даже сформулировать, не зная, куда именно новый стандарт будет распространяться. Пока направлению безопасности будет уделяться внимание в каждой новой версии спецификации стандарта.

Bluetooth и все-все-все

Очевидно, что новые возможности позволят Bluetooth 2.0 в самое ближайшее время вступить в активную конкурентную борьбу с некоторыми из существующих стандартов беспроводной связи. Ожидается также и появление новых стандартов, способных составить Bluetooth серьёзную конкуренцию.

Рассмотрим расстановку сил между Bluetooth и его основными соперниками:

Bluetooth vs. UWB

Новый стандарт беспроводной связи, называемый Wireless USB, предназначен практически для тех же задач, что и Bluetooth, то есть — для персональных сетей. Основная слабость нового стандарта заключается в том, что он ещё не готов, но его выпуск планируется на относительно недалёкое будущее, и уж тогда ничто не помешает разгореться соперничеству между называемый Bluetooth и Wireless USB, в котором на стороне первого будут низкие цена и энергопотребление, а на стороне второго — скорость передачи данных, при идеальных условиях связи достигающая 480 Мбит/с (как у USB 2.0). Множество уже существующих совместимых устройств вряд ли выручит Bluetooth в намечающейся борьбе, так как фактически, Wireless USB будет отличаться от сверхпривычного USB 2.0 только отсутствием кабеля и адаптация нового стандарта пройдёт быстро и безболезненно.

Быстрая победа одного из стандартов в ближайшее время совершенно нереальна. Пока существуют устройства, которым не принципиальна скорость, но важно низкое энергопотребление или наоборот, оба стандарта будут необходимы. В то же время, не следует ожидать быстрого деления мира устройств для персональных сетей на два несовместимых лагеря, так как довольно распространены устройства, одинаково заинтересованные и в скорости и в энергоэкономичности.

Вполне вероятна гонка, в которой разработчики Bluetooth будут наращивать скорость, а разработчики Wireless USB — снижать энергопотребление. Оба стандарта чисто технически имеют много общего, поэтому помимо победы одного из них можно рассматривать и вариант создания на их основе нового стандарта связи.

В любом случае, окончательное решение вопроса — дело не самых ближайших лет.

Bluetooth vs. Wi-Fi

Теоретически, стандарты Bluetooth и Wi-Fi предназначены для принципиально разных задач, но развитие мобильной связи и локальных сетей навстречу друг другу вызвало появление областей, где эти стандарты успешно конкурируют.

Прежде всего, это небольшие сети мобильных устройств, предназначенные, например, для игровых и мультимедийных задач. Скорость связи и расстояние, на котором эта связь возможна, являются в таких сетях второстепенными по отношению к экономному расходованию заряда батареи.

Фактически, увеличение скорости, имеющее место в последней версии Bluetooth, позволяет ему полностью вытеснить Wi-Fi из области мобильных сетей, где он только начал появляться. В тех же областях, где Wi-Fi останется конкурентоспособным, его будет выручать прежде всего не скорость, а специфическая «заточенность» под сложные сетевые задачи, и, особенно под интернет.

Скорее всего, смартфоны и игровые консоли будущего станут использовать Wi-Fi для связи с обычными немобильными сетями и с интернетом, а Bluetooth — для связи между собой. С мечтами о едином сетевом стандарте опять придётся подождать.

Bluetooth vs. Zigbee

Область сенсорных систем — это единственная область, где энергосбережение Bluetooth не просто не дотягивает до идеала, а не выдерживает даже самых минимальных требований. Речь здесь идёт не только об экономичной передаче данных, но и о более умном использовании энергии в остальное время.

Конкурирующий стандарт Zigbee, заметно отстающий от Bluetooth по скорости, позволяет сенсорным устройствам работать от одного аккумулятора по несколько лет.

В этом противоборстве стандартов ситуация простая: если Bluetooth, как обещают его разработчики, в ближайших спецификациях обгонит Zigbee по экономности, то рынок сенсорных систем можно считать захваченным, а если нет — Zigbee будет и дальше единолично занимать эту часть рынка.

Дополнительные ссылки по теме

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Изучение функционирования и измерение параметров радиоинтерфейса Bluetooth EDR

Введение

Технология Bluetooth позволяет создавать сети типа «точка-точка» и «точка-многоточка» без необходимости создания строгой беспроводной инфраструктуры. Два или более устройств разделяют один беспроводной канал и объединяются в специальную сеть или пикосеть. С одним устройством, функционирующим как «ведущий» (master), могут активно функционировать в пикосети до семи других устройств или «ведомых» (slave) [1]. Поскольку технология беспроводной передачи данных Bluetooth находит все большее применение в разнообразных потребительских устройствах, появляются приложения, требующие более высоких скоростей передачи данных, такие как потоковое аудио с CD-качеством и передача и печать цифровых изображений. Кроме того, запросы потребителей для устройств беспроводной связи на коротких дистанциях все время повышаются и постепенно приходят к потребности работать с множеством приложений одновременно внутри одной пикосети.

Чтобы удовлетворить запросы потребителей, технология беспроводной передачи данных Bluetooth продолжает развиваться, появляются новые улучшения, позволяющие обеспечить более высокие скорости передачи данных и более долгий срок работы от батарей, которые появились с введением режима EDR — Enhanced Data Rate. Режим Bluetooth EDR представляет собой дополнение физического уровня к основной спецификации ядра [2], которое обеспечивает увеличение эффективной скорости передачи данных от двух до трех раз по сравнению с более ранними версиями при сохранении обратной совместимости. Благодаря более высоким скоростям передачи данных в режиме EDR радиоинтерфейс работает с уменьшенным рабочим циклом, что обеспечивает снижение рассеиваемой мощности и, соответственно, увеличение времени работы от батарей. Режим EDR также позволяет множеству приложений более эффективно использовать доступную полосу пропускания и достигать более высокой суммарной производительности.

 

Развитие технологии Bluetooth

Системы Bluetooth, как первоначально определялось в версии 1.0 спецификации ядра, функционируют в нелицензируемом диапазоне частот ISM (ISM — Industrial-Scientific-Medical) 2,4 ГГц. Небольшая мощность передачи РЧ-сигнала обеспечивает соединение между устройствами на расстоянии до 10–100 м. Система использует метод FHSS (Frequency Hopped Spread Spectrum — скачкообразное изменение частоты с расширенным спектром). Интенсивность хопов составляет 1600 хопов/с (номинальное значение), давая таким образом, более 79 канальных частот в ISM-диапазоне.

Позднее спецификация ядра была модифицирована (версия 1.2) с введением AFH (Adaptive Frequency Hopping — адаптивное скачкообразное изменение частоты). Одной из причин для такого изменения были проблемы взаимной интерференции, возникающей между устройствами Bluetooth и 802.11b/g WLAN. Используя AFH, система Bluetooth способна измерять помехи и избегать тех частотных каналов, которые могут привести к снижению производительности системы. Система может корректировать число используемых каналов от 79 до 20, в зависимости от необходимости [3]. Реализованные в версии 1.2 улучшения функции опроса и страничной работы (paging operations) обеспечивают время подключения менее 0,5 с в сравнении с 4–5 с в устройствах, совместимых с версией 1.0. Дополнительные улучшения имеют место в качестве соединения, используя повторную передачу данных при возникновении ошибок и улучшенное управление потоком данных посредством введения новых типов пакетов, расширяющих функциональность устройств версии 1.2 при сохранении обратной совместимости со спецификацией 1.0.

Спецификация ядра была недавно обновлена для включения режимов более высоких скоростей передачи данных с введением EDR в версии 2.0 (v2.0+EDR) [2]. Эта последняя спецификация имеет все функциональные характеристики версии 1.2 с дополнением двух новых схем модуляции, введенных в секцию полезной нагрузки пакета. Эти типы пакетов EDR обеспечивают максимальные скорости передачи данных вплоть до 2 и 3 Мбит/с. Увеличение в пиковой скорости передачи данных выше базовой скорости 1 Мбит/с достигается применением DPSK (Differential Phase Shift Keying — относительная фазовая манипуляция), благодаря чему число передаваемых в символе бит увеличивается в два-три раза. Чтобы обеспечить обратную совместимость с версией 1.2 и одновременную работу радиоинтерфейса 1.2 и 2.0+EDR в одной пикосети, все устройства используют одинаковый код доступа, заголовок и схему скачкообразного изменения частоты.

 

Структура пакета и формат модуляции

Системы Bluetooth используют схему TDD (Time Division Duplexing — дуплексирование с временным разделением), где физический канал разделяется на временные слоты. Все пакеты содержат код доступа, заголовок и полезные данные. Код доступа используется для синхронизации, компенсации DC-смещения и идентификации пакетов в физическом канале. Коды доступа также используются в операциях разбиения на страницы, запросах и операциях паркинга в системах Bluetooth. Заголовок содержит управляющую соединением информацию, которая включает и тип пакета. Полезная нагрузка содержит голос и данные, а также может содержать управляющую информацию или сведения для коррекции ошибок (в зависимости от типа передаваемого пакета).

Чтобы обеспечить обратную совместимость с более ранними версиями спецификации ядра, код доступа и заголовочная информация модулируются на РЧ-несущую методом GFSK (Gaussian frequency shift keying — гауссовская частотная манипуляция). Схема модуляции GFSK обеспечивает максимальную скорость передачи данных 1 Мбит/с модуляцией одного бита на символ, что дает в результате символьную скорость 1*106 символов/с. Данные модулируются с помощью сдвига или девиации частоты несущей минимум на 115 кГц. Логическая 1 представляется как положительное отклонение частоты, а логический 0 представляется как отрицательное отклонение частоты. Вид модуляции в порции полезной нагрузки общего пакета — также GFSK. Общий пакет сейчас представляется как базовый пакет в v2.0+EDR, чтобы получить схему 1 Мбит/с GFSK из двух форматов пакетов EDR с более высокой скоростью передачи данных. Модулированный GFSK-сигнал использует гауссовское формирование импульсов, чтобы обеспечить спектральную плотность с поддержанием значения 20 дБ для всей ширины полосы пропускания 1 МГц.

Для режимов более высоких скоростей EDR, как указано в v2.0+EDR, данные полезной нагрузки модулируются по одной из двух схем модуляции DPSK. Пакет EDR для передачи 2 Мбит/с, обязательный для устройств EDR, использует полезную нагрузку, модулированную с π/4 относительной четвертной фазовой манипуляцией (π/4-DQPSK). Необязательные пакеты EDR со скоростью 3 Мбит/с используют модуляцию 8DPSK. Как пример, показывающий два различных формата модуляции пакетов EDR, рис. 1 иллюстрирует результаты измерения амплитуды в зависимости от времени для формы сигнала EDR с модуляцией GFSK во время следования кода доступа и заголовка, а также модуляцию 8DPSK во время следования полезной нагрузки. Для этой формы сигнала длина пакета примерно равна 450 мкс, которая содержится внутри указанного тайм-слота размером 650 мкс. Спектральная плотность пакета EDR достигается использованием специального формирования импульсов через порцию модулированных DPSK сигналов. Эта техника формирования импульсов дает в результате спектральную плотность ?20 дБ при полосе пропускания 1,5 МГц, которая больше, чем полоса пропускания для формата модуляции GFSK. Федеральная комиссия связи США (FCC — Federal Communication Commission) разрешила использование радиоинтерфейсов Bluetooth EDR в ISM-диапазоне 2,4 ГГц и ослабила требования к занятой ?20 дБ полосой пропускания с 1,0 МГц до 1,5 МГц.

Рис. 1. Зависимость мощности от времени для пакета EDR, показаны части модуляции пакета GFSK и 8DPSK

В результате изменения модуляции пакета EDR для синхронизации в новом формате модуляции требуются дополнительная временная и управляющая информация. Следующий заголовок в пакете EDR является кратковременным периодом, который дает устройству Bluetooth время, чтобы подготовиться к изменению формата модуляции на DPSK. Этот короткий промежуток времени или «защитный временной интервал» находится между 4,75 мкс и 5,2 мкс. Защитный интервал следует за синхронизирующей последовательностью, которая содержит один опорный символ и 10 символов DPSK. Эта последовательность требуется для синхронизации времени символа и фазы для одного из двух типов модуляции, использующихся в пакете EDR. Рис. 2 показывает измерение амплитуды в зависимости от времени для пакета EDR в течение времени, когда модуляция изменяется с GFSK на 8DPSK. Этот рисунок показывает защитное время 5 мкс и 11 синхронизирующих бит в начале полезной нагрузки EDR.

Рис. 2. Зависимость мощности сигнала от времени, показан переход между схемами модуляции GFSK и 8DPSK

Дифференциально декодированный фазомодулированный сигнал, используемый в режиме EDR, может быть демодулирован без оценки фазы несущей. В этом случае принятый сигнал сравнивается с фазой предыдущего символа [4]. Формат модуляции относительного кодирования, определенный для передачи 2 Мбит/с, является π/4-DQPSK. Созвездие π/4- DQPSK может быть представлено как суперпозиция двух QPSK-создвездий, смещенных на 45° друг относительно друга. Фазы символа попеременно выделяются из созвездия QPSK от одного к другому для каждого символьного периода. В результате, следующие символы имеют относительный сдвиг фаз, который равен одному из четырех углов:0; ±π/4; ±π/2; ±3π/4; π. Переход символа от одного созвездия к другому всегда гарантирует, что имеется изменение фазы между символами, упрощающее восстановление тактовой синхронизации [4]. На рис. 3 показано созвездие π/4-DQPSK для части пакета EDR. Этот рисунок показывает измерение большого числа символов, дающих в результате восемь желаемых точек созвездий. Отметим, что в течение периода любого одного символа доступны только четыре точки созвездия или переходов, что дает в результате передачу два бита на символ. Этот рисунок показывает комбинацию двух раздельных созвездий QPSK, сдвинутых на 45 градусов, помеченных как A, B, C и D для одного созвездия и 1, 2, 3 и 4 для другого.

