Bluetooth 5.1: что нового и почему это важно

Примеры практического использования BLE112

Серия Bluegiga BLE (Bluegiga Low Energy) позволит производителям выйти на новый уровень миниатюрных переносных Bluetooth-устройств с батарейным питанием. При этом отладочные средства Bluegiga позволяют адаптировать стек низкого энергопотребления для совместной работы с другими устройствами. Так, например, можно настроить миниатюрные датчики для совместной работы с ноутбуками, смартфонами, портативными считывателями информации. В конце 2011 г. предполагается выпуск новых моделей со специальными уровнями Bluetooth, которые предназначены для работы с такими приложениями, как:

• информационная строка на наручных часах;
• датчики сердечного ритма;
• шагомеры;
• радионаблюдение;
• тономеры;
• глюкометры;
• медицинские весы;
• брелоки для ключей;
• датчики домашних хозяйственных устройств;
• датчики расхода воды, электричества, газа;
• датчики систем безопасности;
• беспроводные ключи;
• беспроводные банковские карточки;
• парковочные автомобильные датчики;
• клавиатуры, мыши и принтеры;
• гарнитуры для GPS-навигаторов.

На рис. 13 приведен пример использования модуля BLE112 для управления внешним микроконтроллером, который, в свою очередь, координирует работу периферийных устройств. Структура организации беспроводного управления через Bluetooth-канал аналогична предыдущим решениям Bluegiga, в которых использовались модули WT11 и WT12, управляемые с помощью ASCII-команд и интерфейс iWRAP. В новых модулях вместо этих команд управление реализовано через бинарные команды. Продолжая развитие основной своей идеи «Bluetooth — это просто», Bluegiga вместо интерфейса iWRAP разработала новые средства BG Profile Toolkit, BG Script. Эти законченные программные комплексы дают возможность разработчикам, не имеющим опыта работы с программированием Bluetooth-модулей, быстро и без особого труда создавать управляющие программы в форматах XML и BG Script.

Рис. 13.  Структурная схема организации беспроводного управления внешними устройствами с помощью модуля BLE112

Перечисленные выше направления возможных приложений BLE имеют огромный потребительский рынок. Поэтому будущее технологии Bluetooth 4 представляется достаточно перспективным. По оценкам специалистов, продукция с поддержкой Bluetooth 4.0 BLE, Dual-mode в ближайшие годы вытеснит с рынка оборудование, поддерживающее только предыдущие версии 1-3.

В настоящее время в серии BLE Bluegiga поддерживается только режим работы Single-mode. Модули выпускаются в модификациях со встроенной антенной и с разъемом для подключения внешней антенны. Компания планирует выпустить в продажу модули BLE Bluegiga с поддержкой Dual-mode во второй половине 2011 г.

Технология низкого энергопотребления Bluetooth 4.0 является открытым стандартом, разработанным группой SIG для общего пользования. При разработке стандарта технология тестировалась на совместимость практически со всеми устройствами известных мировых производителей Bluetooth-оборудования. Поэтому у разработчиков, использующих серию BLE, не должно быть сомнений в том, что их оборудование не будет конфликтовать с другими изделиями, удовлетворяющими протоколам Bluetooth 4.

На сайтах [2, можно посмотреть видеоклипы, иллюстрирующие различные области применения Bluetooth 4.

Модули серии BLE112 будут одними из наиболее дешевых среди других изделий Bluegiga. Так, например, предполагается, что ориентировочная цена на большие заказы (от 10 000 шт.) составит около $10.

Как узнать, какая версия блютуз на смартфоне

Необходимость обращаться к bluetooth возникает не часто. Как правило, на коробке производитель пишет всю информацию об устройстве, включая блютуз. Однако далеко не все из них размещают полные данные, и в некоторых случаях их необходимо искать самостоятельно.

@techadvisor.co.uk

По названию телефона

Всё, что нужно для этого способа — знать модель смартфона со всеми буквами и цифрами. Далее надо:

1. Открыть поисковую систему.
2. Ввести соответствующий запрос, содержащий эту информацию.
3. Выбрать сайт любого магазина, занимающегося продажей данного смартфона.
4. Перейти во вкладку «Характеристики».

Там и будет указана версия bluetooth. Это один из самых лёгких способов, для которого достаточно иметь подключение к интернету.

