Расстояние блютуз: Bluetooth: радиус действия, инструкция, отзывы

Bluetooth 5.0: преимущества, радиус действия, скорость

Новость о появлении Bluetooth 5.0 промелькнула на страницах медиаресурсов в июне 2016 года, но занятая более важными вещами публика не обратила должного внимания на появление нового технологического стандарта в мире беспроводной связи. Устройств на базе Bluetooth 5.0 на тот момент пока еще не выпустили. В мае 2017, после появления Samsung Galaxy S8 и Xiaomi Mi 6, о новой спецификации заговорили в совсем другом ключе. Ведь Bluetooth 5.0 преподнес потребителям сразу несколько долгожданных преимуществ, о которых мы поговорим в этой статье.

Хорошие новости для разработчиков

Беспроводное сосуществование – запомните этот термин. Скоро он изменит всю структуру беспроводных коммуникаций. Bluetooth Special Interest Group обещает невиданный ранее уровень взаимодействия с другими протоколами связи. Нам даже обещают параллельное и бесконфликтное сосуществование Bluetooth и Wi-Fi.

Спецификация 5.0 предполагает работу 255 октет-пакетами (вместо 31 пакета, как у предыдущей версии) и переход на соседние частоты без потери байт трафика. В переполненном битами и байтами диапазоне 2,4 ГГц станет легче дышать и потребителям, и программистам, и даже операционным системам и чипам.

Разработчики смогут осуществлять тонкие настройки программных продуктов, производители начнут интегрировать модули Bluetooth 5.0 даже в утюги и пылесосы. А операционные системы перестанут перегружать процессоры, пытаясь выстроить работу по упорядочиванию замусоренного трафика. Аналитики утверждают, что с этого и начнется тот самый «интернет вещей», о появлении которого так долго говорили все футурологи.

Что ждать потребителю

Для обычного пользователя Bluetooth-устройств появление спецификации 5.0 интересно двумя моментами. Во-первых, новый стандарт увеличивает скорость обмена файлами в 2 раза. Во-вторых, радиус действия увеличивается в 4 раза.

В цифрах это звучит еще лучше – скорость Bluetooth 5.0 выросла до 2 Мбит/с, а радиус действия увеличивается до 100 метров. Теперь вы сможете слушать треки с высоким качеством звука даже в том случае, если ваш смартфон находится в доме, а вы с беспроводной колонкой или наушниками – на улице.

Кроме того, новый протокол позволяет не только нарастить дальность — Bluetooth 5.0 готов работать не с одним источником, а сразу с несколькими. И энергоемкость у этого процесса будет существенно ниже, чем у предыдущих версий модулей беспроводной связи. Проще говоря, Bluetooth 5.0 будет беречь батарею и смартфона, и мобильной колонки.

Еще одна хорошая новость – возможность шифровать трафик, передаваемый по Bluetooth-каналу. Разработчики и производители уже поговаривают о замене короткого поводка NFC более совершенным протоколом, позволяющим превратить смартфон в полноценную замену банковской карты.

Правда, все эти преимущества пока доступны лишь немногим владельцам мобильных устройств.

Смартфоны с Bluetooth 5.0

Прямо сейчас вы можете купить только три устройства с модулями связи Bluetooth 5.0. Это смартфоны Samsung Galaxy S8/S8+ и Xiaomi Mi 6. Пока новая спецификация реализуется только на флагманах, так что за право пользоваться всеми нововведениями Bluetooth 5.0 вам придется заплатить от 500 до 1000 долларов США.

Во второй половине мая к линейке флагманов Самсунг и Сяоми присоединится HTC U 11 – премиум-смартфон, в официальную спецификацию которого вписан новый стандарт беспроводной связи. На этот раз за преимущества Bluetooth 5.0 придется отдать от 650 долларов до 750 евро, в зависимости от места продажи нового смартфона HTC.

К началу лета, спустя примерно год с момента анонса Bluetooth 5.0, на рынке появится Sony Xperia XZ Premium – еще один флагман с новой спецификацией беспроводной связи. Ориентировочная стоимость японского устройства составит 800 долларов США.

В отдаленных перспективах аналитики прогнозируют появление пятой спецификации в OnePlus 5, Samsung Galaxy Note 8 и новом гуглофоне из линейки Pixel. А вот в дешевых мобильных телефонах Bluetooth 5.0 пропишется еще очень не скоро. Дело в том, что эта спецификация должна поддерживаться чипсетами. Среди недорогих решений такими способностями, к нашему сожалению, пока не обладает ни один процессор.