Рис. 3. Измерение параметров созвездия для полезной нагрузки EDR при модуляции π/4-DQPSK

Второй формат модуляции EDR определен для передачи со скоростью 3 Мбит/с — это 8DPSK. Достигается дальнейшее увеличение скорости передачи данных через четыре точки созвездия для каждого символа. В сумме восемь точек созвездия позволяют делать передачу трех бит на символ, давая в результате улучшение в скорости передачи данных в три раза по сравнению со схемой модуляции GFSK. Этот тип модуляции имеет множество преимуществ, как π/4-DQPSK, включая использование некогерентных схем модуляции. Демодуляция 8DPSK происходит оценкой относительной разности фаз последующих символов, давая в результате углы 0, ±π/4, ±π/2, ±3π π/4 и π. Как все восемь точек созвездия или переходы, доступные между символами, могут быть переданы три бита данных на символ. Увеличение в скорости передачи данных приходит без неприятностей, так как модулированный 8DPSK сигнал является более чувствительным к шуму благодаря меньшему расстоянию между точками созвездия, в сравнении с сигналами π/4-DQPSK.

 

Технология измерения EDR и контрольный пример

С введением EDR в спецификацию ядра Bluetooth были добавлены дополнительные специфические для EDR тесты радиочастотного уровня, методики измерения и спецификация (TSS/TP) [5]. Новые тесты позволяют осуществлять предварительное измерение параметров устройств Bluetooth во время работы, что может быть весьма полезным во время начальных этапов разработки радиоинтерфейса. Специфические для интерфейса EDR измерения для передатчиков включают относительную мощность передачи, стабильность частоты несущей, точность модуляции и относительное фазовое кодирование. Специфические измерения EDR для Bluetooth-приемников включают чувствительность, частоту появления (коэффициент) ошибок (BER — Bit Error Rate) и максимальный входной уровень.

 

Пример EDR-передатчика

Измерение относительной мощности передачи EDR предназначено для проверки различия между средней мощностью передачи в течение модуляции GFSK и того, что средняя мощность передачи во время модуляции DPSK находится внутри указанного диапазона +4 дБ…–1 дБ. Относительная мощность вычисляется из разности среднего измерения мощности, полученного на 80 % порции GFSK пакета для среднего измерения мощности, полученного на 80 % порции DPSK. На рис. 4 показаны результаты относительного измерения мощности сигнала EDR при модуляции N π/4-DQPSK с радиочастотной несущей в средней частоте диапазона 2441 МГц. Как показано на рис. 4, измерение средней мощности для форм сигналов GFSK и N π/4-DQPSK равно –14,4 дБ и –16,22 дБ соответственно. Относительная мощность передачи рассчитана как +1,82 дБ и находится внутри указанного диапазона –1…+4 дБ.

Рис. 4. Измерение параметров пакета EDR с модуляцией π/4-DQPSK

Измерение стабильности несущей частоты EDR начинается с определения начальной ошибки центральной частоты в заголовке GFSK. Отклонения частоты в битах логической 1 и битах логического 0 измеряются и представляются как ωi (ωI = [Δω1+Δω2] / 2). Начальная ошибка частоты рассчитывается между ±75 кГц. Частотная ошибка в части EDR-пакета корректируется при использовании этой начальной частотной ошибки, ωi. Корректированная форма сигнала затем разделяется на 200 блоков по 50 символов длиной. Оставшаяся частотная ошибка в каждом блоке представляется как ω0. Наихудший блок частотной ошибки, ω0, задан в диапазоне между ±75 кГц. Это значение представляет максимальное отклонение (размах) ошибки частоты, которое включает начальную ошибку в коде доступа и уход частоты, который может происходить в измеряемых блоках. Рис. 4 показывает частотную стабильность формы сигнала EDR. Здесь стабильность начальной частоты измерена как –5,997 кГц, блок ошибки частоты – 0,857 кГц и объединенная частотная ошибка как –6,854 кГц. Все эти измеренные значения, как видно, находятся в пределах допустимых внутри требуемых спецификацией полей допуска.

Измерения точности модуляции EDR определяют качество дифференциальной модуляции и предназначены, чтобы обнаружить ошибки, которые могут вызывать проблемы в реальном дифференциальном приемнике. Точность модуляции проверяется измерением дифференциального амплитудного вектора (DEVM — Differential Error Vector Magnitude), которое аналогично традиционному измерению амплитуды вектора ошибки, применяемому в других телекоммуникационных системах [6]. DEVM определяется как амплитуда ошибки между двумя принятыми сигналами, одного пробельного символа отдельно по времени. Измерение DEVM передает синхронизирующую последовательность и полезную нагрузку 200 блоков по 50 символов в каждом блоке. Точность модуляции представляется как три значения, 99 % DEVM, среднеквадратическое DEVM (RMS DEVM) и пиковое DEVM (Peak DEVM) [1]. Рис. 4 показывает точность модуляции для измеренной формы сигнала EDR, используя модуляцию π/4-DQPSK. Значения 99 % DEVM, среднеквадратического DEVM и пикового DEVM для этого сигнала измерены, представлены в процентах и равны 10,24 %, 11,57 % и 5,5 % соответственно. Как показано на рисунке, все измеренные значения DEVM для этой формы сигнала находятся внутри требуемых спецификацией.

Тест кодирования дифференциальных фаз проверяет функционирование дифференциального модулятора PSK, используемого передатчиком. Для полезной нагрузки EDR модулятор требует корректного отображения потока бинарных данных в набор указанных фазовых углов в комплексной плоскости. Полезная нагрузка EDR модулируется последовательностью PRBS9, и измерение частоты появления ошибок осуществляется через 100 пакетов. Указано, что 99 % пакетов должны приниматься без битовых ошибок, или другими словами, этот коэффициент ошибок меньше, чем один процент. Рис. 4 показывает измеренный коэффициент ошибок для сигнала EDR, равный 0 % (то есть не было найдено никаких ошибок).

 

Примеры тестирования приемника EDR

Тестирование приемника Bluetooth EDR требует измерения производительности BER, используя тестовые сигналы, содержащие множество частотных и временных искажений. Все измерения параметров BER приемников рассчитываются для более 16 000 000 бит сравнением принятых данных с оригинальной последовательностью PRBS9, переданной тестовым источником или измерительным оборудованием.

Чувствительность EDR измеряется с помощью трех групп по 20 пакетов, искаженных различными временными ошибками и частотными смещениями (сдвигами) [5]. Первая группа пакетов не содержит искажений (ухудшений). Вторая группа пакетов содержит смещение несущей частоты +65 кГц и символьную временную ошибку +20 ppm. Третья группа пакетов содержит смещение несущей частоты –65 кГц и символьную временную ошибку –20 ppm. Качество приемника BER должно быть быть 10–4 при таких условиях измерений.

Оценка EDR BER представляет собой измерение BER при уровне принимаемой мощности, равной –60 дБм. BER рассчитывается сравнением принятых данных с переданной последовательностью PRBS9. При таких условиях качество BER указывается как 10–5.

Измерения максимального входного уровня EDR показывают параметры BER приемника при условиях, когда уровень входного сигнала равен –20 дБм. Этот тест показывает качество приемника под действием возможных искажений во внешнем интерфейсе, когда имеют место большие уровни входной мощности. Параметр BER указан как 10—3 при этом уровне входной мощности.

 

Выводы

Необходимость в более высоких скоростях передачи данных и улучшения рассеиваемой мощности, требуемые в портативных мультимедиа потребительских приложениях предполагают переход к технологии Bluetooth EDR. Развитие EDR будет обеспечивать множество сценариев, где многочисленные беспроводные устройства одновременно функционируют в одной пикосети. Кроме того, ожидаются новые портативные устройства, которые сочетают несколько беспроводных интерфейсов, такие как GPRS и WiFi с Bluetooth EDR для того, чтобы обеспечить одновременое и однородное соединение через множество типов сетей.

Литература
  1. Bluetooth Enhanced Data Rate (EDR): The Wireless Evolution. Agilent Technologies Application Note 5989-4204EN, November, 2005.
  2. Specification of the Bluetooth System, Version 2.0+EDR, Specification Volume 1 Architecture & Terminology Overview & Volume 2 Core System Package, November 4, 2004
  3. Philips Semiconductors White Paper. How 802.11b/g WLAN and Bluetooth Can Play Together. Document 9397-750-13426, June 2004
  4. Proakis J. G., Digital Communications, 3rd ed., McGraw-Hill, 1995
  5. Radio Frequency Test Suite Structure (TSS) and Test Purposes (TP) System Specifi cation 1.2/2.0/2.0+EDR, March 21, 2005, Rev. 2.0.E. 3, Document Number RFTS/2.0.E. 3
  6. Digital Modulation in Communications Systems — An Introduction, Agilent Application Note 1298, 5965-7160E, March 14, 2001

Bluetooth-2.0 + EDR: первое впечатление

Буквально несколько лет назад технология Bluetooth, кажущаяся сегодня вездесущей и незаменимой, чувствовала себя на IT-рынке достаточно неуверенно. Когда ей наконец удалось отвоевать себе место под солнцем, стали появляться прогнозы о ее вытеснении другими технологиями. Пришло время поговорить о том, насколько объективны претензии и какие позитивные сдвиги наблюдаются в совершенствовании технологии с выходом новой спецификации – Bluetooth v. 2.0 + EDR.

Прежде всего попытаемся оградить технологию Bluetooth от сравнения с WLAN – при определенной схожести данный беспроводный стандарт разрабатывался с целью минимизировать потребляемую чипом приемопередатчика мощность от батарей портативных устройств и в расчете на то, что дешевизна позволит имплантировать его практически в любое цифровое устройство. Поэтому зачастую та или иная претензия порождает вопрос к разработчику: «А уместен ли Bluetooth для организации данного сервиса в принципе?».

Подводя итог многолетнему опыту, разработчики называют шесть факторов проверки того, насколько применима технология Bluetooth для решения прикладных задач. Первый и основной гласит, что при всех достоинствах «синезубых» повышение удобства использования по сравнению с традиционным решением, «на проводах», – неосуществимая мечта.

Но бум Bluetooth-модулей уже не остановить. В числе причин этого – потребность в беспроводной связи между мобильными телефонами, все чаше оснащаемых аудиоустройствами с гарнитурой, желание прослушивать музыкальные коллекции, хранящиеся на ПК, через домашнюю Hi-Fi-систему либо смотреть DVD-фильм, надев беспроводные наушники. Так, на CeBIT 2005, кроме традиционных гарнитур, КПК и ноутбуков, были представлены новые категории продуктов, многие из которых предполагают поддержку трансляции аудиопотоков с высоким качеством в стереорежиме.

Таким образом, теперь конечному пользователю, выбирающему устройство с Bluetooth (в особенности по версиям до 1.2) как альтернативу традиционному способу решения той или иной задачи, приходится быть готовым, что время соединения может составить десяток секунд на поиск и обнаружение и еще десяток – на окончательное установление связи. При этом не следует ожидать эффективного QoS и полной защищенности от интерференции с беспроводными устройствами других стандартов, работающих в этом же частотном диапазоне.

При чрезмерном увеличении плотности техники с этим интерфейсом, например в рамках проекта цифрового дома, не исключена ситуация, когда в ячейку (пикосеть) потребуется одновременно объединить более семи ведомых устройств, подключенных к одному ведущему. Теоретически возможно создать объединенные сети-скаттернеты (от англ. scatternet) с суммарным количеством до 8×10=80 устройств, или до 72 периферийных ведомых устройств, однако проводить эксперимент на продуктах версий ниже 1.2 настоятельно не рекомендуем.

Имеются все основания «пошуметь» по поводу низкой скорости интерфейса в рамках спецификаций 1.х. Ведь в таких типовых приложениях, как, например, соединение в беспроводную псевдо-LAN нескольких компьютеров и ноутбуков, передача задания на принтер либо в процессе обмена файлами (цифровыми изображениями, фото, МР3 и другими) между мобильными телефонами, PDA и компьютерами желательны более высокие скорости, чем теоретические максимальные в асинхронном режиме 723,2/57,6 Kbps. Заметим, что и это значение приходится делить на число одновременно активных соединений, среди которых могут оказаться как критичные ко времени задержки, так и потоковые клиенты, требующие широкополосных каналов в режиме реального времени. Для полноты этой нерадостной картины добавим, что несмотря на все усилия квалификационной группы Bluetooth SIG (Special Interest Group), в вопросах полной совместимости устройств различных стандартов и производителей случаются осечки. Тут уместно будет вспомнить шутку об обладателях продуктов версий 1.0–1.0B: «Зоолог – это пользователь Bluetooth, постоянно и безуспешно решающий проблему межвидового спаривания».

Новый стандарт, новые надежды

Пути выхода из ситуации предложены в появившейся в конце прошлого года базовой спецификации «Bluetooth Core Specification Version 2.0 + Enhanced Data Rate», пришедшей на смену версии 1.2. Не пытаясь пересказать этот документ, занимающий более тысячи страниц, мы остановимся на некоторых его ключевых моментах.