По процессору

Понадобится узнать название винчестера, установленного в телефоне. Сделать это можно двумя способами.

С помощью настроек

1. Перейдя в меню «Настройки», необходимо пролистать все категории.
2. Выбрать в конце «Полные сведения». Иногда этот пункт встречается в начале.
3. Открыв его, можно узнать все основные данные, включая название процессора.

В зависимости от операционной системы там же может быть написана версия блютуз.

По названию телефона

С помощью утилиты AIDA64

Узнать нужную информацию можете также посредством сторонних программ. Первоначально необходимо скачать AIDA64 из Google Play или Apple Store, в зависимости от операционной системы телефона.

@images.idgesg.net

Далее нужно запустить приложение. В открывшемся окне будет отображена вся информация об устройстве, включая:

• версию bluetooth;
• общий объём памяти — используемой и свободной.

Кроме этого, можно просмотреть активные функции.

Установив CPU-Z

Одно из самых популярных приложений. Как и в предыдущем случае, первоначально его необходимо скачать, после чего запустить. После запуска нужно выбрать вкладку «SoC». В этом окне будут отображаться данные по процессору смартфона.

Взяв название, нужно поместить его в поисковую строку любого браузера. После завершения открыть один из представленных сайтов, где будет отображена подробная информация о нём, включая блютуз.

Пол Экман «Психология лжи»

BLE 5.0

Bluetooth 5 использует оригинальную технологию BLE с низким энергопотреблением, но включает некоторые новые улучшения. Одним из самых больших улучшений является нововведения на физическом уровне, которые можно выбрать для улучшения максимальной дальности или пропускной способности. Bluetooth 5 также добавляет улучшения, которые улучшают публикацию объявлений в сети.

Первый физический слой (PHY), который
предлагает Bluetooth 5, называется LE 1M. Это тот же
PHY используется для BLE в спецификации Bluetooth 4.2, поэтому большинство его параметров будут
соответствовать параметрам, показанным в таблице 1. LE 1M является
единственным физическим слоем, который является обязательным в Bluetooth 5. Другие два PHY являются дополнительными.

Bluetooth 5 интегрирует закодированный физический уровень как один
из дополнительных физических слоев, который может расширить диапазон связи.
Кодированный PHY достигает большей дальности, вводя избыточность для получения
некоторого выигрыша в обработке вместо увеличения мощности передатчика.

Bluetooth 5 вводит дополнительные избыточные биты, которые
используются для определения правильного значения бита. Кодированный физический
слой существует в двух вариантах: S = 2 и S = 8. S = 2 отправляет два символа
на бит, что уменьшает 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, но примерно в четыре раза увеличивает
диапазон. На практике фактический диапазон будет немного ниже теоретических
значений, но этот метод все же помогает достичь гораздо большего диапазона.

Радиус действия маловажен для большинства
конечных приложений, поэтому Bluetooth
5 обязательно включил что-то для приложений, где пропускная способность важнее
дальности. Существует опция двойной скорости передачи данных под названием LE 2M, которая увеличивает скорость передачи необработанных данных
до 2 Мбит / с. Это позволяет передавать данные с максимальной фактической
пропускной способностью 1,4 Мбит / с. Это означает, что данные могут
передаваться даже быстрее, чем Bluetooth
BR, но с меньшим энергопотреблением.

Таблица 2 сравнивает три физических уровня, доступные в Bluetooth 5, чтобы показать, как они отличаются с точки зрения скорости передачи данных и диапазона.

Bluetooth 5 предлагает множество улучшений в публикации данных. Он по-прежнему использует ту же схему каналов, что и BLE, но включает опции для рассылки данных на всех 40 каналах вместо трех. В Bluetooth 5 небольшие пакеты данных могут передаваться по трем каналам, используемым в BLE. Однако теперь они могут указывать на большие публикуемые пакеты (до 255 октетов), которые можно отправлять по дополнительным 37 каналам. Это также помогает уменьшить объем контента на трех основных каналах. Bluetooth 5 также включает улучшения для цепочки пакетов, периодической публикации данных и меньшего минимального интервала между передачей сообщений.