связь в радиусе 800 метров

• Рейтинги
• Обзоры
  • Смартфоны и планшеты
  • Компьютеры и ноутбуки
  • Комплектующие
  • Периферия
  • Фото и видео
  • Аксессуары
  • ТВ и аудио
  • Техника для дома
  • Программы и приложения
• Новости
• Советы
  • Покупка
  • Эксплуатация
  • Ремонт
• Подборки
  • Смартфоны и планшеты
  • Компьютеры
  • Аксессуары
  • ТВ и аудио
  • Фото и видео
  • Программы и приложения
  • Техника для дома

БЕСПРОВОДНАЯ ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ НА РАССТОЯНИИ 10 МЕТРОВ. Bluetooth: gukovfamily — LiveJournal

Что такое Bluetooth и как им пользоваться, чтобы наконец избавиться от проводов, Вы узнаете все о том как работает Блютуз.

Bluetooth — это беспроводная персональная сеть передачи данных, которая используется для сопряжения устройств, оснащенных специальными модулями.

По большому счету ответ на этот вопрос знают все, кто хоть немного знаком с современными технологиями и пользуется компьютерами, смартфонами и планшетами. Данная технология передачи данных по воздуху одна из самых массовых и появилась достаточно давно.

Краткая история

Впервые созданием данной технологии занялась компания Ericsson в далеком 1994 году. Общее распространение Блютуз начал получать с 1998 года, когда была создана специальная группа компаний, в которую входили Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba, которые совместными усилиями занимались разработкой.

На данный момент технология получила версию 5.0, которая действует с 2016 года. Разработчики не собираются останавливаться на достигнутых скоростях и возможностях, хоть беспроводную сеть данного стандарта активно пытаются вытеснить с рынка конкурентные разработки.

Что значит и как пишется?

Bluetooth в дословном переводе с английского состоит из двух слов – голубой и зуб. В переводе с датского это сочетание означает синезубый (в честь короля викингов из Дании).

В техническом понимании Bluetooth — это стандарт беспроводной связи обеспечивающий передачу информации между различными устройствами: телефонами, компьютерами, компьютерной периферией, часами, бытовой техникой и прочими девайсами. Передача осуществляется в радиусе до 10 метров и возможна даже между разными помещениями.

Как выглядит Блютуз?

Расшифровка значка технологии тоже весьма любопытная. На эмблеме красуются две скандинавские руны, совмещенные вместе. Цветовое решение логотипа также полностью соответствует названию.

Как работает Блютус?

Рассмотрим принцип работы модуля:

• передача данных основана на радиоволнах;


• при передаче используется единый ISM диапазон, который был принят за основу общим решением союза компаний;


• отправка и принятие цифровой информации может осуществляться как между двумя девайсами, так и от одного к нескольким устройствам.

Советуем так же почитать нашу статью о решении возможных проблем при работе беспроводных мышек: besprovodnik.ru/ne-rabotaet-besprovodnaya-mysh

На какое расстояние берет Блютус?

На данный момент беспроводной интерфейс позволяет передавать файлы на расстоянии до 10 метров. Стоит отметить, что устройства с первыми версиями на низких скоростях с трудом обменивались данными в пределах одной комнаты или даже управлять устройствами с помощью беспроводной мышки. Также существенно выросла скорость передачи данных. Первые версии могли передавать файлы на скорости до 1Мб в секунду. Пятая версия стандарта передает информацию на скорости до 12Мб в секунду. Однако устройства с новым поколением появятся в продаже только к началу 2017 года.

Нужен ли вам Bluetooth 5? — android.mobile-review.com

15 ноября 2019

Константин Иванов

Facebook

Twitter

Вконтакте

По материалам Androidcentral

Любое из недавно приобретенных вами «умных» устройств может обладать поддержкой Bluetooth 5, новейшей версии стандарта Bluetooth. Также есть немалая вероятность того, что покупка, наоборот, будет лишена поддержки Bluetooth 5, поскольку не все компании позаботились об обновлении до последней версии.

Радует то, что даже несмотря на определенную сложность в объяснении технологии Bluetooth в целом, ответы на вопрос, что изменилось и что было улучшено, можно сформулировать довольно просто. Давайте посмотрим, что собой представляет Bluetooth 5 и что дает пользователю.

Технология BLE для гарнитур

Технология BLE (Bluetooth Low-Energy) была представлена вместе со стандартом Bluetooth 4, и ее задача интуитивно понятна из названия – обеспечить устройствам возможность связываться между собой с меньшими затратами энергии. Это имеет значение, если девайс работает от аккумулятора, например, смартфон или беспроводные наушники. 