Новый стандарт, являясь обратно совместимым с ранними спецификациями, фактически закрепил нововведения и исправил огрехи предыдущей версии. Он предусматривает увеличение скорости обмена информацией, снижение уровня энергопотребления и предлагает усовершенствованные сценарии использования. «Bluetooth v.2.0+EDR» описывает требования как к конечному устройству в целом, так и детализирует его на различных уровнях ядра беспроводного интерфейса: канальном (Radio и Baseband), менеджера установления и конфигурации соединения (Link Manager, LM), стека протоколов Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP), протокола обмена информацией о поддерживаемых сервисах Service Discovery Protocol (SDP) и профиля базовых операций Generic Access Profile (GAP).

Реализация расширения EDR предполагает стандартный набор дополнительных типов пакетов для обеспечения новых режимов 2 Mbps и 3 Mbps. Они создают предпосылку как минимум для утроения скорости работы интерфейса. Кроме того, на уровне соединения Link Manager посредством расширения стека L2CAP обеспечивается организация поддержки QoS соединения, полностью реализуемой только в среде устройств по последней версии. Снижение энергопотребления достигнуто за счет уточнения алгоритмов энергосбережения и исключения передачи целого ряда холостых и необязательных пакетов. Обращено внимание на параметр оценки качества беспроводной связи, привычный для других стандартов, – коэффициент BER, характеризующий вероятность возникновения ошибки при передаче бита информации. Наконец, существенно возросло число устройств, способных работать одновременно, – до 256, причем часть из них может использовать скоростные преимущества новой спецификации, а остальные – привычные для сегодняшнего дня скоростные параметры обмена по предыдущим версиям.

Что же касается излучаемой максимальной мощности, то в стандарте сохранено ранее принятое разделение на классы:

Class 3. Максимальная мощность 1 мВт (0 dBm) (10 м в открытом пространстве).

Class 2. Максимальная мощность 2,5 мВт (4 dBm), номинальная – 1 мВт (0 dBm), минимальная 0,25 мВт (-6 dBm), обеспечивающая связь до 20 м.

Class 1. Максимальная мощность 100 мВт (20 dBm), минимальная – 1 мВт (0 dBm), связь с однотипным устройством – порядка 100 м.

Устройства, относящиеся к последней категории по мощности, должны уметь управлять ею, начиная с +4 dBm (опционально – начиная с еще меньшего), что связано в первую очередь с необходимостью снижения энергопотребления и интерференционных помех при работе с другими устройствами на передачу. Возможности по контролю мощности реализуются на уровне обмена на канальном уровне с помощью команд LMP (Link Manager Protocol). Предусматривается, что связываемое устройство способно измерять RSSI (Received Signal Strength Indicator) и, возвращая его величину абоненту, предлагает изменить выходную мощность.

Первые впечатления

На сегодняшний день самым быстрым адаптером у MSI является BToes 2.0 (3X Faster)
Кроме скорости, нужна максимальная дальность? Тогда – Star Key 2.0 (3X Faster)

Расставив основные акценты, мы можем непосредственно переходить к устройствам, выполненным по новому стандарту. Первыми в нашей Тестовой лаборатории появились Bluetooth-брелоки от MSI – BToes 2.0 (3X Faster) и Star Key 2.0 (3X Faster).

Оба представляют собой USB-адаптеры, по заявлениям производителя, соответствующие Bluetooth v.2.0, благодаря чему способны работать в три раза быстрее, чем устройства, выполненные по спецификациям версий 1.1 и 1.2. Основным отличием между ними является максимальная излучаемая мощность – BToes относится к классу 2, Star Key – к классу 1. Единственное, что насторожило в перечне приведенных в документации параметров, это максимальное количество подключаемых устройств – всего семь.

Кроме уже ранее упоминавшихся профилей GAP (Generic Access Profile), SDAP (Service Discovery Profile) и SYP (Synchronization Profile), в числе поддерживаемых пользовательских входят: SPP (Serial Port Profile), DUN (Dial Up Networking Profile), FAX Profile, LAN Access и PAN-профиль, аудиообмена (HSP, Headset Profile), включая Audio Gateway и Headset, а также Advanced Audio Device Profile (AADP или A2DP).

Инсталляция устройств на ПК проходила без видимых сложностей, причем вместо уже имеющихся в Windows XP драйверов мы использовали ПО от Widcomm с инсталляционного CD. В дальнейшем обнаружилось, что такое решение оправданно: дополнительные фирменные средства лишь дополнили стандартные системные. Однако в данной версии драйверов обнаружилась досадная мелочь: в стандартном окне мониторинга сетевого интерфейса операционная система ошибочно посчитала, что максимально возможная скорость для наших Bluetooth-устройств не превысит 700 Kbps, в связи с чем для контроля за характером изменения трафика во времени пришлось использовать внешнюю программу мониторинга.

Обнаружение и соединение как между одинаковыми, так и разнотипными устройствами в офисных условиях на расстоянии 3 м и 5–6 м произошло достаточно быстро и беспроблемно. Однако для BToes 2.0 и Star Key 2.0, разнесенных на 8 м друг от друга, было замечено, что из пяти произведенных попыток (после каждой из них ключевые параметры предыдущей идентификации сбрасывались) в трех случаях процедура установления связи затягивалась, и после нескольких минут ожидания ее приходилось повторять.

Тестирование на производительность канала выполнялось для двух наиболее востребованных на практике режимов, симулирующих перенос файлов с одного клиентского устройства на другое с использованием профилей LAN и FTP.

В первом случае на дальности 3 м средняя скорость по результатам 50-кратной перезаписи тестового файла объемом 10 MB составила 1,43/1,41 Mbps (соответственно для пар Star Key 2.0 и BToes 2.0). С теми же объемом и типом тестовых файлов при копировании в режиме «передача данных» средняя скорость несколько снизилась – до 1,37/1,39 Mbps.

После увеличения расстояния до 6–7 м (для того чтобы по показаниям утилиты мониторинга сила сигнала менее мощной пары устройств стала средней между хорошей и удовлетворительной) тесты на скорость были повторены. Неожиданно BToes 2.0 с однотипным ему адаптером при выгрузке файлов в любом направлении показал лучший результат, чем в случае, когда место одного из них уступалось Star Key 2.0: 1,22 Mbps против 0,87 Mbps, причем во втором случае график обмена стал значительно более изрезанным. Непринципиально уменьшилась скорость обмена для пары класса 1 – 1,12 Mbps для LAN и 1,21 Mbps для FTP. Максимальная пиковая скорость, зарегистрированная в этой серии тестов, составила 1986 Kbps!

Пиковые значения скоростей обмена новых адаптеров достигали 2 Kbps!

Отнеся устройства на расстояние свыше 8 м, мы смогли приступить к испытанию только более мощной пары. Однако связь внезапно оборвалась, и чтобы устройства вновь увидели друг друга, потребовалось вернуться на предыдущую позицию. В их защиту можно сказать лишь то, что в этой позиции и многие тестируемые ранее Wi-Fi-пары чувствовали себя не очень уютно. Правда, соединение полностью не разрывалось, а просто происходил переход на более низкую скорость обмена.

Таким образом, в ходе тестов с первыми устройствами стандарта Bluetooth по версии 2.0 нам не удалось воочию убедиться в трехкратном увеличении скорости обмена, однако ее удвоение в сравнении с аналогичными Bluetooth-модулями по предыдущим версиям зафиксировано. Субъективно также замечено, что как процедура начального обнаружения, так и восстановление сервиса предварительно спаренных устройств стали происходить быстрее.

В заключение коснемся вопроса безопасности Bluetooth, выходящего за рамки статьи. Конечно, интерфейс проектировался с оглядкой на современную действительность, когда информация может стоить очень дорого и ее передача по воздуху должна быть максимально безопасной. Bluetooth использует довольно изощренное шифрование передаваемых данных, и, на первый взгляд, изложенная в стандарте непростая многоуровневая схема, каждая ступенька в которой усилена алгоритмами предыдущей, должна обеспечить высокий уровень безопасности интерфейса. Однако у протокола есть свои недостатки. Не анализируя их, предлагаем несколько рекомендаций, уменьшающих риск оказаться объектом для начинающего хакера.

Во-первых, следует использовать длинные PIN-коды для аутентификации (максимальная длина, описанная в стандарте, – 16 символов), и если обеспечивается поддержка букв латинского алфавита, то нужно ею воспользоваться. Это снизит вероятность подбора кода за разумное время. Во-вторых, зная, что наиболее уязвимым является момент установления связи, когда происходит взаимное обнаружение устройств и их спаривание, не проводите эту процедуру в местах, где могут быть злоумышленники. При этом требуемый «радиус безопасности» должен быть не менее указанного в спецификациях в соответствии с классом устройства по мощности. В противном случае и ключ инициализации, и комбинированные ключи будут легкодоступны злоумышленнику. В-третьих, не стоит пренебрегать возможностью дополнительного шифрования трафика, опционально предусмотренного спецификациями.

Страница не найдена

Шкалы твердости HL, HB, HRC, HV, HSD, HX, HX1, HZ*
Диапазоны измерения твердости по шкалам: при необходимости указанные диапазоны могут быть расширены Роквелла 22-68 HRC
Бринелля 100-450 HB
Шора 22-99 HSD
Виккерса 100-950 HV
Шору А 40-75 HSA
Максимально возможное общее количество записанных шкал 7
Минимальная масса измеряемой детали от 2 кг и выше без ограничений;
от 0,03 г (при толщине изделия не менее 3 мм) до 2 кг при использовании методик (например, методика притирки) или оснастки
Толщина стенки контролируемого изделия, мм от 2 мм и выше
Минимальная толщина закаленных слоев, мм 0.8
Подсветка ЖКИ твердомера ТЭМП-4 / ТЭМП-4с Нет / есть
Программируемое время подсветки ЖКИ после измерения или нажатия кнопки, сек (только для модификации твердомера ТЭМП-4с) От 0 до 8 или включенная постоянно
Время одного измерения, с 2
Число измерений, усредняемых прибором от 3 до 30
Напряжение питания прибора от 2-х элементов типа А-316, В 3
Рабочий диапазон температур, ° С от -30 до +70
Время автоматического отключения прибора после проведения последнего измерения, мин 1,5
Шероховатость контролируемой поверхности не более, Ra 2,5
Ресурс непрерывной работы прибора на 2-х элементах типа А-316 (по 1,5В) не менее, час 600
Толщина стенки контролируемого изделия, мм от 2 мм и выше
Прибор обеспечивает индикацию при понижении напряжения питания до, В 1,6
Диаметр шаровидного индентора, мм 3
Твердость материала индентора 1600 HV
Тип корпуса твердомера Пластмассовый / Металлический
Масса прибора в пластмассовом/в металлическом корпусе, кг 0,22 / 0,25
Габаритные размеры, мм 30х65х135

Модули Bluetooth и Адаптеры | Farnell Россия

TRBLU23-00200-07-01

2325595

Умный модуль Bluetooth® v2.0 класса 1, встроенная антенна с радиусом 300м

LAIRD CONNECTIVITY

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 2.0 300м 300Кбит/с Класс 1 -84дБм -40°C 85°C
RN42-I/RM

2143310

Модуль Bluetooth® серии RN 42 класса 2 со встроенной антенной

MICROCHIP

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 2.1 + EDR 3.6В 20м 921Кбит/с Класс 2 -80дБм -40°C 85°C
BL600-SC

2321470

Однорежимный модуль Bluetooth® Low Energy с разъемом антенны IPEX MHF4

LAIRD CONNECTIVITY

Штука

Bluetooth 4.0 1.8В 3.6В 100м 1Мбит/с Класс 2 -91дБм -25°C 75°C BL600 Series
BT800

2360129

Модуль USB HCI Bluetooth® v4.0 класса 1

LAIRD CONNECTIVITY

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 4.0 + EDR 1.7В 3.6В 100м 3Мбит/с Класс 1 -89дБм -30°C 85°C BT800 series
BLE112-A-V1

2113858

Модуль Bluetooth® LE класса 2 с интегрированной антенной и ПО версии 1.0

SILICON LABS

Штука

Bluetooth 4.0 3.6В 150м 100Кбит/с Класс 2 -97дБм -40°C 85°C
RN42XVP-I/RM

2321374

Модуль Bluetooth® серии RN 42 класса 2 с печатной антенной

MICROCHIP

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 2.1 + EDR 3.6В 20м 3Мбит/с Класс 2 -80дБм -40°C 85°C
RN42N-I/RM

2143324

Модуль Bluetooth® v2.1 класса 2 без антенны

MICROCHIP

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 2.1 + EDR 3.6В 20м 921Кбит/с Класс 2 -80дБм -40°C 85°C RN Series
CYBLE-014008-00

2646427

Модуль PSoC®, модуль Bluetooth® v4.1 Low Energy, 2.4ГГц, один режим

CYPRESS — INFINEON TECHNOLOGIES

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 4.1 1.71В 5.5В 1Мбит/с -87дБм -40°C 85°C
BM78SPPS5NC2-0002AA

2581475

Модуль Bluetooth® двойного режима v4.2, (BR/EDR + LE) двойной режим

MICROCHIP

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 4.2 3.3В 4.2В Класс 2 -92дБм -20°C 70°C BM78 Series
RM186-SM-01

2664534

Модуль LoRa + Bluetooth®, для LPWAN EIoT, 863 до 870МГц, 50КБ/с

LAIRD CONNECTIVITY

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 4.0 1.8В 3.6В 15км 50Кбит/с 135дБм -40°C 85°C RM1xx Series
LM910-0630

