Accessibility Links

Augustine Nguyen, Applications Engineer bij Symmetry Electronics, geeft een korte geschiedenis over de evolutie van Bluetooth en BLE. Lees meer over de verschillen tussen Bluetooth-versies.de verschillende versies van Bluetooth

sinds de komst van versie 1.0 in 1999 heeft Bluetooth veel revisies in zijn technologie gezien. Terwijl het oorspronkelijke doel was om bedrade seriële communicatie te vervangen, zijn de transmissiemethoden over elke iteratie van Bluetooth geëvolueerd. Dit artikel geeft een overzicht over hoe Bluetooth de afgelopen 20 jaar is veranderd.

Versie 1.0-3.0: Bluetooth Classic

wanneer we het hebben over elke iteratie van Bluetooth, helpen drie factoren onderscheid te maken tussen de verschillende versies: bereik, gegevenssnelheid en energieverbruik. Deze factoren worden bepaald door het modulatieschema en het gebruikte datapakket. Toen de eerste versie van Bluetooth uitkwam, maakte het de weg vrij voor de draadloze hoofdtelefoons, luidsprekers en game controllers die we vandaag gebruiken. Echter, toen Bluetooth 1.0 was veel langzamer dan wat we nu hebben. Data snelheden afgetopt tot 1 Mbps en het bereik slechts tot 10 meter.

De eerste versie van Bluetooth gebruikte een modulatieschema genaamd Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK). Bij GFSK verschuift de gemoduleerde drager tussen twee frequenties die 1s en 0s vertegenwoordigen.

toen Bluetooth 2.0 uitkwam, werd GFSK genomen ten gunste van twee nieuwere schema ‘ s: p / 4-DQPSK en 8DPSK, die veranderingen in de fase van de golfvormen gebruikt om informatie te dragen, in tegenstelling tot frequentiemodulatie. Deze twee schema ‘ s resulteerden in ongekende data snelheden van 2 Mbps en 3 Mbps, respectievelijk. Bluetooth 3.0 verbeterde de gegevenssnelheden verder met de toevoeging van 802.11 voor maximaal 24 Mbps gegevensoverdracht, hoewel dit geen verplicht onderdeel was van de 3.0-specificatie.

de resultaten waren game-changing. Draadloze oplossingen met korte afstand kunnen nu zorgen voor een betrouwbare verbinding met hoge snelheid, waardoor de mogelijkheden van grote technologische vooruitgang in draadloze apparaten worden opengesteld.

echter, een belangrijke nog steeds verhinderd vroege versies van Bluetooth wijdverspreide IoT integratie: stroomverbruik. Vanwege de grote hoeveelheid energie die nodig was van Bluetooth-versies 1.0-3.0, ook bekend als Bluetooth Classic, zouden kleine apparaten blijven lijden aan een korte levensduur van de batterij, waardoor vroege versies van Bluetooth onpraktisch voor IoT-gebruik.

versies 4.0-5.0: Bluetooth Low Energy

om te voldoen aan de toenemende vraag naar draadloze connectiviteit tussen kleine apparaten, Bluetooth 4.0 werd op de markt gebracht met een nieuwe categorie van Bluetooth: Bluetooth Low Energy (BLE). Gericht op toepassingen die een laag stroomverbruik vereisen, keert BLE terug naar een lagere gegevensdoorvoer van 1Mbps met behulp van het GFSK modulatieschema. Hoewel ble ‘ S max data throughput van 1Mbps niet geschikt is voor producten die een continue stroom van gegevens vereisen, zoals een draadloze hoofdtelefoon, hoeven andere IoT-toepassingen slechts kleine stukjes gegevens periodiek te verzenden. Een voorbeeld zijn fitness wearables die kleine hoeveelheden temperatuurgegevens alleen naar uw smartphone doorsturen wanneer daarom wordt gevraagd (misschien via een mobiele app). Met de focus op het laag houden van de energie-eisen, maakt Bluetooth Low Energy veel munt-cel batterij-aangedreven IoT toepassingen (bijvoorbeeld bakens) haalbaar.

De meest recente versie van het Bluetooth-protocol, Bluetooth 5, is een verbetering ten opzichte van de vorige BLE-standaarden. Het is nog steeds gericht op toepassingen met een laag vermogen, maar verbetert de datasnelheid en het bereik van BLE. In tegenstelling tot versie 4.0, Bluetooth 5 biedt vier verschillende datasnelheden voor een verscheidenheid aan transmissiebereiken: 2Mbps, 1Mbps, 500kbps, 125kbps. Omdat een toename van het transmissiebereik een vermindering van de datasnelheid vereist, werd de lagere datasnelheid van 125kbps toegevoegd om toepassingen te ondersteunen die meer profiteren van een verbeterd bereik. Kleine sensoren zijn bijvoorbeeld niet nodig om grote hoeveelheden gegevens te verzenden, dus door de datasnelheid te verlagen, kunnen deze sensoren informatie overdragen tot 240 meter. Daarentegen is de optie om gegevens te verzenden met 2Mbps gericht op toepassingen waarbij het bereik naar verwachting kort zal zijn, maar sterk kan profiteren van de toename van de datasnelheid. Dankzij de flexibiliteit in gegevenssnelheden die Bluetooth 5 biedt, kunnen producten met een laag vermogen nog geavanceerdere gegevens naar de eindgebruiker sturen.

zou een toepassing ooit zowel Bluetooth Classic als Bluetooth Low Energy nodig hebben? Lees ons artikel over het gebruik van beide in een enkele toepassing.

conclusie

naarmate het Internet der dingen zich uitbreidt, zal Bluetooth zich blijven uitbreiden over de verschillende apparaten die we dagelijks gebruiken. Toen Apple de hoofdtelefoonaansluiting op hun nieuwere iPhones doodde ten gunste van draadloze randapparatuur, omarmden ze Bluetooth-connectiviteit als de nieuwe standaard van audio-connectiviteit. Deze trend naar draadloze connectiviteit zal zich uiteindelijk verspreiden naar alle andere apparaten in ons leven en Bluetooth zal helpen de weg te wijzen.

Written by Symmetry Electronics Application Engineer Augustine Nguyen

Why partner with Symmetry Electronics? Het technische personeel van Symmetry wordt speciaal opgeleid door onze leveranciers om een uitgebreid niveau van technische ondersteuning te bieden. Onze in-house Application Engineers bieden gratis ontwerpservices om klanten vroeg in de ontwerpcyclus te helpen, en bieden oplossingen om hen tijd, geld en frustratie te besparen. Neem contact op met Symmetry voor meer informatie.

geschreven door: Augustine Nguyen