До появления Bluetooth 5 технология BLE использовалась только в носимых устройствах, маячках и небольших девайсах, относящихся к Интернету вещей. Это означало, что Bluetooth-гарнитуры были вынуждены довольствоваться обычным, более энергозатратным Bluetooth по радиоканалу. Для вашего смартфона разница будет не особенно заметной, но она становится критичной, когда речь идет об устройстве с маленькой батарейкой, например, о паре Bluetooth-наушников. Чем больше времени они проведут на зарядке, тем меньше времени пробудут у вас в ушах.

При наличии Bluetooth 5 все аудиоустройства подключаются при помощи BLE. И это может очень сильно отразиться на времени работы, впрочем, так бывает не всегда. Хороший пример – это  AirPods от Apple. Когда они подключены к iPhone, чип Apple W1 может «служить посредником» в Bluetooth-подключении, измеряя интенсивность подключения и осуществляя некоторые незначительные настройки. А на Android-смартфоне все ограничивается стандартным Bluetooth-подключением. Вот почему AirPods дольше «живут» от одного заряда, когда используются с iPhone.  

Bluetooth Dual Audio

Bluetooth Dual Audio – это возможность подключения двух аудиоустройств, таких как наушники, к одному источнику, например, к смартфону.

Эта технология не является абсолютно новой – благодаря Qualcomm эта опция была доступна для Bluetooth еще на Galaxy S8. Но в случае с Bluetooth 5 это уже часть стандарта и не требует особой лицензии от производителя чипсета. Обратите внимание, что это касается всех аудиоустройств, а не только наушников. Вы можете подключать, к примеру, две колонки или даже пару наушников и колонку. 

Быстрее, сильнее и лучше

Самые большие преимущества Bluetooth 5 – это возросшие скорость передачи данных и дальность действия. Очень сильно возросшие. Максимум, который обеспечивает Bluetooth 5 – это в четыре раза увеличившаяся дальность действия, в восемь раз лучшая пропускная способность и удвоенная скорость. Впрочем, все это невозможно получить одновременно. 

Устройствам приходится «выбирать» между более высокой скоростью передачи данных или большей дальностью действия. Та же пара наушников, в первую очередь разработанная для воспроизведения музыки, скорее воспользуется преимуществом удвоенной пропускной способности, тогда как какой-нибудь жетон с Bluetooth-трекером, наоборот, будет полезнее за счет большей дальности действия.

Bluetooth 5 может передавать данные на скорости 2 Мбит/с, тогда как Bluetooth 4.2 – максимум 1 Мбит/с.  Bluetooth 5 может подключаться к устройству на расстоянии до 240 м, тогда как Bluetooth 4.2 ограничен расстоянием 60 м.

Впрочем, не забывайте, что это максимум, достижимый в прямой видимости, а любое препятствие на пути сигнала может на него повлиять. Тем не менее, налицо очень заметные усовершенствования. И в сочетании с технологией BLE они означают, что устройства для Интернета вещей смогут использовать преимущества лучшего сигнала и тратить при этом меньше энергии.

Bluetooth 5.1

Все, что было сказано выше, — это базовые спецификации для всех версий протокола Bluetooth 5-й версии, но уже есть вариант Bluetooth 5.1. Это самая последняя версия Bluetooth, которая появилась в январе 2019 года. В ней возросли скорость соединения и надежность, а также способность Bluetooth определять точное местонахождение устройства благодаря анализу направления к подключенным устройствам. 

Также в Bluetooth 5.1 добавилась возможность для Bluetooth-устройств сигнализировать о том, что они доступны для подключения. Эта функция получила название «Randomized Advertising Channel Indexing», и она позволяет гораздо проще, чем раньше, определять, к каким Bluetooth-устройствам поблизости вы можете подключиться. Это может быть полезно, если вы находитесь там, где есть множество чужих устройств, – например, в кафе или аэропорту.

Нужен ли вам Bluetooth 5?

Зависит от обстоятельств. Преимуществами Bluetooth 5 вы сможете насладиться только тогда, когда он есть в обоих устройствах. Если ваш смартфон поддерживает Bluetooth 5, а наушники или автомобиль – нет, то никакой разницы с тем, что было раньше, не будет. А такая ситуация вполне вероятна, потому что автопроизводители славятся своим упрямством в нежелании обновлять Bluetooth.

Есть и хорошие новости – Bluetooth 5 обладает 100% обратной совместимостью с Bluetooth 4. А это значит, что если устройства имеют разные версии Bluetooth, они смогут нормально подключаться и работать. Вы просто не сможете пользоваться преимуществами Bluetooth 5. Так что, покупая новые устройства, проверяйте наличие Bluetooth 5 заранее, если для вас это важно. К сожалению, в случае с Интернетом вещей и «умными» домашними приборами это бывает довольно сложно сделать.