2484548

USB модуль Bluetooth® LE v4.1 класса 1, + EDR, 2.4 до 2.4835ГГц

LM TECHNOLOGIES

Штука

Bluetooth 4.1 + EDR 110м 3Мбит/с Класс 1 -86дБм -20°C 75°C
NRF52840-DONGLE

2902521

Bluetooth 5.0, 1.7В до 5.5В питание, серия NRF52, 2Мб/с, чувствительность -92дБм

NORDIC SEMICONDUCTOR

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 5.0 1.7В 5.5В 2Мбит/с -92дБм NRF52 Series
ATWINC3400-MR210CA122

2819836

Bluetooth 4.0, класс 1, модуль класса 2, 2.5В до 4.2В, 72МБ/с, чувствительность -90дБ, 2.4ГГц

MICROCHIP

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 4.0 2.5В 4.2В 72Мбит/с Класс 1, Класс 2 -90дБ -40°C 85°C ATWINC3400 Series
BLED112-V1

2930668

Bluetooth 4.0, Module, 3.6V to 5.5V Supply, 30m, -91dBm Sensitivity, USB Dongle

SILICON LABS

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 4.0 3.6В 5.5В 30м -91дБм -40°C 85°C
BLED112-V1C

2930669

Bluetooth 4.0, Module, 3.6V to 5.5V Supply, 30m Range, -91dBm Sensitivity

SILICON LABS

Штука

Bluetooth 4.0 3.6В 5.5В 30м -91дБм -40°C 85°C
LM1010-0972

2946819

Bluetooth Adapter, v4.0, Dual Mode, USB 2.0, 5V Supply, 3Mbps, -86dBm Sensitivity

LM TECHNOLOGIES

Штука

Bluetooth 4.0 3Мбит/с -86дБм -10°C 70°C
BM62SPKS1MC2-0001AA

2920830

Bluetooth 4.2, Class 2 Module, 3.2V to 4.2V Supply, -90dBm Sensitivity

MICROCHIP

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth 4.2 3.2В 4.2В Класс 2 -90дБм -20°C 70°C
LM1010-0970

2946817

Bluetooth 4.0, Module, 5V Supply, 3Mbps, -86dBm Sensitivity

LM TECHNOLOGIES

Штука

Bluetooth 4.0 3Мбит/с -86дБм -10°C 70°C
BM70BLE01FC2-0B04AA

2907900

Bluetooth 4.2, 1.9В до 3.6В питание, серия BM70, чувствительность -90дБм

MICROCHIP

Штука

Bluetooth 4.2 1.9В 3.6В -90дБм -40°C 85°C BM70 Series
LM931-0552

2797949

Bluetooth 4.1, Low Energy модуль, 3.3В до 3.6В, диапазон 55м, 1МБ/с, чувствительность -92дБм

LM TECHNOLOGIES

Штука

Bluetooth 4.1 3.3В 3.6В 55м 1Мбит/с -92дБм -30°C 85°C
2608036024011

3513378

Bluetooth Module, USB Radio Stick, BLE 5.0, 2Mbps, 2.402GHz to 2.48GHZ, -40 °C to 85 °C, 79 dBm

WURTH ELEKTRONIK

Штука

Bluetooth LE 5.0 20м -79дБм -40°C 85°C Proteus-II Series
RN42-I/RM615

3580728

Bluetooth Module, Class 2, BLE 2.1 + EDR, 3 Mbps, -80 dBm Sensitivity, 3 V to 3.6 V, -40 °C to 85 °C

MICROCHIP

Штука

Bluetooth 2.1 + EDR 3.6В 10м 3Мбит/с Класс 2 -80дБм -40°C 85°C RN42 Series
455-00083

3407270

Bluetooth Module, Version 5, Sentrius BT510, Long Range, IP67, IoT Sensor

LAIRD CONNECTIVITY

Посмотреть дополнительные поставки Avnet

Штука

Bluetooth LE 5.0 -20°C -60°C Sentrius Series
ENW89854A1KF

3359898

Bluetooth Module, Bluetooth LE 5.1, 2.45Ghz, IEEE 802.15.4, 1.7V to 5.5V

PANASONIC

Штука (Поставляется на разрезной ленте)

Разрезная лента

Варианты упаковки
Bluetooth LE 5.0 1.7В 5.5В 2Мбит/с -103дБм -40°C 85°C PAN1780 Series
BM70BLE01FC2-0B05BA

3643318

Bluetooth Module, BLE 5.0, 2.402 to 2.48 GHz, 8.6 Kbps, 1.9 V to 3.6 V, -90 dBm, -40 °C to 85 °C

MICROCHIP

Штука

Bluetooth LE 5.0 1.9В 3.6В 8.6Кбит/с -90дБм -40°C 85°C

Реализует ли Bluetooth 5 BR / EDR изначально?



Я не могу найти правильный ответ в Интернете.

Базовая скорость Bluetooth / повышенная скорость передачи данных (BR/EDR) появилась вместе со спецификацией ядра 2.0 Bluetooth для улучшения передачи данных со скоростью передачи данных. Модель Bluetooth Low Energy (BLE) появилась вместе со спецификацией ядра 4.0 Bluetooth для улучшения потребления в области IoT. Тем не менее, чтобы заставить эти два режима работать вместе (BLE & BR/EDR)), вы должны были использовать модуль «Smart Ready» (или специальный модуль двойного режима).

Сегодня у нас есть Bluetooth 5. Я не совсем понимаю, если, когда я просматриваю Bluetooth 5 SoC на рынке, BR/EDR реализован изначально. Для режима BLE это так. Из общего FAQ :

Является ли низкоэнергетическая характеристика Bluetooth частью Bluetooth 5.0?

Да, Bluetooth с низкоэнергетической функциональностью, введенной в Bluetooth 4.0, является функцией в версии 5.0 спецификации ядра Bluetooth. На самом деле новые функции и преимущества Bluetooth 5.0 разработаны специально для Bluetooth с низким энергопотреблением.

Но для режима BR/EDR спецификация ядра Bluetooth 5 гласит (p323, Vol: 2 Core System Package [BR/EDR Controller Volume] ) :

Определены два режима модуляции. Обязательный режим, называемый базовой скоростью, использует форму […]. дополнительный режим, называемый повышенной скоростью передачи данных, использует модуляцию PSK […].

Таким образом, из основной спецификации режим EDR является необязательным. Тем не менее, я не могу найти ни одного модуля SoC или модуля (совместимого с BT5), который имеет этот режим EDR, как будто его больше не существует, но все демонстрируют высокую передачу данных (больше, чем EDR было в предыдущей версии).

Итак, реализован ли EDR изначально в BT5 (как и BLE), даже если в основной спецификации он указан как необязательный ? Где я ошибаюсь ?

Спасибо!

bluetooth
Поделиться Источник vionyst     15 января 2018 в 17:47

2 ответа


  • могут ли устройства с bluetooth 4.0 и 3.0 или старше взаимодействовать с 2.0+EDR, то есть отправлять команду для выполнения и получать полученный результат?

    Я хочу общаться с устройством типа bluetooth 2.0+EDR с помощью устройства android, то есть мне нужно отправить ему команду и получить вывод с нее обратно на мое устройство Но проблема в том, что я сомневаюсь, могут ли bluetooth версии после 2.0+EDR (2.1,3 и 4) сделать это, или я должен…

  • Разница между безопасностью в Bluetooth low energy и BR/EDR

    Это основной questiion, но я не в состоянии, чтобы узнать это.. Я прочитал спецификацию, но все еще не совсем ясно … мой вопрос заключается в том, что в bluetooth low energy мы используем краткосрочные и долгосрочные ключи в безопасности. В чем разница между ними? а также, Пожалуйста, скажите…



5

«Most» вещи в спецификации ядра Bluetooth являются необязательными. Вы можете иметь BT5-совместимый классический чип Bluetooth, который не имеет никаких функций LE, и вы можете иметь BT5-совместимый чип BLE, который не имеет никаких классических функций Bluetooth.

Чтобы проверить, поддерживает ли конкретный чип Bluetooth определенную функцию, просто посмотрите его на https://launchstudio.bluetooth.com/Списки/Поиск .

Поделиться Emil     15 января 2018 в 20:09



0

Как упоминалось выше, многие вещи Bluetooth являются необязательными, а номенклатура запутана и изменчива. Bluetooth Smart Ready описывает модули, которые могут выполнять как Smart (т. е. LE), так и classic. Если вы ищете модуль Bluetooth Smart Ready , мы успешно использовали модуль BT121 Silicon Labs (приобретенный Bluegiga) в нескольких продуктах, где нам требовалось SPP с высокой скоростью и диапазоном (BR/EDR).

Надеюсь, это поможет! С наилучшими пожеланиями, Дэйв

Поделиться Dave Nadler     12 апреля 2018 в 22:55


Похожие вопросы:


Подключение устройства класса 2 Bluetooth® 2.1 + EDR к приложению iOS

У меня есть устройство Bluetooth®, которое находится на версии 2.1 с EDR . Я хочу подключиться и прочитать службы, которые он передает в моем приложении iOS. Это устройство основано на профиле…


Как узнать, поддерживает ли bluetooth адаптер bluetooth LE (4.0)?

У меня есть два адаптера Bluetooth, старый внутренний адаптер и новый адаптер Bluetooth 4.0. Я пишу приложение, которое использует socket(PF_BLUETOOTH, SOCK_SEQPACKET, BTPROTO_L2CAP) для подключения…


Какой предпочтительный режим используется в Bluetooth 4.0(smart ready)?

Когда два смартфона android с Bluetooth 4.0(smart ready) будут подключены через bluetooth, будет ли он подключен через BR/EDR или BLE. Как соединить их через BLE? Примечание: все это с помощью…


могут ли устройства с bluetooth 4.0 и 3.0 или старше взаимодействовать с 2.0+EDR, то есть отправлять команду для выполнения и получать полученный результат?

Я хочу общаться с устройством типа bluetooth 2.0+EDR с помощью устройства android, то есть мне нужно отправить ему команду и получить вывод с нее обратно на мое устройство Но проблема в том, что я…


Разница между безопасностью в Bluetooth low energy и BR/EDR

Это основной questiion, но я не в состоянии, чтобы узнать это.. Я прочитал спецификацию, но все еще не совсем ясно … мой вопрос заключается в том, что в bluetooth low energy мы используем…


Передача BT Low Energy GATT профилей через EDR между двумя двухрежимными устройствами

Когда два двухрежимных устройства Bluetooth подключены, они должны использовать EDR и не могут использовать LE параллельно. Затем профили BT Low Energy GATT должны быть переданы по ссылке EDR. Это…


где находится определение bluetooth ‘dual-mode’?

Я читал спецификацию ядра Bluetooth 4.0. Однако я не могу найти нигде, где говорится об истинном определении ‘dual-mode’. Из других результатов google видно, что ‘dual-mode’ означает, что устройство…


Может ли хост предоставить ключ связи контроллеру с Bluetooth?

Мне было интересно, может ли хост предоставить ключ связи контроллеру с BR/EDR Bluetooth и Bluetooth Low Energy (BLE). (v4.2) БТ основных спецификаций v4.2 говорит: 7.1.10 Команда Ответа На Запрос…


BlueZ, Как отключить br/edr без использования btmgmt?

Я новичок в Bluetooth и BlueZ, я работал над проектом BLE, используя BlueZ, по какой-то причине я не могу использовать команду btmgmt -i hci0 bredr off , чтобы отключить br/edr. мне было интересно,…


Поддерживается ли функция Bluetooth 4.2 “Кросс-транспортный ключ Generation/Derivation” iOS?

Я разрабатываю периферийное устройство, работающее на BR/EDR и BLE. При сопряжении с iphone мне всегда нужно делать обе пары вручную. Кто-нибудь знает, поддерживает ли текущая версия iOS 10.x вывод…

В чем разница между Bluetooth Low Energy и Bluetooth BR / EDR в режиме парковки?

Есть много факторов, которые делают BLE низким энергопотреблением, и я попытался решить как можно больше из них.

Чтобы лучше понять различия в потреблении энергии между Bluetooth classic и BLE, было бы полезно взглянуть на некоторые различия между технологиями Bluetooth. Это поможет оценить разницу в потребляемой мощности. Для начала Bluetooth classic состоит из Bluetooth 1.0-3.0. К ним относятся Bluetooth BR (базовая скорость) со скоростью 1,2 Мбит / с, Bluetooth EDR (повышенная скорость передачи данных) со скоростью 3 Мбит / с и Bluetooth HS.

Bluetooth работает в диапазоне ISM 2,4 ГГц, причем Bluetooth classic использует 79 каналов от 2,4 ГГц до 2,4835 ГГц, каждый разнесенный на 1 ГГц, тогда как BLE использует 40 каналов с 2,402 ГГц, 2,480 ГГц, каждый разнесенный на 2 МГц. Из 40 каналов 3 из них посвящены рекламным запросам. Исходные параметры обмениваются с использованием того же канала, который использовался для запроса соединения. При успешном обнаружении и подключении для связи используются обычные каналы данных. Также обратите внимание, что рекламные каналы не перекрываются с каналами 1, 6 и 11 с расширенным спектром прямой связи (DSSS) Wi — Fi . Поэтому Bluetooth использует полосу частот 2,4 ГГц, но реализует более простой Гауссов протокол изменения частоты для снижения мощности, а также DSSS модуляции.


Нажмите на изображение, чтобы увеличить версию изображения.


Нажмите на изображение, чтобы увеличить версию изображения.


Нажмите на изображение, чтобы увеличить версию изображения.