Стек-протоколы BLE

Модули серии BLE112 имеют встроенный стек протоколов Bluetooth BLE, обеспечивающий режимы микропотребления. Структурная схема стека BLE приведена на рис. 2 .

Рис. 2. Структурная схема стека BLE

Стек протокола BLE, состоящий из двух блоков (контроллер и хост), содержит следующие профили:

• GAP (Generic Access Profile);
• GATT (Generic Attribute Profile);
• L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol);
• SM (Security Manager);
• ATT (Attribute Protocol).

Такое разделение, в своем роде, является возвратом к старому стандарту Bluetooth 3 для устройств BR/EDR (Basic Rate/Enhanced Data Rate), в которых эти два блока рассматривались раздельно. На самом верху расположены уровни GAP и GATT. Физический уровень (PHY) соответствует передаче на центральной частоте 2,4 ГГц с использованием гауссовской частотной манипуляции GFSK (Guassian Frequency-Shift Keying).

Канальный уровень (Link Layer) контролирует процесс работы радиоканала и управляет его состоянием. При этом устройство может находиться в одном из пяти состояний: ожидание, сканирование, идентификация, инициализация передачи, процесс передачи. После того как устройство инициализировалось, оно может выступать в роли ведущего или ведомого (master/slave). Устройство, инизиализировав-шее соединение, будет выступать как «мастер». Устройство, разрешившее соединиться с ним, будет выступать в роли «ведомого». В стандарте Bluetooth v.4.0, Single mode устройство «мастер» может одновременно поддерживать от четырех до восьми соединений с «ведомыми» устройствами.

Уровень HCI (Host controller interface) обеспечивает связь между хостом и контроллером, используя стандартные интерфейсы. Он может быть реализован с помощью программного обеспечения интерфейса прикладного программирования (API) или с помощью аппаратной части через интерфейсы UART, SPI или USB. При этом через эти интерфейсы управление модулем реализуется с помощью бинарных команд.

Уровень L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol) обеспечивает инкапсуляцию данных для верхних уровней, в том числе и при логическом соединении «точка-точка». Этот протокол, реализующий логическое соединение поверх соединения по радиоканалу, позволяет протоколам более высокого уровня обмениваться пакетами данных длиной до 64 кбайт. Несколько логических каналов могут одновременно использовать одно и то же радиосоединение. При этом пакет протокола L2CAP, получаемый каналом, перенаправляется к соответствующему протоколу более высокого уровня. Узел L2CAP, как правило, всегда подключается к уровню HCI.

Уровень SM (Security Manager) определяет методы, с помощью которых реализуется соединение между устройствами. Кроме того, на этом уровне вырабатываются инструкции о мерах безопасности при соединении различных устройств и степени конфиденциальности передаваемых данных.

Уровень GAP организует связь с приложениями и внешними устройствами и контролирует их безопасное взаимодействие.

Протокол ATT ограничивает передачу данных и позволяет модулю пересылать другим устройствам только ту часть данных, которые помечены как «атрибуты». В контексте этого протокола устройство, передающее «атрибуты», обозначается как «сервер». Устройство, принимающее «атрибуты», обозначается как «клиент». При этом определенные на уровне LL роли устройств в качестве «мастера» и «ведомого» не зависят от того, как эти устройства определены на уровне ATT. Поэтому и «сервер» и «клиент» могут выступать как в качестве «мастера», так и в качестве «ведомого».

Уровень GATT реализует сервисную службу, которая вырабатывает дополнительные детальные инструкции, как именно должно быть реализовано взаимодействие между устройствами на уровне ATT. Уровень GATT определяет структуру профилей. В стандарте BLE все данные, которые используются профилем или сервисными службами, обозначают как «характеристики». Весь процесс передачи данных между двумя устройствами в стандарте BLE реализуется только через уровень GATT. Поэтому абсолютно все приложения и профили в стандарте BLE, так или иначе, взаимодействуют с профилем GATT. Более подробную информацию о стеке BLE можно найти в работах .

Принцип действия Bluetooth

Принцип действия основан на использовании радиоволн. Радиосвязь Bluetooth осуществляется в ISM-диапазоне (англ. Industry, Science and Medicine), который используется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях (свободный от лицензирования диапазон 2,4—2,4835 ГГц). В Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты (англ. Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS). Метод FHSS прост в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а оборудование недорогое.