В любом случае Bluetooth 5 – не та технология, отсутствие которой стоит каких-то переживаний. Тем более что к моменту, когда Bluetooth 5 будет в каждом утюге, появится уже новая версия – и все начнется сначала.

Bluetooth — его возможности в смартфоне

Ветераны мобильных устройств годились только лишь для связи, однако последних нескольких десятилетий хватило для настолько гигантского скачка в развитии девайсов, что обмен между смартфонами текстовыми документами, графикой, видео и медиа вовсе не кажется чем-то диковинным. Не маловажную роль в этом играет радиомодуль Bluetooth, которым оснащены практически все смартфоны, включая марку Хайскрин, ноутбуки, ПК и другие электронные устройства.

ЧТО ТАКОЕ BLUETOOTH

Создание радиомодуля Блютуз было ознаменовано возможностью беспроводного соединения различных устройств, исключив из обихода неудобные кабели. А сегодня – это мировой стандарт, доступный во всех уголках планеты, с рабочей частотой 2,4 ГГц. Доступность его обуславливается и отсутствием обязательного лицензирования, что дает возможность использования для всех желающих.

Версия 3.0 отличается от предшествующих возможностью передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с, которую сравнивают даже со скоростью Wi-Fi. Эта версия поддерживается практически всеми современными мобильными устройствами, включая смартфоны Хайскрин. Последующие обновления в виде версий 4.0 и 4.1 были избавлены от недостатка чрезмерного энергопотребления, сокращено время соединения, а расстояние передачи увеличено до ста метров. Установкой последних версий Блютуз могут похвастаться флагманские модели смартфонов Хайскрин и устройства других именитых производителей.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ BLUETOOTH В СМАРТФОНЕ

К плюсам установки модуля Bluetooth в телефонах относится:

• Возможность быстрого обмена данными между устройствами без участия кабеля;

• Ввиду доступности устройства модуля, наличие Блютуз не существенно влияет на стоимость телефона, поэтому устанавливается практически во всех телефонах, за исключением самых простеньких трубок;

• Использование модуля не требует особых навыков и не вызывает сложностей;

• По сравнению с Wi-Fi модуль Bluetooth более экономичен в отношении энергопотребления.

К небольшим недостаткам радимодуля необходимо отнести следующее:

• Несмотря на минимальное влияние Блютуз на степень разрядки батареи, постоянно держать модуль включенным все же не рекомендуется;

КАК ИСПОЛЬЗОВАТЬ BLUETOOTH НА ANDROID

На самом деле, использование Блютуз в Андроид-устройствах мало чем отличается, если не сказать идентичен другим операционным системам. С его помощью можно передавать фото, видео, медиа и другие файлы. Как именно, рассмотрим на примере передачи фото из галереи: заходим в папку «Галерея», выбираем файл, открываем его. В верхней или нижней части фото, в представленном меню кликаем на «Отправить», из предложенного списка нам необходима иконка «Bluetooth». Нажав на нее, автоматически откроется «Выбор устройства Bluetooth» и через некоторое время система выдаст список доступных устройств, выбираем нужное нам и кликаем, подтверждая передачу. Если операция не получается, возможно на принимаемом устройстве забыли включить Блютуз или видимость на одном из взаимодействующих устройств, которую легко включить: удержанием на иконке Блютуз вызываем меню, где ставим галочку напротив пункта «Видимость».

В продолжение темы: «Bluetooth — его возможности в смартфоне», нельзя не упомянуть о прекрасной возможности взаимодействия мобильных устройств со стационарными. Общий принцип передачи похож на передачу данных между смартфонами. В основном функцию блютуз поддерживают все ноутбуки и многие ПК, но не все. При помощи радиомодуля удобно передать одиночные файлы – это занимает минимум времени и не требует извлечения карты памяти. Что касается передачи данных со смартфона на ПК или плашет, принцип идентичен как и для мобильных устройств, главное, чтобы модуль был включен на обоих устройствах.

Чтобы передать данные с ПК или ноутбука на смартфон по Bluetooth, выбираем необходимый файл мышкой, вызываем контекстное меню, находим соответствующий пункт. Если в контекстном меню отсутствует «Отправить файл через Bluetooth» необходимо перейти в меню «Пуск»-«Панель управления»-«Диспетчер устройств». В предложенном списке выбираем «Радиомодули Bluetooth»-«Свойства», в открывшемся окне переходим в «Драйвера»-«Обновить». Далее возвращаемся на «Панель управления»-«Центр управления сетями и общим доступом»- «Изменение параметров адаптера», правой кнопкой мышки выбираем «Сетевые подключения Bluetooth» и «Включить».