BLE имеет множество различных режимов, основными из которых являются режим рекламы, режим сканирования, ведущее устройство и подчиненное устройство. В режиме рекламы базовое устройство BLE будет получать ответы от других устройств BLE на рекламные события. В режиме сканирования устройство BLE будет сканировать запрос рекламы от других устройств BLE и ответит дополнительной информацией в зависимости от состояния активного сканирования. Существует также пассивный режим, только сканер и рекламодатель, и в этом случае требуется функция приемника и передатчика РЧ модуля соответственно. Некоторое понимание механизма состояния канального уровня полезно для понимания управления энергопотреблением . Есть пять штатов, и они

  1. Ожидание : может быть введен из любого другого состояния и без передачи или приема пакетов
  2. Реклама : в это состояние можно перейти из режима ожидания. В этом состоянии канальный уровень будет передавать рекламные пакеты, а также отвечать на обмен данными, связанный с рекламой.
  3. сканирование : состояние сканирования может быть введено из режима ожидания, который прослушивает пакеты рекламных каналов от устройств.
  4. Инициирование : Канальный уровень в этом состоянии инициирует соединение с другим устройством, отвечающим на пакеты рекламных каналов от определенных устройств.
  5. Соединение : Состояние соединения имеет две определенные роли, а именно ведущее и ведомое. Устройство в главной роли будет определять время передачи

Нажмите на изображение, чтобы увеличить версию изображения.

Соединение устанавливается одним устройством, находящимся в режиме рекламодателя, а другим — в режиме инициатора. Инициатор становится ведущим, а рекламодатель — ведомым. Этот обмен данными «ведущий-ведомый» определяет критические параметры соединения, такие как определение канала и времени, которые включают в себя интервал соединения и задержку ведомого устройства. Задержка ведомого устройства важна, потому что это определяет количество интервалов соединения, которые ведомое устройство может игнорировать, не теряя соединения. Это помогает ведомому оптимизировать и сохранять энергопотребление . Подчиненное устройство может запросить обновление параметров связи, чтобы оно лучше соответствовало приложению подчиненного устройства.

В вашем вопросе вы ссылались на событие подключения. Диаграмма ниже описывает событие подключения.

Потребляемая мощность во время события подключения будет обсуждаться позже.

PDU CONNECT_REQ отправляется инициатором или принимается рекламодателем, после чего происходит обмен параметрами соединения. Эти параметры оказывают глубокое влияние на энергопотребление.

  • Интервал подключения определяет время между двумя соединениями. Это может быть всего 7,5 мс или 4 с. Как можно себе представить, более длинные интервалы подключения означают низкое энергопотребление, но также означают низкие скорости передачи данных.
  • Раб Латентность подчиненного устройства определяет количество последовательных событий соединения, которые ведомое устройство может игнорировать от ведущего устройства, что снова оказывает влияние на низкое энергопотребление.
  • Тайм -аут наблюдения — это тайм-аут между двумя полученными пакетами данных до потери соединения.

Bluetooth Low Energy Framework также способствует низкому энергопотреблению . Самый короткий передаваемый пакет может быть 80 бит со временем передачи 80 мкс. Самый длинный пакет может быть 376 бит со временем передачи около 0,3 мсек. Это очень важно для однорежимных устройств BLE.

Для управления энергопотреблением, а также для поддержки устаревших конструкций были разработаны стандарты Bluetooth 4.0. Bluetooth 4.0 эффективно имеет два режима, одиночный и двойной. Единственный режим поддерживает ведомое устройство с низким энергопотреблением, используя стандарт, более известный как BLE. Двойной режим, как можно догадаться, поддерживает Bluetooth BR / EDR и BLE.

Другой вариант энергосбережения — белые списки. Это позволяет канальному уровню фильтровать рекламодателей, инициаторов и сканеры.

Таким образом, технология BLE сканирует только 3 рекламных канала, Bluetooth должен сканировать 32 канала. Это составляет от 0,6 до 1,2 мс времени обнаружения для BLE, в отличие от 22,5 мс времени обнаружения для Bluetooth, это экономия энергии для BLE.

Также устройства BLE за 3 мс могут сканировать, подключать, отправлять данные, подтверждать подтверждение приема и завершать, где Bluetooth занимает более 100 мс для выполнения тех же задач.

Кроме того, пакеты BLE намного короче, чем классические пакеты данных Bluetooth, что также способствует экономии энергии.

Чтобы завершить этот ответ ниже, приведены измерения объема событий подключения и соответствующего энергопотребления для Bluetooth с низким энергопотреблением, которые были выполнены на TI CC2541.


Ссылки

Сравнение спецификаций Bluetooth BR/EDR и BLE — MATLAB & Simulink

Сравнение спецификаций Bluetooth BR/EDR и BLE

Технология Bluetooth ® [1], работающая на частоте 2,4 ГГц нелицензированная промышленная, научная и медицинская (ISM) полоса частот, использует маломощное радио частоты для обеспечения связи на короткие расстояния по низкой цене. Два варианта Bluetooth технологии –

Основная спецификация Bluetooth [2], указанная Специальным Консорциум Interest Group (SIG) определяет технологии, необходимые для создания совместимых Устройства Bluetooth BR/EDR и BLE.

Радиомодуль Bluetooth BR/EDR в первую очередь предназначен для работы с низким энергопотреблением и высокой пропускной способностью. операции. В Bluetooth BR/EDR радиомодуль переключается псевдослучайным образом на 79 назначенных каналы Bluetooth. Каждый канал Bluetooth BR/EDR имеет полосу пропускания 1 МГц. Каждая частота расположена на (2402 + k ) МГц, где k = 0,1, …, 78.

В 2010 году компания SIG представила BLE с версией Bluetooth 4.0. Радио BLE разработано и оптимизированы для поддержки приложений и вариантов использования с относительно низким рабочим циклом.Для Например, предположим, что человек носит устройство для измерения сердечного ритма в течение нескольких часов. Потому что это устройство передает всего несколько байтов данных каждую секунду, его радиомодуль находится во включенном состоянии в течение очень короткий промежуток времени. В BLE рабочая радиочастота находится в диапазоне от 2.4000 ГГц до 2,4835 ГГц. Полоса пропускания канала составляет 2 МГц, а рабочая полоса разбита на 40 каналов, ( k = 0, 1, …, 39). Центральная частота k -й канал расположен на частоте (2402 + k × 2) МГц.

В этой таблице приведены и сравнены различные функции Bluetooth BR/EDR и BLE.

Характеристики Bluetooth BR / EDR BLE
Частовая полоса Работает на уровне 2,4 ГГц промышленной, научной и медицинской (ISM), с значения в диапазоне от 2,4000 ГГц до 2,4835 ГГц Работает в диапазоне ISM 2,4 ГГц, значения в диапазоне от 2.от 4000 ГГц до 2.4835 GHZ
каналов 79 каналов 9000 каналов

40 каналов (37 каналов передачи данных и 3 рекламных канала)

канала пропускной способности 1 МГц 2 МГц
2 MHZ
Speed ​​Spectrum Technique 1600 скачков в секунду со скачкообразной перестройкой частоты (FHSS) FHSS
Схема модуляции
  • Гауссова частотная манипуляция (GFSK)

  • π/4 дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция (DQPSK)

  • 8 дифференциальная фазовая манипуляция (DPSK)

GFSK

Энергопотребление 1 Вт (справочное значение) ~0.от 01x Вт до 0,5x Вт опорного значения (в зависимости от сценария использования)
Максимальная мощность передачи
  • Класс 1: 100 мВт (20 дБм)

  • Класс 2: 2,5 мВт (4 дБм)

  • Класс 3: 1 мВт (0 дБм)

Скорость передачи данных
Устройство Discovery Запрос или пейджинг Реклама
Устройство Адрес Адрес Частное устройство Адреса Частное устройство Устройство Поддерживаемые
E0 / Safer + AES-CCM
Поддержка звука Да Да (аудио BLE представлено в основной спецификации Bluetooth 5.2)
Топология сети Точка-точка (включая пикосети)

В этой таблице приведены основные области применения Bluetooth BR/EDR и BLE.

Bluetooth BR / EDR BLUETOOTH BR / EDR BLU
9004 , такие как:

Поддерживаются Поддерживаются

Местоположение и направление Поиск приложений Такие AS:

не поддерживается Поддерживается Поддержка

  • Медицинское оборудование для здоровья

  • Спорт и фитнес-оборудование

  • Периферия и аксессуары

не Поддерживается Поддерживается

Сетевые приложения устройства, такие как:

Не поддерживается Поддерживается

Ссылки

3 900 Веб-сайт Bluetooth.»Bluetooth Технологический веб-сайт | Официальный сайт технологии Bluetooth». По состоянию на 14 сентября 2020 г. https://www.bluetooth.com/.

Связанные темы

Что такое Bluetooth 2.1+EDR? | Блог GearBest

В настоящее время наиболее широко используемым стандартом является стандарт Bluetooth 2.0+EDR, который был запущен в 2004 году, и большое количество продуктов, поддерживающих стандарт Bluetooth 2.0+EDR, также появилось в 2006 году. Хотя Bluetooth 2.0+EDR В стандарт внесено множество технических улучшений, проблемы сложного процесса настройки и высокого энергопотребления устройств продолжаются с версии 1.х стандартный.

Чтобы решить текущие проблемы технологии Bluetooth, организация Bluetooth SIG (Special Interest Group) запустила версию технологии Bluetooth Bluetooth 2.1+EDR.

1. Улучшите процесс сопряжения устройств

Поскольку многие пользователи сталкиваются со многими проблемами при сопряжении Bluetooth между оборудованием, будь то однократное сопряжение или постоянное сопряжение, процесс сопряжения и необходимые операции слишком сложны.Раньше в процессе подключения необходимо было использовать PIN-код для обеспечения безопасности подключения. Улучшенный метод подключения будет автоматически использовать цифровой пароль для сопоставления и подключения. например, если вы решите подключиться к определенному устройству в опции мобильного телефона, телефон автоматически выведет список устройств, которые можно использовать в текущей среде после ее определения. и подключиться автоматически.

Что касается сопряжения на коротком расстоянии, существует также механизм NFC (Near Field ComMunication) для сопряжения и передачи данных между двумя мобильными телефонами с поддержкой Bluetooth.NFC — это беспроводная RFID-технология малого радиуса действия, которая заменяет традиционную радиопередачу на основе электромагнитных волн в онлайн-приложениях малого радиуса действия от 1 до 2 метров. Поскольку механизм NFC контролирует начальное обнаружение сопряжения, когда два устройства в радиусе действия хотят соединиться для передачи, просто нажмите на экране мобильного телефона, чтобы принять онлайн или нет. Однако для применения функции NFC система должна иметь встроенный чип NFC или соответствующие аппаратные функции.Улучшенный эффект энергосбережения

Версия Bluetooth

Добавляет функцию Sniff Subrating для достижения цели экономии энергии путем установки интервала передачи сигналов взаимного подтверждения между двумя устройствами. Вообще говоря, когда два подключенных Bluetooth-устройства переходят в режим ожидания, Bluetooth-устройства все равно должны звонить друг другу, чтобы определить, находятся ли они еще в сети, и, конечно, из-за этого чип Bluetooth должен все время оставаться в рабочем состоянии. , даже если другие компоненты телефона перешли в спящий режим.

Чтобы исправить эту ситуацию, Bluetooth 2.1 увеличивает временной интервал для взаимного подтверждения между устройствами примерно до 0,5 секунды с 0,1 секунды в старой версии, что значительно снижает нагрузку на чипы Bluetooth. это также позволяет Bluetooth иметь больше времени для полного сна. Согласно официальным сообщениям, после использования этой технологии время ожидания устройств Bluetooth может быть эффективно увеличено более чем в пять раз после включения Bluetooth. Что такое




2 5 0

● Глобальные варианты оплаты: Visa, MasterCard American Express

● PayPal, Western Union и банковский перевод принимаются

● Boleto Bancario через EBARX (для Бразилии)

0 0

● Незарегистрированная воздушная почта

● Зарегистрированная воздушная почта

● Приоритетная линия

● Ускоренная доставка

● более 300 000 продуктов

● 20 различных категорий

● 15 локальных складов

● несколько лучших брендов

● несколько лучших брендов

● 45 дней гарантия возврата денег

● 365 день бесплатный ремонт гарантии

● 7 день мертвых по гарантии прибытия (DOA)

Как выбрать лучший протокол Bluetooth Ваше приложение

Загрузите эту статью в формате PDF.

Беспроводная связь становится неотъемлемой частью электроники, поскольку все больше и больше потребителей требуют возможности отправлять и получать данные, не привязываясь к разъемам и кабелям. Одним из самых популярных протоколов беспроводной связи является Bluetooth, который обладает универсальностью, позволяющей найти применение в целом ряде приложений.

Помимо многих других приложений, Bluetooth встроен в автомобили, чтобы пользователи могли воспроизводить свою любимую музыку со смартфона на автомобильной стереосистеме. Новая область безопасности умного дома использует Bluetooth, чтобы позволить людям выполнять такие задачи, как запирание и отпирание входной двери с помощью телефона.Bluetooth также можно использовать для отправки файлов между планшетом и компьютером, отправки обновлений с фитнес-трекера на компьютер или телефон и многого другого. На рис. 1 показаны два распространенных устройства с поддержкой Bluetooth: смартфон и ноутбук.

1. Благодаря протоколу Bluetooth мы можем отправлять и получать данные без путаницы шнуров и проводов.

Все эти различные приложения подпадают под общий термин «Bluetooth», но, что удивительно, не все они используют одни и те же беспроводные протоколы.Некоторые используют Bluetooth Low Energy (BLE), в то время как другие используют Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate (Bluetooth BR/EDR). Новые приложения даже могут использовать Bluetooth 5.

