Accessibility Links

Augustine Nguyen, applications Engineer at Symmetry Electronics, antaa lyhyen historian Bluetoothin ja BLE: n kehityksestä. Lue Bluetooth-versioiden eroista.

Bluetoothin eri versiot

versiosta 1.0 alkaen vuonna 1999 Bluetooth on nähnyt monia muutoksia tekniikassaan. Vaikka sen alkuperäinen tarkoitus oli korvata langallinen sarjaliikenne, tiedonsiirtomenetelmät ovat kehittyneet Bluetoothin jokaisessa iteraatiossa. Tämä artikkeli antaa yleiskuvan siitä, miten Bluetooth on muuttunut viimeisten 20 vuoden aikana.

Versio 1.0 – 3.0: Bluetooth Classic

kun puhutaan jokaisesta Bluetoothin iteraatiosta, kolme tekijää auttaa erottamaan eri versiot toisistaan: kantama, datan nopeus ja virrankulutus. Nämä tekijät määräytyvät käytettävän modulaatiojärjestelmän ja tietopaketin perusteella. Kun ensimmäinen versio Bluetooth tuli ulos, se tasoitti tietä langattomat kuulokkeet, kaiuttimet ja peliohjaimet, joita käytämme tänään. Kuitenkin, silloin Bluetooth 1.0 oli paljon hitaampi kuin mitä meillä on nyt. Datanopeudet rajattiin 1 Mbps: iin ja kantama ulottui vain 10 metriin.

ensimmäinen versio Bluetoothista käytti modulaatiojärjestelmää nimeltä Gaussin Frequency Shift Keying (GFSK). GFSK: lla moduloitu kantoaalto siirtyy kahden taajuuden välillä, jotka edustavat 1s: ää ja 0s: ää.

Kun Bluetooth 2.0 tuli ulos, GFSK otettiin pois kahden uudemman järjestelmän hyväksi: p / 4-DQPSK ja 8DPSK, jotka käyttivät aaltomuotojen vaiheen muutoksia tiedon kuljettamiseen, toisin kuin taajuusmodulaatio. Nämä kaksi järjestelmää johtivat ennennäkemättömiin tiedonsiirtonopeuksiin, jotka olivat 2 Mbps ja 3 Mbps. Bluetooth 3.0 paransi edelleen tiedonsiirtonopeuksia lisäämällä 802.11 jopa 24 Mbps tiedonsiirtoon, vaikka tämä ei ollut pakollinen osa 3.0-spesifikaatiota.

tulokset olivat pelillisesti vaihtelevia. Lyhyen kantaman langattomat ratkaisut voisivat nyt tarjota luotettavan ja nopean yhteyden, mikä avaisi mahdollisuuksia merkittävään teknologiseen kehitykseen langattomissa laitteissa.

yksi merkittävä kuitenkin vielä esti Bluetoothin varhaiset versiot laajasta IoT-integraatiosta: virrankulutus. Koska Bluetooth – versioista 1.0-3.0, joka tunnetaan myös nimellä Bluetooth Classic, vaadittiin paljon energiaa, pienet laitteet kärsisivät edelleen lyhyestä akunkestosta, mikä tekee varhaisista versioista Bluetooth-laitteista epäkäytännöllisiä IoT-käyttöön.

versiot 4.0 – 5.0: Bluetooth Low Energy

vastatakseen pienten laitteiden välisen langattoman yhteyden kasvavaan kysyntään, Bluetooth 4.0 tuotiin markkinoille uudella Bluetooth-luokalla: Bluetooth Low Energy (ble). Suunniteltu sovelluksiin, jotka vaativat pientä virrankulutusta, BLE palaa pienempään tiedonsiirtonopeuteen 1Mbps käyttäen GFSK-modulaatiojärjestelmää. Vaikka BLE: n suurin tiedonsiirtonopeus 1Mbps ei välttämättä sovellu tuotteisiin, jotka vaativat jatkuvaa datavirtaa, kuten langattomat kuulokkeet, muiden IoT-sovellusten tarvitsee lähettää vain pieniä databittejä määräajoin. Esimerkkinä ovat kuntovaatteet, jotka välittävät pieniä määriä lämpötilatietoja älypuhelimeesi vain pyydettäessä (ehkä mobiilisovelluksesta). Kun keskitytään pitämään energiantarve alhaisena, Bluetooth Low Energy tekee monista coin-cell-akkukäyttöisistä IoT-sovelluksista (esim.Majakat) mahdollisia.

Bluetooth-protokollan uusin versio, Bluetooth 5, on parannus aiempiin BLE-standardeihin. Se on edelleen suunnattu vähän virtaa sovelluksia, mutta parantaa ble: n datanopeus ja alue. Toisin kuin versio 4.0, Bluetooth 5 tarjoaa neljä erilaista tiedonsiirtonopeutta mukautumaan erilaisiin lähetysalueisiin: 2Mbps, 1Mbps, 500kbps, 125kbps. Koska siirtoalueen kasvu edellyttää tiedonsiirtonopeuden pienentämistä, 125kbps: n pienempi tiedonsiirtonopeus lisättiin tukemaan sovelluksia, jotka hyötyvät enemmän parantuneesta kantamasta. Esimerkiksi pieniä sensoreita ei tarvita suurten tietomäärien lähettämiseen, joten datanopeuden pienentäminen mahdollistaa näiden sensorien tiedonsiirron jopa 240 metrin päähän. Sen sijaan mahdollisuus siirtää tietoja 2Mbps on suunnattu sovelluksiin, joissa vaihteluvälin odotetaan olevan lyhyt, mutta voi suuresti hyötyä tiedon nopeuden kasvusta. Bluetooth 5: n tarjoamien tiedonsiirtonopeuksien joustavuus mahdollistaa pienitehoisten tuotteiden entistä kehittyneempien tietojen lähettämisen loppukäyttäjälle.

tarvitsisiko sovellus koskaan sekä Bluetooth Classic että Bluetooth Low Energy? Lue artikkelimme molempien käytöstä yhdessä sovelluksessa.

johtopäätös

esineiden internetin laajentuessa Bluetooth laajenee edelleen eri laitteissa, joita käytämme päivittäin. Kun Apple tappoi kuulokeliitäntä niiden uudemmat iPhonet hyväksi langattomien oheislaitteiden, he omaksuivat Bluetooth connectivity kuin uusi standardi audio connectivity. Tämä suuntaus kohti langatonta yhteyttä leviää lopulta kaikkiin muihin laitteisiin elämässämme ja Bluetooth auttaa näyttämään tietä.

Written by Symmetry Electronics Application Engineer Augustine Nguyen

Why partner with Symmetry Electronics? Symmetryn tekninen henkilöstö on erityisesti toimittajien kouluttama tarjoamaan kattavaa teknistä tukea. Meidän in-house Applications insinöörit tarjoavat ilmaisia suunnittelupalveluja auttaa asiakkaita suunnittelusyklin varhaisessa vaiheessa, tarjoamalla ratkaisuja säästää aikaa, rahaa ja turhautumista. Ota symmetria lisätietoja.

kirjoittanut: Augustine Nguyen