КАК СЛУШАТЬ МУЗЫКУ ЧЕРЕЗ BLUETOOTH-ГАРНИТУРУ НА АНДРОИДЕ

Для этих целей одной гарнитуры будет не достаточно, чтобы слушать музыку необходимо установить специализированное приложение. На сегодняшний день наиболее удачным из предложенного на Google Play является Mono Bluetooth Router. После скачивания и установки программы следующим шагом включаем гарнитуру, заходим в настройки смартфона и активируем Блютуз, жмем «Поиск» и ждем, пока девайс не обнаружит наушник, когда появится значок классических наушников, кликаем на него и ожидаем сопряжение.

При первом подключении приложение может затребовать пароль, который по умолчанию выглядит как «0000». Далее, необходимо просто включить любимый трек и звук автоматически переключиться через Блютуз так, если бы это были обычные наушники. Что касается радио, здесь все происходит аналогичным образом, без исключений: включение модуля, гарнитуры, активация наушника, включение радио.

АВТОМАГНИТОЛА+СМАРТФОН+ BLUETOOTH = КОМФОРТ

Bluetooth — его возможности в смартфоне, также применимы для прослушивания музыки и любых других звуковых файлов через автомагнитолу. Более того, такой способ является одним из самых удобных, ведь такой вариант взаимной интеграции дает возможность через автомобильную магнитолу считывать всю необходимую информацию для водителя без рук. Это не только прослушивание любимой музыки, но и возможность прослушивания голосовых подсказок через динамики автомобиля установленной программы-навигатора на смартфоне, просмотра видеофайлов со смартфона, использования устройства в качестве переговорного устройства.

Такой способ взаимодействия поддерживают только современные модели мультимедийных систем с сенсорными дисплеями и более продвинутые модели смартфонов. Схема процесса подключения нам уже знакома: в меню автомагнитолы выбираем соответствующий режим, включаем Блютуз в смартфоне, в списке поиска кликаем на модель магнитолы и подключаемся.

Каталог смартфонов Хайскрин

вещей, которые вы должны знать о диапазоне Bluetooth

• Ресурсов:
• Умный дом и автоматизация зданий
• Беспроводное подключение для Интернета вещей
• Промышленный Интернет вещей

Ресурсы ▼

х

• Умный дом и автоматизация зданий
• Беспроводное подключение для Интернета вещей
• Промышленный Интернет вещей

,

Изучение Bluetooth 5 — На расстоянии

Эпоха Интернета вещей

Согласно статье Goldman Sachs, в 1990-е годы к Интернету было подключено около 1 миллиарда устройств. В 2000-х, «возрасте смартфонов», эта цифра выросла до 2 миллиардов. ABI Research прогнозирует, что к 2021 году к Интернету будет подключено 48 миллиардов устройств, что мы, вероятно, назовем «эпохой Интернета вещей». Ожидается, что из этих 48 миллиардов устройств 30% будут устройствами Bluetooth.

Это не случайно. Bluetooth с низким энергопотреблением активно развивается, чтобы сделать его ключевым фактором Интернета вещей (IoT). Bluetooth 5 вносит существенный прогресс в технологию и делает его идеальным для еще более широкого, чем когда-либо, диапазона сценариев Интернета вещей.

Диапазон и Bluetooth 4

Bluetooth с низким энергопотреблением имеет гораздо больший радиус действия, чем это принято считать, даже в версии 4. Неофициальное тестирование, проведенное автором с использованием базового смартфона Android и микроконтроллера Bluetooth с низким энергопотреблением, продемонстрировало успешное получение смартфоном уведомлений Bluetooth. на расстоянии более 350 метров от MCU.Испытание проводилось в среде, которая была неоптимальной с точки зрения радиосвязи, в которой содержалось множество людей и деревья. На рынке есть коммерческие модули Bluetooth, в технических данных которых указано, что возможна дальность действия до 500 метров.

Больше и больше

Учитывая тот факт, что Bluetooth 4 имеет исключительно хороший диапазон для технологии беспроводной связи с низким энергопотреблением, зачем увеличивать его еще больше?

Есть много случаев использования, когда больший диапазон необходим или просто выгоден.Сектор умного дома является одним из примеров, и он в какой-то степени проинформировал о некоторых ключевых целях Bluetooth 5 и его увеличенном диапазоне.