Большинство людей не знают ни разницы между Bluetooth BR/EDR и BLE, ни того, какой из них лучше всего подходит для их конкретных приложений. Все стало еще более запутанным с появлением Bluetooth 5, который еще больше стирает грань между этими протоколами. Эта статья призвана объяснить, чем BLE отличается от Bluetooth BR/EDR, и как Bluetooth 5 обещает улучшить оба протокола.Это также поможет вам определить версию, наиболее подходящую для вашего приложения.

История

Чтобы лучше понять, чем отличаются Bluetooth BR/EDR и BLE, важно изучить историю этих беспроводных технологий. Каждый из них был разработан Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), которая управляет всеми протоколами Bluetooth. По мере разработки Bluetooth SIG выпускает новую спецификацию для внесения улучшений. Временная шкала в На рис. 2 показаны опубликованные спецификации Bluetooth, и где Bluetooth BR, Bluetooth EDR, BLE и Bluetooth 5 соответствуют этим спецификациям.

2. Временная шкала показывает каждый выпуск спецификаций Bluetooth на протяжении многих лет.

Bluetooth BR/EDR

Bluetooth BR был первым разработанным протоколом Bluetooth. В нем реализован уникальный метод использования гауссовой частотной манипуляции (GFSK) для обмена данными в диапазоне ISM 2,4 ГГц. Этот диапазон был выбран потому, что, в отличие от большинства частотных диапазонов, для работы в нем не требуется лицензия, поэтому связь бесплатна.Bluetooth BR быстро стал популярным, поскольку он обеспечивал недорогой и маломощный способ беспроводной отправки и получения данных на короткие расстояния со скоростью передачи данных до 0,7 Мбит/с.

Несколько лет спустя была выпущена новая спецификация Bluetooth 2.0, которая включала опцию Bluetooth EDR. Bluetooth EDR позволяет передавать данные в два-три раза быстрее, чем Bluetooth BR. Это связано с тем, что он использует дифференциальную квадратурную фазовую манипуляцию (QDPSK) и дифференциальную 8-уровневую фазовую манипуляцию (8DPSK) наряду с GFSK.GFSK передает один бит на символ, тогда как QDPSK передает два бита на символ, а 8DPSK передает три бита на символ.

БЛЭ

Когда BLE впервые был разработан, это был даже не Bluetooth! Он был разработан Nokia как беспроводная технология под названием Wibree. Он был спроектирован так, чтобы потреблять очень мало энергии (а также иметь очень низкую стоимость и простоту настройки), что делает его идеальным решением для устройств, работающих от небольших батарей.

Wibree включает в себя множество методов, аналогичных Bluetooth BR/EDR, в том числе работу в формате 2.Диапазон ISM 4 ГГц, модуляция GFSK, схема канала и скачкообразная перестройка частоты. Параллели между ними заставили Bluetooth SIG включить Wibree в свою спецификацию. Он был выпущен как новое расширение с низким энергопотреблением под названием Bluetooth Low Energy (BLE). BLE впервые появился в спецификации Bluetooth 4.0.

Bluetooth 4.0 не полностью устарел Bluetooth BR/EDR, а вместо этого предложил BLE в дополнение к Bluetooth BR/EDR. Потребительские устройства с BLE часто обозначались как Bluetooth Smart, тогда как Bluetooth BR/EDR обозначались как Bluetooth Classic; однако эти термины больше не используются для дифференциации каждого протокола.В соответствии с этой спецификацией радиостанции могут быть разработаны для работы в качестве радиостанции только с Bluetooth BD/EDR, радиостанции только с BLE или двойной радиостанции, поддерживающей как Bluetooth BR/EDR, так и BLE.

Bluetooth 5

Bluetooth SIG делает все возможное, чтобы вносить улучшения, соответствующие развитию технологий, и одним из ключевых достижений, которые, по-видимому, движут электроникой, является Интернет вещей (IoT). BLE сыграл большую роль в развитии IoT, но Bluetooth SIG хотела еще больше расширить возможности Bluetooth в приложениях IoT.Новые достижения оригинальной технологии BLE были реализованы в Bluetooth 5.0, который получил название Bluetooth 5.

Bluetooth BR/EDR по сравнению с BLE

Давайте сравним сходства и различия только между Bluetooth BR/EDR и BLE. Лучше всего начать с физического уровня (PHY) протоколов. PHY содержит схему, используемую для модуляции и демодуляции аналоговых сигналов и преобразования их в цифровые символы. Различия в PHY являются одним из факторов, который делает каждый протокол ориентированным на конкретные приложения.Четыре области PHY, в которых BR/EDR и BLE различаются, — это схема канала, энергопотребление, задержка и пропускная способность.

Схема канала

И Bluetooth BR/EDR, и BLE обмениваются данными в диапазоне ISM 2,4 ГГц, но они отличаются количеством каналов, на которые они делят диапазон частот. Bluetooth BR/EDR делит диапазон на 79 каналов, разнесенных на 1 МГц. BLE использует более простые передатчик и приемник, поэтому он делит диапазон всего на 40 каналов, отстоящих друг от друга на 2 МГц.

Одна вещь, с которой должны иметь дело как Bluetooth BR/EDR, так и BLE, независимо от количества используемых каналов, — это помехи. В диапазоне ISM 2,4 ГГц полно передатчиков, использующих все преимущества нелицензируемого диапазона. Чтобы свести к минимуму помехи, как Bluetooth BR/EDR, так и BLE используют скачкообразную перестройку частоты, когда радио работает на одном канале в течение короткого периода времени, прежде чем переключиться на другой канал для продолжения связи.

BLE также добавляет еще один элемент в свою схему канала.BLE резервирует три канала для радио BLE, чтобы объявить, что оно хочет быть обнаруженным. Частота этих трех рекламных каналов была выбрана стратегически, чтобы они не мешали трем наиболее часто используемым каналам Wi-Fi, также работающим в диапазоне ISM 2,4 ГГц. Как только соединение будет установлено, радиостанции продолжат свою связь на одном из других 37 каналов. На рис. 3 показана схема каналов для BLE и показано, где в полосе частот расположены три рекламных канала.

3. Это схема канала для BLE.

Мощность

Сохранение энергии является ключевым отличием Bluetooth BR/EDR от BLE, о чем свидетельствует тот факт, что в названии BLE есть слово «низкое энергопотребление»! Bluetooth BR/EDR использует максимальную выходную мощность 100 мВт для передачи данных примерно на расстояние от 10 до 100 м. Это было нормально в те дни, когда большинство устройств можно было часто заряжать. Однако по мере роста спроса на продукты, которые могут работать от батареи в течение месяцев или лет без подзарядки, этого типа выходной мощности будет недостаточно, поскольку это приведет к быстрой разрядке батареи.

BLE предлагает идеальное решение. Это снижает энергопотребление за счет включения передатчика и приемника только тогда, когда они необходимы для отправки или получения данных, с максимальной выходной мощностью всего 10 мВт для передачи на тот же диапазон. BLE также отправляет данные короткими пакетами. Когда пакеты не отправляются, радиостанция бездействует, практически не потребляя энергии. Этот процесс помогает BLE оправдать свое название.

Задержка

Еще одна причина, по которой BLE превосходит Bluetooth BR/EDR, заключается в задержке.Bluetooth BR/EDR требуется примерно 100 мс, чтобы быть готовым к отправке данных. Существует дополнительная задержка в 100 мс между моментом получения данных на передатчике и моментом, когда они доступны на приемнике. В некоторых случаях это может привести к довольно заметной задержке. Это также приводит к более высокому энергопотреблению, поскольку дополнительное время, необходимое для отправки данных, приводит к использованию большего количества энергии от батареи.

BLE предлагает гораздо меньшую задержку. BLE требуется всего 3 мс, чтобы быть готовым к отправке данных. Кроме того, задержка с момента получения данных на передатчике до момента их доступности на приемнике составляет всего 6 мс.Это позволяет быстрее отправлять данные и экономить электроэнергию.

Пропускная способность

В этот момент вам может быть интересно, почему кто-то выбрал Bluetooth BR/EDR, а не BLE. Где BLE отстает от Bluetooth BR/EDR, так это в пропускной способности. И Bluetooth BR/EDR, и BLE используют GFSK, поэтому теоретически максимальный предел пропускной способности составляет 1 Мбит/с. Однако такие факторы, как накладные расходы протокола, ограничения радиосвязи и ограничения искусственного программного обеспечения ограничивают реальную пропускную способность.

На практике Bluetooth BR может достигать пропускной способности до 0,7 Мбит/с, а Bluetooth EDR — 2,1 Мбит/с. Этой пропускной способности достаточно для таких приложений, как потоковое аудио. Поскольку BLE отправляет данные короткими пакетами для экономии энергии, его пропускная способность сталкивается с дополнительными ограничениями. Он может достичь максимальной пропускной способности только 0,27 Мбит/с. Хотя этой пропускной способности недостаточно для потоковой передачи аудио, ее более чем достаточно для отправки данных датчиков, которые не нужно передавать постоянно.

Из этих четырех разделов становится ясно, что различия в PHY для каждого из этих протоколов вызывают много различий в рабочих параметрах. В таблице 1 приведены основные параметры Bluetooth BR/EDR и BLE.

БЛЕ 5.0

Bluetooth 5 использует оригинальную технологию BLE с низким энергопотреблением, но включает в себя некоторые новые усовершенствования. Одним из самых больших улучшений является введение трех PHY, которые можно выбрать для увеличения максимального диапазона или пропускной способности.Bluetooth 5 также добавляет усовершенствования, улучшающие рекламу.

Первый PHY, который предлагает Bluetooth 5, называется LE 1M. Это тот же PHY, который используется для BLE в спецификации Bluetooth 4.2, поэтому большинство его параметров будут соответствовать параметрам, показанным в таблице 1 . LE 1M — это единственный PHY, который является обязательным в Bluetooth 5. Два других PHY являются необязательными.

Bluetooth 5 интегрирует закодированный PHY как один из дополнительных PHY, который может расширить диапазон связи. Кодированный PHY обеспечивает большую дальность за счет введения избыточности для получения некоторого выигрыша в обработке вместо увеличения мощности передатчика.

Bluetooth 5 вводит дополнительные избыточные биты, которые используются для определения правильного значения бита. Закодированный PHY существует в двух вариантах: S=2 и S=8. S=2 отправляет два символа на бит, что снижает пропускную способность в два раза, но теоретически удваивает диапазон. S=8 отправляет восемь символов на бит. Хотя это снижает пропускную способность до 125 кбит/с, диапазон увеличивается примерно в четыре раза. На практике фактический диапазон будет немного ниже теоретических значений, но этот метод все же помогает достичь гораздо большего диапазона.

Диапазон

не важен для всех конечных приложений, поэтому Bluetooth 5 позаботился о том, чтобы включить что-то для приложений, где пропускная способность важнее диапазона. Существует вариант с удвоенной скоростью передачи данных, называемый LE 2M, который увеличивает скорость необработанных данных до 2 Мбит/с. Это позволяет отправлять данные с максимальной фактической пропускной способностью 1,4 Мбит/с. Это означает, что данные могут передаваться даже быстрее, чем Bluetooth BR, при меньшем энергопотреблении.

В таблице 2 сравниваются три физических уровня, доступных в Bluetooth 5, чтобы показать, как они различаются по скорости необработанных данных и диапазону.

Bluetooth 5 предлагает множество улучшений для рекламы. Он по-прежнему использует ту же схему каналов, что и BLE, но включает опции для дополнительной рекламы на всех 40 каналах вместо трех. В Bluetooth 5 небольшие рекламные пакеты могут передаваться по трем рекламным каналам, используемым в BLE. Однако теперь они могут указывать на более крупные рекламные пакеты (до 255 октетов), которые можно отправлять по дополнительным 37 каналам. Это также помогает уменьшить объем контента на трех основных рекламных каналах.Bluetooth 5 также включает улучшения для объявления цепочки пакетов, периодического объявления и более низкого минимального интервала объявления.

Приложения

Различия в PHY являются ключом к определению того, какой протокол лучше всего подходит для каждого приложения. В последних нескольких разделах мы рассмотрели множество технических деталей, которые можно применить для лучшего понимания идеального использования каждого протокола.

Начнем с Bluetooth BR/EDR. Он снижает задержку пакетов и мощность для более высокой пропускной способности, поэтому он лучше всего подходит для приложений, где пропускная способность является критически важной характеристикой.Это делает его идеальным протоколом для таких приложений, как потоковая передача или отправка больших объемов данных. Распространенными приложениями являются беспроводные гарнитуры (рис. 4) и приложения точка-точка.

4. Беспроводные гарнитуры представляют собой один из примеров общего применения Bluetooth BR/EDR.

BLE лучше всего подходит для приложений, которым нужно отправлять только небольшие объемы данных, благодаря чему устройство может проснуться, передать необходимые данные, а затем вернуться в спящий режим.Низкое энергопотребление BLE делает его обязательным для устройств, которые питаются от небольшой батареи. Приложение, которое хорошо подходит для BLE, — это монитор сердечного ритма. Монитор сердечного ритма не должен часто отправлять данные, но он должен работать в течение длительного периода времени от батареи. Поскольку область IoT продолжает развиваться, мы, вероятно, увидим много новых приложений BLE.

