Augustine Nguyen, applikationsingeniør hos symmetri Electronics, giver en kort historie om udviklingen af Bluetooth og BLE. Læs om forskellene mellem Bluetooth-versioner.
de forskellige versioner af Bluetooth
siden fremkomsten af version 1.0 i 1999 har Bluetooth set mange revisioner i sin teknologi. Mens dets oprindelige formål var at erstatte kablet seriel kommunikation, har transmissionsmetoderne udviklet sig over hver iteration af Bluetooth. Denne artikel giver et overblik over, hvordan Bluetooth har ændret sig i løbet af de sidste 20 år.
Version 1.0 – 3.0: Bluetooth Classic
når vi taler om hver iteration af Bluetooth, hjælper tre faktorer med at skelne mellem de forskellige versioner: rækkevidde, datahastighed og strømforbrug. Disse faktorer bestemmes af modulationsskemaet og datapakken, der anvendes. Da den første version af Bluetooth kom ud, banede den vejen for de trådløse hovedtelefoner, højttalere og spilcontrollere, som vi bruger i dag. Men dengang var Bluetooth 1.0 langt langsommere end hvad vi har nu. Datahastighederne blev afkortet ved 1 Mbps, og rækkevidden nåede kun så langt som 10 meter.
den første version af Bluetooth brugte et moduleringsskema kaldet Gaussisk Frekvensskiftnøgle (GFSK). Med GFSK skifter den modulerede bærer mellem to frekvenser, der repræsenterer 1s og 0s.
da Bluetooth 2.0 kom ud, blev GFSK taget ud til fordel for to nyere ordninger: p / 4-DPSK og 8DPSK, der brugte ændringer i bølgeformernes fase til at bære information i modsætning til frekvensmodulation. Disse to ordninger resulterede i hidtil usete datahastigheder på henholdsvis 2 Mbps og 3 Mbps. Bluetooth 3.0 forbedrede datahastighederne yderligere med tilføjelsen af 802.11 til op til 24 Mbps dataoverførsel, skønt dette ikke var en obligatorisk del af 3.0-specifikationen.
resultaterne var spilændrende. Trådløse løsninger med kort rækkevidde kunne nu give pålidelig højhastighedsforbindelse, der åbner op for mulighederne for større teknologisk udvikling inden for trådløse enheder.
imidlertid forhindrede en betydelig stadig tidlige versioner af Bluetooth fra udbredt IoT-integration: strømforbrug. På grund af den store mængde energi, der kræves fra Bluetooth – versioner 1.0-3.0, også kendt som Bluetooth Classic, ville små enheder fortsat lide af kort batterilevetid, hvilket gør tidlige versioner af Bluetooth upraktiske til IoT-brug.
versioner 4.0 – 5.0: Bluetooth lavenergi
for at imødekomme den stigende efterspørgsel efter trådløs forbindelse mellem små enheder, Bluetooth 4.0 blev introduceret til markedet med en ny kategori af Bluetooth: Bluetooth lav energi (BLE). Tilpasset applikationer, der kræver lavt strømforbrug, BLE vender tilbage til en lavere datagennemstrømning på 1 Mbps ved hjælp af GFSK-moduleringsskemaet. Selvom BLE ‘ s maksimale datagennemstrømning på 1 Mbps muligvis ikke er egnet til produkter, der kræver en kontinuerlig strøm af data som trådløse hovedtelefoner, behøver andre IoT-applikationer kun at sende små bits data med jævne mellemrum. Et eksempel er fitness-bærbare, der kun videresender små mængder temperaturdata til din smartphone, når det anmodes om det (måske fra en mobilapp). Med fokus på at holde energibehovet lavt gør Bluetooth lav energi mange møntcellebatteri-betjente IoT-applikationer (f.eks.
den seneste version af Bluetooth-protokollen, Bluetooth 5, er en forbedring i forhold til de tidligere BLE-standarder. Det er stadig rettet mod lavt drevne applikationer, men forbedrer BLE ‘ s datahastighed og rækkevidde. I modsætning til version 4.0, Bluetooth 5 tilbyder fire forskellige datahastigheder til at rumme en række transmissionsområder: 2Mbps, 1Mbps, 500kbps, 125kbps. Da en stigning i transmissionsområdet kræver en reduktion i datahastigheden, blev den lavere datahastighed på 125 kbps tilføjet for at understøtte applikationer, der drager større fordel af forbedret rækkevidde. For eksempel er små sensorer ikke forpligtet til at sende store mængder data, så reduktion af datahastigheden giver disse sensorer mulighed for at overføre information så langt som 240 meter. I modsætning hertil er muligheden for at transmittere data ved 2 Mbps rettet mod applikationer, hvor rækkevidden forventes at være kort, men i høj grad kan drage fordel af stigningen i datahastighed. Fleksibiliteten i datahastigheder, der tilbydes af Bluetooth 5, gør det muligt for produkter med lavt strømforbrug at sende endnu mere sofistikerede data til slutbrugeren.
ville en applikation nogensinde have brug for både Bluetooth Classic og Bluetooth lav energi? Læs vores artikel om brug af begge i en enkelt applikation.
konklusion
efterhånden som Internet of Things udvides, vil Bluetooth fortsætte med at udvide sig på tværs af de forskellige enheder, som vi bruger dag til dag. Da Apple dræbte hovedtelefonstikket på deres nyere iPhones til fordel for trådløse perifere enheder, omfavnede de Bluetooth-forbindelse som den nye standard for lydforbindelse. Denne tendens mod trådløs forbindelse vil til sidst sprede sig til alle de andre enheder i vores liv, og Bluetooth vil hjælpe med at lede vejen.
 |
Written by Symmetry Electronics Application Engineer |
Read Other Related Posts by Symmetry Electronics:
Why partner with Symmetry Electronics? Symmetry ‘ s tekniske personale er specielt uddannet af vores leverandører til at yde et omfattende niveau af teknisk support. Vores interne applikationsingeniører leverer gratis designtjenester til at hjælpe kunder tidligt i designcyklussen og levere løsninger, der sparer dem tid, penge og frustration. Kontakt symmetri for mere information.
skrevet af: Augustine Nguyen