Представьте себе большой дом с датчиками различных типов в каждой комнате, в стенах, под полом, на чердаке, а также на каждой двери и окне. Представьте себе такие системы, как освещение, отопление и кондиционирование воздуха, управляемые через Bluetooth. Идите дальше и подумайте об уличном освещении и еще большем количестве датчиков в саду, на заборах и воротах по периметру.Это довольно точное описание по-настоящему умного умного дома, способного контролировать собственную занятость, состояние безопасности, энергоэффективность и многое другое, а также способного поддерживать автоматическое и ручное управление ключевыми системами и устройствами.

«Умный дом» предъявляет высокие требования к беспроводным технологиям. Покрытие всего дома является обязательным требованием, и один из способов добиться этого — обеспечить достаточный диапазон одноранговых узлов между устройствами, напрямую взаимодействующими друг с другом, даже после того, как сигналы были ослаблены в результате прохождения через обычные физические барьеры в доме, такие как внутренние и наружные стены.

История трех физиков

Физический уровень

Bluetooth — это полный стек протоколов. Нижний уровень стека называется физическим уровнем и обычно называется «PHY».

Bluetooth 5 добавляет два новых варианта PHY к спецификации PHY, используемой в Bluetooth 4. Каждый вариант PHY имеет свои собственные особенности и был разработан с учетом конкретных целей. Названия трех уровней PHY позволяют ссылаться на них в спецификациях.Их имена LE 1M , LE 2M и LE с кодом .

LE 1M — это PHY, используемый в Bluetooth 4. Он использует гауссову частотную манипуляцию и имеет скорость передачи символов 1 мегасимв в секунду (Ms / s). Выше по стеку это соответствует скорости передачи 1 Мбит / с, поскольку один символ соответствует одному биту данных. LE 1M по-прежнему доступен для использования с Bluetooth 5, и фактически его поддержка является обязательной.

Bluetooth LE 2M — ДВОЙНАЯ СКОРОСТЬ

Новый LE 2M PHY позволяет физическому уровню работать со скоростью 2 Ms / s и, таким образом, обеспечивает более высокие скорости передачи данных, чем LE 1M и Bluetooth 4.Его поддержка в реализации стека не является обязательной. Позже мы опубликуем в этом блоге еще одну статью о более высокоскоростном PHY Bluetooth 5.

Bluetooth LE кодированный — 4 X ДИАПАЗОН

LE Coded PHY позволяет увеличить дальность связи (приблизительно) в четыре раза по сравнению с Bluetooth 4, и это было достигнуто без увеличения требуемой мощности передачи. Последний пункт, конечно, важен.

Чтобы понять, как это было достигнуто, необходимо изучить вопрос о том, что мы подразумеваем под «дальностью действия» в системах беспроводной связи.

Bluetooth — это радиотехнология, а радио — это форма электромагнитного излучения. В контексте телекоммуникаций вопрос о максимальной дальности лучше выражать как «каков максимальный диапазон, на котором данные могут быть правильно извлечены из принятого сигнала», а не «как далеко может распространяться эта электромагнитная энергия и все же обнаруживаться».

Различие относится к тому, как мы используем радио для кодирования и передачи данных, и как фоновый шум может влиять на декодирование этих данных радиоприемником.Передаются символы, созданные путем модуляции сигнала несущей для представления двоичных нулей или единиц. Приемник должен получить сигнал и преобразовать его обратно в те же символы и, соответственно, те же двоичные значения выше по стеку. Переданный ноль, декодированный приемником как единица или наоборот, представляет собой ошибку.

Работа приемника осложняется тем, что в окружающей среде присутствует фоновое излучение или «шум». Чем ближе уровень фонового шума к уровню принимаемого сигнала, тем труднее становится декодировать принятый сигнал, и в какой-то момент в процессе декодирования начинают возникать ошибки.

Формально мы называем отношение силы сигнала к уровню фонового шума отношением сигнал / шум (SNR). Сила принятого сигнала уменьшается по мере удаления приемника от передатчика, и, следовательно, при более или менее постоянном уровне фонового шума отношение сигнал / шум уменьшается. Таким образом, вероятность возникновения ошибок декодирования увеличивается.

Мы можем количественно оценить уровень возникающих ошибок и называем это коэффициентом битовых ошибок (BER). BER — это, по сути, вероятность того, что переданный бит будет неправильно декодирован приемником.Затем мы можем установить предел BER, который мы допустим при заданном уровне входного сигнала приемника. Bluetooth определяет BER 0,1% как предел, которого должен достичь приемник. Указанный предел BER и уровень входного приемника часто называют чувствительностью приемника.