Важно отметить, что когда вы выбираете устройство с поддержкой Bluetooth для своего приложения, вы должны быть уверены, что выбираете микросхему, которая поддерживает протокол, который вы планируете использовать.Вы не можете купить микросхему наугад и предполагать, что она поддерживает как Bluetooth BR/EDR, так и BLE. Как упоминалось ранее, Bluetooth BR/EDR и BLE используют разные PHY, поэтому вам необходимо убедиться, что выбранная вами микросхема поддерживает PHY для протокола, который вы планируете использовать, или поддерживает оба PHY, если вы считаете, что оба могут быть полезны для вашего устройства. заявление.

Bluetooth 5, который обещает обширные улучшения, начал появляться в популярных технологиях. Многие популярные смартфоны уже предлагают поддержку Bluetooth 5.Как и в случае с большинством беспроводных протоколов, для интеграции Bluetooth 5 в большую часть электроники потребовалось несколько лет. Однако становится очевидным, что время для Bluetooth 5 пришло.

Если вы хотите быть готовым к Bluetooth 5, для выполнения основных требований необходим микроконтроллер, совместимый с Bluetooth 5. Одним из примеров является MAX32666GWPBT от Maxim, который имеет два ядра Arm Cortex-M4 и отдельное оборудование, предназначенное для работы стека Bluetooth (рис. 5) . Это оставляет два ядра полностью свободными для вашего приложения.Другим вариантом является маломощный Arm Cortex-M4 MAX32665 с микроконтроллером с плавающей запятой (FPU) с Bluetooth 5. Этот микроконтроллер включает в себя функции управления питанием, такие как импульсный источник питания с одним индуктором и несколькими выходами (SIMO) и динамическое масштабирование напряжения для минимизации энергопотребления, поэтому он хорошо подходит для систем с батарейным питанием.

5. Микроконтроллер MAX32666GWPBT предназначен для приложений Bluetooth 5.

Заключение

Как и на любом хорошем уроке, лучший способ проверить свои знания — пройти тест.Испытайте себя, вернитесь к приложениям, перечисленным в начале этой статьи, и посмотрите, сможете ли вы определить, какой протокол Bluetooth использует каждое из них. Если вы застряли, ответы ниже…

Bluetooth BR/EDR хорош для приложений, где важна максимальная пропускная способность. Он может потреблять значительное количество энергии, поэтому он не подходит для приложений, требующих длительного времени автономной работы. Он также имеет большую задержку и требует больше времени для настройки соединения для отправки данных. Следовательно, он не предназначен для приложений, которые передают и получают нечастые короткие сообщения.Вы можете найти его для подключения телефона к автомобильной стереосистеме для воспроизведения музыки или отправки файлов между компьютерами или планшетами. Оба приложения требуют высокой пропускной способности и могут позволить себе потреблять некоторое количество энергии.

BLE используется, когда критично низкое энергопотребление и не требуется высокая пропускная способность. Он может отправлять данные очень быстро и имеет низкую задержку. Вы обнаружите, что он используется в приложениях, которые должны работать в течение длительного времени на небольшой батарее или в тех, которым не нужно часто отправлять данные. BLE используется в системах домашней безопасности, таких как умные дверные замки и фитнес-трекеры.

Несмотря на то, что все эти технологии называются Bluetooth, они действительно предлагают различные преимущества миру беспроводной электроники. Чтобы определить, какой протокол лучше всего подходит для ваших приложений, обязательно просмотрите различия в PHY, перечисленные в таблице 1 , чтобы увидеть, в чем превосходит каждый протокол. Кроме того, следите за тем, как Bluetooth 5 изменит отрасль в ближайшие несколько лет благодаря более высокой пропускной способности, большему радиусу действия и расширенным рекламным возможностям.

Саманта Морхед присоединилась к Maxim Integrated в качестве ассоциированного члена технического персонала.

Адаптер Bluetooth 5.0 + BR/EDR — дальность действия 20 м — чистый звук

Адаптер Bluetooth 5.0 + BR/EDR с радиусом действия до 20 м


Вы хотите совершать звонки или воспроизводить музыку через Bluetooth, но ваш ноутбук, компьютер или автомобиль не имеют функции Bluetooth? Тогда вы можете использовать этот аудиоадаптер. Поместив компактный адаптер в USB-порт вашего ноутбука, настольного компьютера или автомобиля, вы создадите беспроводное соединение, чтобы можно было воспроизводить музыку через беспроводные наушники или динамик.

Bluetooth 5.0 + BR/EDR

Bluetooth 5.0 + BR/+EDR обеспечивает стабильную передачу звука. Эта версия имеет лучшую производительность по сравнению с версией 4.2. Отчасти это связано с чипом RTL8761B. Есть более быстрая передача, звук чище и стабильнее и есть дальность до 20 метров. Кроме того, потребляется меньше энергии. Существует быстрая передача без потери звука, что обеспечивает чистый звук.

Сопряжение нескольких устройств

Аудиоадаптер Bluetooth можно подключить к USB-порту ноутбука или настольного компьютера, после чего к нему можно будет подключать различные типы устройств.Не делайте bluetooth-устройства bluetooth-совместимыми с этим адаптером bluetooth 5.0 + BR/+EDR. Примеры устройств, которые затем можно подключить через Bluetooth: bluetooth-гарнитура, клавиатура, мышь, принтер, динамик, телефон, принтер, компьютер или контроллер игровой приставки. Хотя многие адаптеры Bluetooth не поддерживают Bluetooth-гарнитуру и динамик, этот адаптер Orico поддерживает. Наслаждайтесь музыкой без ущерба для качества звука. Поддерживается аудио и голосовая функция гарнитуры.

Вы когда-нибудь подключали устройство? Тогда адаптер автоматически и быстро подключится к устройству в следующий раз.

Подключиться к смартфону и передать файлы

Вы можете легко подключить свой смартфон к настольному компьютеру или ноутбуку через Bluetooth. Вставьте Bluetooth-адаптер в USB-порт настольного компьютера или ноутбука и подключите телефон. Таким образом поддерживается автономная передача данных, и вы можете легко передавать файлы.
Примечание. Этот адаптер не может подключать устройство iOS. Только Android поддерживается с Windows.

Совместимость

Адаптер обратно совместим с Bluetooth 2.0, 2.1, 3.1, 4.0, 4.1 и 4.2. Адаптер поддерживается Windows. Примечание. Не поддерживается устройствами Mac OS/Linux/Apple. Для использования адаптера необходимо скачать драйвер. Вы можете сделать это, нажав на эту ссылку.


Характеристики:

✔ Артикул: ORI-BTA-508-BK.
✔ Тип: адаптер Bluetooth 5.0 + BR/EDR.
✔ Подходит для настольного компьютера или ноутбука.
✔ Через порт USB.
✔ Скорость передачи данных до 5 Мбит/с по Bluetooth.
✔ Радиус действия до 20 м.
✔ Поддерживает несколько устройств Bluetooth.
✔ сопряжение Bluetooth-гарнитуры, клавиатуры, мыши, принтера, динамика, телефона, принтера, компьютера или контроллера.
✔ Подходит для передачи файлов с ПК <-> телефона Android.
✔ Низкое энергопотребление.
✔ Материал: АБС.
✔ Чип RTL8761B для оптимальной производительности.
✔ Подходит для Windows.
✔ Обратная совместимость с Bluetooth 2.0, 2.1, 3.1, 4.0, 4.1 и 4.2.
✔ Цвет: черный.
✔ Вес: 2 грамма.
✔ Размеры изделия: 24,6 мм x 16,2 мм x 7 мм.

Прогулка внутри Bluetooth EDR

//php echo do_shortcode(‘[Responsevoice_button voice=»US English Male» buttontext=»Listen to Post»]’) ?>

Нет никаких сомнений в том, что технология Bluetooth начала завоевывать рынок связи.Эта технология, которая когда-то подвергалась критике из-за отсутствия внедрения, теперь поставляется десятками миллионов в таких приложениях, как сотовые телефоны, беспроводные гарнитуры и автомобили.

Но, как и все беспроводные протоколы, Bluetooth также нуждается в развитии, чтобы соответствовать изменяющимся требованиям потребителей. В частности, в сфере потребительской электроники существует явный призыв к поддержке беспроводной передачи аудиосигналов с более высокой пропускной способностью и более высоким качеством, запрос, который расширит возможности пропускной способности, обеспечиваемые существующими конструкциями Bluetooth со скоростью 1 Мбит/с.

Чтобы удовлетворить потребность в аудио следующего поколения и других беспроводных приложениях малого радиуса действия с высокой пропускной способностью, специальная группа по интересам Bluetooth разработала протокол Enhanced Data Rate (EDR), который увеличивает пропускную способность, предоставляемую через соединения Bluetooth, до пиковой скорости. 3 Мбит/с. В этой статье мы рассмотрим причины, по которым необходимо увеличить пропускную способность соединений Bluetooth. Затем мы подробно рассмотрим изменения модуляции, внесенные в версию 2.0 спецификации Bluetooth для поддержки работы EDR.

Зачем нужен EDR?
Версия Bluetooth EDR была ратифицирована в ноябре 2004 г., и хотя она кажется простым дополнением к последней версии 2.0 спецификации, ее эффект далеко идущий.

Когда в конце 90-х была первоначально составлена ​​спецификация Bluetooth, особое внимание было уделено тому, чтобы спецификация обеспечивала гибкость и адаптируемость, а также чтобы эта среда беспроводной связи оставалась надежной и безопасной.С момента своего создания Bluetooth претерпел ряд изменений, которые привели к значительному улучшению производительности и совместимости, а также сосуществованию с другими стандартами беспроводной связи, такими как 802.11. EDR Bluetooth является последней такой адаптацией.

Работа EDR определяется спецификацией Bluetooth 2.0. В частности, спецификация Bluetooth 2.0 определяет изменения модуляции и дополнительные типы пакетов, которые позволяют разработчикам обеспечивать пиковую скорость 3 Мбит/с (реальная пропускная способность 2,1 Мбит/с) по соединению Bluetooth.Для сравнения, спецификация Bluetooth 1.2 определяет максимальную скорость передачи данных 1 Мбит/с (реальная пропускная способность 723 кбит/с) по соединению Bluetooth.

Для любой технологии связи чем быстрее, тем лучше, и Bluetooth не является исключением. Однако причины, лежащие в основе EDR, и, в частности, выбор скорости передачи данных 3 Мбит/с, выходят за рамки простого стремления к большей скорости.

В настоящее время не существует ни одного приложения Bluetooth, требующего скорости передачи данных, превышающей текущую скорость передачи данных 1 Мбит/с.Даже высококачественный стереофонический аудиопоток (с использованием обязательного кодека SBC) достигает максимальной скорости 345 кбит/с.

Хотя ожидается, что будущие отдельные приложения будут поддерживать требования к скорости передачи данных на этом уровне, кажется почти очевидным, что по мере роста популярности Bluetooth пользователи будут все чаще использовать несколько соединений Bluetooth одновременно. Это особенно актуально для ПК, где легко представить себе использование Bluetooth-мыши и клавиатуры и одновременное прослушивание потокового стереозвука через пару Bluetooth-наушников.EDR дает Bluetooth дополнительную пропускную способность, необходимую для поддержания всех этих соединений на скоростях передачи данных, которые пользователи считают приемлемыми.

Возьмем пример стереозвука плюс мышь и клавиатура и стандартная скорость Bluetooth: мышь и клавиатура обычно могут использовать 11% от максимальной теоретически доступной полосы пропускания, а поток стереозвука среднего качества с использованием кодека SBC по умолчанию занимает 35%. Это оставляет запас в 43%, что было бы достаточно для проводной сети.

Однако для беспроводной сети теоретический максимум редко достигается из-за помех и неидеального планирования пакетов.На практике запаса в 43% как раз достаточно для поддержания приемлемой производительности в большинстве ситуаций — при условии, что планирование пакетов правильное. Однако высокий уровень помех вызовет сбои в звуке или вялую реакцию мыши и клавиатуры.

Ситуация меняется, если пользователь хочет прослушать высококачественный аудиопоток, для которого требуется 345 кбит/с данных, а не 237 кбит/с для среднего качества. Поток стереоаудио теперь занимает 53% доступной пропускной способности, что в сочетании с 22%, необходимыми для мыши и клавиатуры, дает запас в 25%.Этого просто недостаточно, чтобы обеспечить повторную передачу, необходимую для поддержания приемлемой производительности даже при самых незначительных помехах.

Переход на EDR решает проблему. Мышь и клавиатура по-прежнему занимают 11 % от максимально доступной пропускной способности, но высококачественный аудио/видеопоток теперь занимает только 18 %. Это оставляет запас в 60%, которого легко достаточно для поддержания приемлемой производительности даже при сильных помехах и при этом остается место для дополнительных приложений, таких как печать файла или синхронизация данных.

Снижение мощности; Обеспечение совместимости
Помимо поддержки более высокого качества звука, EDR важен, поскольку помогает снизить энергопотребление в конструкции Bluetooth. Количество энергии, потребляемой радиомодулем Bluetooth, зависит от продолжительности его активности. Поскольку EDR позволяет передавать данные в 3 раза быстрее, радио должно быть активным только в течение трети времени и в результате потребляет треть энергии.

Обратная совместимость с v1.2 также был одним из приоритетов при разработке EDR. Окончательная спецификация на 100 % совместима с предыдущими версиями и позволяет использовать сети, содержащие смесь устройств EDR и стандартных устройств. Новые схемы модуляции также очень совместимы со стандартной скоростью, поэтому одна цепочка передачи и приема может выполнять и то, и другое. Это означает, что разработка продукта с использованием EDR не сложнее, чем разработка продукта Bluetooth 1.2.