Итак, увеличение диапазона Bluetooth без увеличения мощности передатчика было действительно проблемой, связанной с достижением того же максимально допустимого BER на большем расстоянии от передатчика и, следовательно, при более низком SNR.Другими словами, все дело в повышении чувствительности приемника.

Работа с ошибками

В системах связи с ошибками обращаются с помощью двух основных стратегий. Первый — это обнаружение ошибок, а второй — исправление ошибок.

Обнаружение ошибок

Существуют различные схемы, позволяющие приемнику обнаруживать ошибки. Биты четности впервые были использованы много десятилетий назад как в бумажных, так и в магнитных лентах. Системы проводной и последовательной связи по-прежнему полагаются на биты четности, чтобы приемник мог обнаружить, что один или несколько битов были неправильно декодированы.

Также можно использовать несколько типов контрольных сумм. Bluetooth использует тип контрольной суммы, известный как Cyclic Redundancy Check (CRC). Все пакеты имеют 24-битное значение CRC, рассчитанное для них передатчиком и добавленное к пакету. Получатель повторно вычисляет CRC и сравнивает вычисленное значение со значением, добавленным к пакету. Если они не совпадают, произошла ошибка.

В случае обнаружения ошибок системы могут реагировать одним или двумя разными способами.Они могут расценить ошибку как фатальную и отказаться от связи, или они могут запросить или намекнуть, что передатчик должен отправить данные еще раз, в надежде, что следующая попытка будет успешной. Bluetooth, как версии 4, так и версии 5, заставляет передатчик повторно передавать данные, когда проверка CRC не удалась, просто не подтверждая пакет на канальном уровне. Если не получить подтверждение, передатчик снова отправляет данные.

Исправление ошибок

Возможно не только обнаруживать ошибки на приемнике, но также до определенных пределов исправлять их, так что приемнику не нужно повторно передавать данные на него.

Bluetooth low energy в версии 4 не выполняет исправление ошибок, а только обнаруживает ошибки. Bluetooth 5 предоставляет возможность исправления ошибок.

Исправление ошибок с использованием передовых методов исправления ошибок имеет главное преимущество, заключающееся в том, что данные могут быть правильно декодированы при более низком SNR и, следовательно, на большем расстоянии от передатчика.

Представьте, что максимальный BER наблюдается в определенном диапазоне без применения какой-либо формы исправления ошибок. Если мы теперь «волшебным образом» исправим некоторые или все эти ошибки, то BER будет снижен, а значит, наш эффективный диапазон увеличится.Конечно, наступит момент, когда даже при применении коррекции ошибок BER достигнет максимально допустимого значения, и в этот момент мы выйдем на новый, более длительный эффективный диапазон.

Это основа, на которой был построен увеличенный диапазон Bluetooth 5, и магия, о которой я говорил, на самом деле является математикой, а не магией вообще. Извините, фанаты Гарри Поттера!

LE-кодированный PHY использует прямую коррекцию ошибок (FEC), особый подход к исправлению ошибок. Он работает путем добавления дополнительных избыточных битов к передаваемым пакетам.Единственная цель этих битов — поддерживать применение алгоритма FEC, чтобы можно было исправлять ошибки.

Новая возможность исправления ошибок в LE-кодированном PHY добавляет два этапа к обработке битового потока, выполняемой канальным уровнем в Bluetooth с низким энергопотреблением, и это показано ниже.

Рисунок 5 — FEC при обработке 5-битного потока Bluetooth

FEC Encoding использует сверточный кодировщик, который генерирует 2 бита для каждого бита входных данных, используя следующие полиномы генератора:

LE Coded может использоваться с выбором из 2 различных схем кодирования, называемых S = 2 и S = ​​8.Устройство отображения шаблонов преобразует каждый бит сверточного кодера FEC в символы P, где значение P зависит от используемой схемы кодирования. Если S = ​​2, то на самом деле изменений нет (т.е. P = 1), но если S = ​​8, то каждый бит из кодировщика FEC создает 4 выходных бита (т.е. P = 4) из Pattern Mapper. Подробности показаны ниже.

Выбор схемы кодирования S = 2 или S = ​​8 с LE-кодированием PHY имеет два последствия. При S = ​​2 дальность будет примерно удвоена, а при S = ​​8 — примерно в четыре раза.Но, как можно видеть, из-за потребности в избыточных данных для поддержки алгоритма FEC на приемнике это также влияет на количество символов, которые должны быть переданы, и это снижает общую скорость передачи данных. В частности, один бит, прошедший как через кодировщик FEC, так и через устройство отображения шаблонов, станет 2 битами, если S = ​​2, или 8 битами, когда S = 8. Я объясню последствия этого ниже.