Как работает EDR
Итак, как работает EDR? По сути, протокол EDR определяет дополнительные типы пакетов, которые используют новые схемы модуляции для данных полезной нагрузки.

Все данные Bluetooth передаются как часть пакета. Стандартные тарифные пакеты состоят из четырех разделов:

  1. Код доступа — принимающее устройство использует его для распознавания входящих передач.
  2. Заголовок — описывает тип и длину пакета.
  3. Полезная нагрузка — Фактические данные.
  4. Межпакетный защитный диапазон — Радио перенастраивается на следующую частоту.

В спецификации Bluetooth 1.2 все три секции передачи используют частотную манипуляцию по Гауссу (GFSK) для модуляции эфирного радиочастотного сигнала.В GFSK несущая частота отклоняется на +/- 160 кГц, чтобы указать единицу или ноль, таким образом кодируя один бит на символ. Скорость передачи символов составляет 1 Мсимвол/с, что приводит к пиковой скорости передачи данных 1 Мбит/с. Но когда разработчики учитывают коды доступа, заголовки и защитные полосы, системы Bluetooth фактически обеспечивают максимальную скорость передачи данных 723 кбит/с.

В спецификации Bluetooth 2.0 пакеты EDR по-прежнему используют модуляцию GFSK для кода доступа и заголовка. Однако EDR использует одну из двух разных схем модуляции полезной нагрузки: одну обязательную и одну необязательную (подробнее ниже).Изменение схемы модуляции также требует вставки небольшой защитной полосы и последовательности синхронизации между заголовком и полезной нагрузкой (фиг. 1) .


Рис. 1. Схема, показывающая пакет EDR, разделенный на код доступа, заголовок, последовательность синхронизации и полезную нагрузку.

Улучшение 2 Мбит
Обязательная скорость передачи данных 2X (2 Мбит) использует π/4 дифференциальную четверичную фазовую манипуляцию (π/4-DQPSK). Как следует из названия, эта схема модуляции изменяет фазу несущей, а не частоту.Кватернарность относится к тому факту, что для каждого символа существует четыре возможных положения фазы, что позволяет кодировать два бита данных на символ. Скорость передачи остается прежней; следовательно, скорость передачи данных увеличивается в 2 раза.

π /4-DQPSK является дифференциальным, поскольку фазовое положение каждого символа относительно предыдущего положения (т. е. дифференциального перемещения) определяет кодируемое 2-битное значение. Обозначение π/4 означает, что дифференциальное перемещение равно +3π/4, +π/4, π/4 или 3π/4. Перевод из радиан в более привычные градусы дает +135, +45, -45 или -135 градусов.

Четыре движения, описанные выше, дают в общей сложности восемь возможных фазовых положений, каждое из которых разделено на 45 градусов. Однако в конструкции EDR только четыре позиции, разделенные на 90 град. являются возможными для любого заданного символа (рисунок 2) . Предотвращение +/-π (+/-180 градусов) скачков фазы защищает от больших изменений амплитуды и позволяет выполнять демодуляцию без знания фазы несущей. Фильтр формирования импульсов с приподнятым косинусом используется для уменьшения излучений в боковой полосе.


Рис. 2. Шаблоны созвездия для /4-DQPSK и 8-DPSK.

Улучшение 3 Мбит
Скорость передачи данных 3X (3 Мбит) использует восьмифазную дифференциальную фазовую манипуляцию (8DPSK), которая аналогична π/4-DQPSK, но допускает дифференциальный переход к любой из восьми возможных фаз. позиции. В 8DPSK расстояние между возможными фазовыми позициями для каждого символа уменьшено до 45 градусов. (см. рисунок 2 выше).

Приемник PSK должен решить, в какой фазе находится входящая передача, чтобы декодировать цифровые данные. Шум маскирует истинную фазу передачи.Чем больше расстояние между соседними возможными положениями фазы для каждого символа, тем больше шума можно допустить, прежде чем входящий сигнал будет декодирован неправильно. Меньшая разность фаз между соседними позициями, наряду с использованием скачков фазы +/-π, означает, что 8DPSK более уязвима для помех. Однако он позволяет кодировать 3 бита данных на символ, что дает пиковую скорость передачи данных EDR 3 Мбит/с.

Новые пакеты
Спецификация Bluetooth 2.0 определяет десять новых пакетов EDR: по 5 для скоростей передачи данных 2X и 3X.Два из пяти представляют собой 3- и 5-слотовые пакеты, ориентированные на расширенное синхронное соединение (eSCO), которые используют зарезервированную полосу пропускания и обычно используются для голосовой связи. Остальные три — это 1-, 3- и 5-слотовые асинхронные пакеты без установления соединения (ACL), которые используются для передачи данных.

Ни один из новых пакетов EDR не использует упреждающую коррекцию ошибок (FEC). Вместо этого существующий алгоритм скорости передачи данных, зависящей от качества канала (CQDDR), расширен для автоматического переключения обратно на стандартные пакеты скорости с FEC, когда это необходимо.

Одним из интересных аспектов спецификации Bluetooth 2.0 является то, как новые пакеты EDR идентифицируются в заголовке пакета. Эта идентификация важна, поскольку она сообщает принимающей радиостанции, нужно ли ей переключать схемы модуляции между заголовком и полезной нагрузкой. Заголовок пакета Bluetooth содержит 4 бита для идентификации пакета, чего достаточно для 15 типов пакетов, определенных в спецификации Bluetooth 1.1. Однако добавление десяти новых пакетов EDR, а также трех дополнительных пакетов eSCO со стандартной скоростью, которые были частью v1.2 означает, что в заголовке закончилось место. Изменение формата заголовка поставило бы под угрозу обратную совместимость, поэтому требовалось некоторое умное повторное использование.

Решение состоит в том, чтобы определить различные режимы работы для канала и создать новое сообщение, которым обмениваются радиостанции, совместимые с EDR, для переключения между режимами. Один из режимов работы — 1 Мбит/с, что ничем не отличается от стандартной скорости. Когда две радиостанции EDR разговаривают друг с другом, они могут обмениваться сообщениями, соглашаясь переключиться на режим 2–3 Мбит/с, где одни и те же коды заголовков пакетов означают разные вещи.Например, в режиме 1 Мбит/с код 1011 относится к стандартной скорости, пакету длиной 3 слота без исправления ошибок, но в режиме от 2 до 3 Мбит/с тот же код относится к 3X EDR, 3-слотовый длинный пакет.

Верхний уровень не влияет

Вся приведенная выше информация относится к нижним уровням стека Bluetooth, которые работают на кристалле — уровням ниже интерфейса HCI. Это потому, что EDR действительно не оказывает большого влияния на верхние слои. Чип с поддержкой EDR может передавать данные быстрее, работать с меньшим энергопотреблением или выполнять больше одновременных операций за один раз, чем устройство со стандартной скоростью, но, кроме как запрашивать более быстрые данные на верхних уровнях, он не предъявляет никаких других требований.

Единственное другое различие между стандартными радиостанциями и радиостанциями EDR, о которых стоит упомянуть, заключается в том, что для увеличения скорости в 3 раза требуется 3-кратная буферизация на кристалле. Таким образом, некоторая дополнительная оперативная память будет распространена на устройствах с поддержкой EDR.

Silicon Avaialbility
Теперь доступен полностью квалифицированный кремний с поддержкой EDR. Первые итерации представляют собой микросхемы на основе флэш-памяти, в которых прошивку можно легко обновить, чтобы справиться с любыми изменениями в спецификации во время первоначальной поставки на рынок.В начале 2005 года к ним присоединятся продукты на основе ПЗУ, которым не хватает гибкости флэш-памяти, но которые значительно дешевле.

Что интересно в EDR Bluetooth, так это тонкость изменения по сравнению с версией 1.2 спецификации Bluetooth и то, насколько радикально это может повлиять на несколько фундаментальных качеств стандарта: скорость передачи данных; потребляемая мощность; пользовательский опыт. Это не значит, что изменения, делающие возможным EDR, незначительны. В конце концов, EDR требует перехода на новое оборудование и связанных с этим затрат.Однако для инженера по устройствам Bluetooth эти изменения являются в лучшем случае отвлекающим маневром, поскольку большая часть спецификации EDR выглядит такой же, как стандартная скорость Bluetooth 1.2, и, следовательно, ее так же легко интегрировать в конструкцию, как и раньше. до.

Примечание редактора: Дополнительную информацию о спецификации EDR можно найти на сайте www.bluetooth.org.

Об авторе
Дэвид Макколл — старший консультант по продуктам отдела корпоративной социальной ответственности.Дэвид получил степень MSEE в Эдинбургском университете со специализацией в области разработки интегральных схем. До него можно дозвониться.

Bluetooth EDR — повышенная скорость передачи данных

Страна или область* —Выберите — United StatesUnited KingdomCanadaIndiaNetherlandsAustraliaSouth AfricaFranceGermanySingaporeSwedenBrazilAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrit / Индийский океан Terr.Бруней-ДаруссаламБолгарияБуркина-ФасоБурундиКамерунКанарские островаКабо-ВердеКаймановы островаЦентральноафриканская РеспубликаЧадЧилиКитайОстров РождестваКокосовые острова (Килинг)КолумбияКоморские островаКонгоКонго, Демократическая Республика Республика OfCook IslandsCosta RicaCôte d’IvoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Terr.GabonGambiaGeorgiaGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard / McDonald ISL,.HondurasHong Kong, ChinaHungaryIcelandIndonesiaIranIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea (Северная) Корея (Южная) KuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarN. Марьяна Isls.NamibiaNauruNepalNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorwayOmanPakistanPalauPalestinian край, OccupiedPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint Киттс и NevisSaint LuciaSamoaSan MarinoSao Фолиант / PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbia и MontenegroSerbiaMontenegroSeychellesSierra LeoneSlovak RepublicSloveniaSolomon IslandsSomaliaSpainSri LankaSt.ЕленаСв. Пьер и МикелонСв. Винсент и GrenadinesSudanSurinameSvalbard / Ян Майен Isls.SwazilandSwitzerlandSyriaTaiwan, ChinaTajikistanTanzaniaThailandTimor-LesteTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks / Кайкос Isls.TuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUS Экваторияльная Is.UruguayUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaViet NamVirgin острова (Британские) Виргинские острова поле (США) Уоллис / Футуна Isls.Western SaharaYemenZambiaZimbabweRequired

USB 2.0 на Bluetooth 2.0/2.1 EDR Адаптер Dongle, Synchrotech

Быстро добавьте возможности Enhanced Data Rate Bluetooth 2.0/2.1 на свой ноутбук или настольный ПК, оснащенный портом USB 2.0. Этот портативный и простой в использовании адаптер работает со всеми последними версиями Windows и работает до 3 раз быстрее, чем адаптеры Bluetooth 1.2. USB-BTIO-K02 Переходник USB 2.0 на Bluetooth 2.0/2.1 EDR Dongle поддерживает все новейшие функции Bluetooth и использует спецификацию Full-Speed ​​USB 2.0 для полной передачи данных со скоростью 12 Мбит/с на главный компьютер и с него.Добавление адаптера Bluetooth к компьютеру позволяет ему осуществлять беспроводную связь с карманными компьютерами с поддержкой Bluetooth, мобильными телефонами, принтерами, цифровыми камерами и другими устройствами. Мыши и клавиатуры Bluetooth также становятся доступными, обеспечивая беспроводной вход без проблем с инфракрасной прямой видимостью. Оснастите весь офис переходниками USB-Bluetooth, чтобы совместно использовать принтер с поддержкой Bluetooth без необходимости использования неприглядных кабелей. Используйте с ноутбуком и мобильным телефоном с поддержкой Bluetooth для подключения к Интернету вдали от любых точек доступа.

Подпишитесь на @synchrotech_inc

Характеристики и характеристики

Особенности
  • Совместим со спецификацией USB 2.0 Full-Speed ​​(12 Мбит/с)
  • Модель Bluetooth класса 2: рабочий диапазон до 10 метров
  • Модель Bluetooth класса 1: рабочий диапазон до 100 метров
  • Диапазон радиочастот: 2402–2480 МГц для США/Европы/Японии
  • Bluetooth 2.Совместимость с 0/2.1 EDR (Enhanced Data Rate), в 3 раза быстрее, чем Bluetooth 1.2
  • Создает беспроводное соединение между вашими настольными и портативными компьютерами и другими устройствами Bluetooth; например, компьютеры, гарнитуры, мобильные телефоны, КПК, принтеры и т. д.
  • Поддерживает расширенный профиль распространения аудио (A2DP)
  • Поддерживает Plug-N-Play и горячую замену
Информация о гарантии
Протоколы
  • Универсальная последовательная шина 2.0 (USB 2.0 полноскоростной 12 Мбит/с)
  • Bluetooth 2.0/2.1 EDR (повышенная скорость передачи данных)
Поддерживаемые функции Bluetooth
  • Частота: 2402–2480 МГц для США/Европы/Японии
  • Четыре режима низкого энергопотребления: Парковка, Нюхать, Удерживать и Глубокий сон
  • Поддержка профилей
  • : GAP, SPP, SDAP, GOEP, OPP, FTP, DUN, LAP, FAX и ActiveSync
  • Bluetooth: Класс 1 и Класс 2
Производительность
  • Модель Bluetooth класса 2: рабочий диапазон до 10 метров
  • Модель Bluetooth класса 1: рабочий диапазон до 100 метров
Системные требования
  • ПК с USB
  • Собственные драйверы Windows XP/Vista/7 (32- и 64-разрядные) поддерживают
Комплект поставки
  • Ключ Bluetooth
  • Руководство пользователя
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.