Структура LE-кодированного пакета

LE-кодированный PHY использует модифицированную структуру пакета, которая изображена ниже.

По сравнению с Bluetooth 4 и LE 1M различия заключаются в следующем:

расширенная преамбула : поле преамбулы используется приемником для установки управления усилением, для определения того, какие частоты используются для представления 0 и 1, и для выполнения оценки синхронизации символа. Пакеты Bluetooth 4 и пакеты LE 1M в Bluetooth 5 используют 8-битную преамбулу чередования единиц и нулей. LE 2M использует 16-битную преамбулу, для доставки которой требуется такое же количество времени из-за повышенной скорости передачи символов.С другой стороны, LE-кодирование использует 80-битную преамбулу, состоящую из 10 повторений 8-битного шаблона «00111100». Важно отметить, что поле преамбулы не подлежит кодированию FEC. Преамбула также может использоваться для определения того, какому PHY соответствует пакет.

Блок 1 FEC : остальная часть пакета делится на блок FEC 1 и блок FEC 2. Блок FEC 1 кодируется с S = 8 для максимальной избыточности и включает индикатор кодирования (CI), который использовался для кодирования блока FEC. 2 (т.е.S = 2 или S = ​​8). Каждый блок заканчивается значением TERM, которое является битовой комбинацией 000. Во время обработки битового потока значение TERM имеет эффект сброса кодировщика FEC.

Блок 2 FEC: Второй блок FEC содержит остаток пакета, включая сам PDU и CRC. Он кодируется с помощью S = 2 или S = ​​8, как указано CI в блоке FEC 1.

Кодированная скорость передачи Bluetooth LE

LE-кодированный PHY использует символьную скорость 1 Ms / s, то есть такую ​​же, как используется LE 1M.

Сравнение трех PHY

В следующей таблице представлены ключевые показатели, относящиеся к трем физическим уровням в Bluetooth 5.

Изменение текущего PHY

В этой статье основное внимание уделяется новой возможности «дальнего действия» Bluetooth 5, в которой используется новый кодированный LE PHY. Однако на этом этапе стоит добавить дополнительный контекст. Новая команда интерфейса хост-контроллера (HCI) «LE Set PHY» позволяет хостам выбирать физический уровень, который они хотят использовать для передачи (TX) и приема (RX), независимо друг от друга.Предполагается, что приложения, например, могут захотеть переключиться в «режим 2Ms / s» для тех случаев использования, где требуются самые высокие скорости передачи данных, или переключиться в «режим дальнего действия», когда это необходимо (отлично подходит для управления этим дроном).

Также можно установить PHY по умолчанию с помощью команды HCI «LE Set Default PHY» и запросить возможности удаленных одноранговых устройств с помощью команды HCI «LE Read Remote Features». Последний возвращает различную информацию и включает подробные сведения о PHY, которые поддерживает удаленное устройство.

Выводы

Bluetooth 5 представляет собой существенное изменение в технологии Bluetooth.

Покрытие всего дома и здания обеспечивается с помощью нового физического уровня с кодом LE с дальним радиусом действия. Станут возможными новые промышленные приложения, а также некоторые приложения для умных городов.

Bluetooth 5 окажет существенное влияние на многие сектора и сделает его еще более предпочтительной беспроводной технологией с низким энергопотреблением для Интернета вещей. Следите за дальнейшими статьями о Bluetooth 5 в блоге!

Bluetooth 5: быстрее, дальше

Загрузите этот подробный обзор, чтобы узнать, как Bluetooth 5 значительно увеличивает дальность действия, скорость и емкость широковещательных сообщений приложений Bluetooth, делая реальностью варианты использования в автоматизации умного дома, на корпоративных и промышленных рынках.

СКАЧАТЬ СЕЙЧАС

,

java — Как получить расстояние каждого устройства от bluetooth?

Переполнение стека

1. Товары
2. Клиенты
3. Случаи использования

1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
2. Команды Частные вопросы и ответы для вашей команды
3. предприятие Частные вопросы и ответы для вашего предприятия
4. работы Программирование и связанные с ним возможности технической карьеры
5. Талант Нанять технических талантов
6. реклама Обратитесь к разработчикам по всему миру

Загрузка…

,

Рассчитать расстояние между устройством Bluetooth в Android

Переполнение стека

1. Товары
2. Клиенты
3. Случаи использования

1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
2. Команды Частные вопросы и ответы для вашей команды
3. предприятие Частные вопросы и ответы для вашего предприятия
4. работы Программирование и связанные с ним возможности технической карьеры
5. Талант Нанять технических талантов
6. реклама Обратитесь к разработчикам по всему миру

,

No related posts.