Согласно алгоритму FHSS, в Bluetooth несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду (всего выделяется 79 рабочих частот шириной в 1 МГц, а в Японии, Франции и Испании полоса у́же — 23 частотных канала). Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения. При передаче цифровых данных и аудиосигнала (64 кбит/с в обоих направлениях) используются различные схемы кодирования: аудиосигнал не повторяется (как правило), а цифровые данные в случае утери пакета информации будут переданы повторно.

Протокол Bluetooth поддерживает не только соединение «point-to-point», но и «point-to-multipoint».

Функции Bluetooth

Люди, которые имели на руках кнопочные телефоны в 2000-е года прекрасно помнят, как использовали блютуз для обмена данными. Датчик Bluetooth позволял передавать файлы с устройства на устройства значительно быстрее, чем инфракрасный порт. По скорости «синезуб» сильно уступают актуальным в 2020 стандартам, но подробнее об этом параметре мы расскажем позже.

Пока стоит сосредоточиться на тех функциях блютуз, которые являются актуальными и по сей день. В частности, наиболее часто датчик оказывается полезным для владельцев носимой электроники: смарт-часов и беспроводных наушников. Сопряжение со смартфоном осуществляется именно по протоколу Bluetooth, ведь он является наиболее оптимальным с разных точек зрения.

Также блютуз используется для организации системы умного дома, когда в помещении располагается множество устройств. Умные чайники, лампочки, телевизоры и другая электроника объединяется в единый хаб при помощи Bluetooth. Таким образом, пользователь может управлять техникой со своего смартфона. Правда, нередко в качестве альтернативы блютузу в подобных сценариях выступает Wi-Fi.

Вообще, количество вариантов использования «синезуба» является неограниченным. Хотите послушать музыку с телефона в машине? На помощь придет блютуз. Нужно подгрузить данные с тренировки? Здесь тоже поможет Bluetooth. Разумеется, при необходимости датчик можно использовать и для передачи файлов вроде фото, видео, аудио или документов. То есть список сценариев использования действительно не ограничен, и все зависит исключительно от фантазии владельца устройства с поддержкой блютуз.

Медиа-провайдер Воля

Вентиляторы

От размера, скорости и других параметров вентилятора зависит эффективность кулера и уровень шума, который он создает.

8.1. Размер вентилятора

В целом чем больше вентилятор, тем он эффективнее и тише. В самых дешевых кулерах устанавливаются вентиляторы размером 80×80 мм. Их преимущество – простота и дешевизна замены (что бывает редко). Недостаток – самый высокий уровень шума.

Лучше приобретать кулер с вентилятором побольше – 92×92, 120×120 мм. Это также стандартные размеры и их легко в случае чего заменить.

Для особо мощных и горячих процессоров, таких как AMD FX9xxx лучше брать кулер с вентилятором стандартного размера 140х140 мм. Такой вентилятор стоит подороже, но шума будет меньше.

Лучше ограничить выбор кулерами со стандартными размерами вентиляторов, вдруг все таки когда-то придется заменить? Но это не принципиально, так как среди нас есть кулибины настоящие самородки, которые прикрутят на коленке любой вентилятор к любому радиатору

8.2. Тип подшипника вентилятора

Самые дешевые вентиляторы имеют подшипник скольжения типа втулка (Sleeve Bearing). Такие вентиляторы считаются менее надежными и менее долговечными.

Более надежными считаются вентиляторы с шариковым подшипником (Ball Bearing). Но они издают больше шума.

Большинство современных вентиляторов имеют гидродинамический подшипник (Hydro Bearing), который сочетает в себе надежность с невысоким уровнем шума.

8.3. Количество вентиляторов

Для разгона таких монстров как AMD FX9xxx с TDP 200-220 Вт лучше взять кулер с двумя вентиляторами 140×140 мм. Но учтите, чем больше вентиляторов, тем выше уровень шума. Поэтому ненужно брать кулер с двумя вентиляторами для процессора с TDP до 180 Вт. Рекомендации по количеству и размеру вентиляторов есть в таблице из раздела «».

8.4. Обороты вентилятора

Чем меньше радиатор и размер вентилятора, тем его обороты будут выше. Это необходимо, чтобы компенсировать низкую площадь рассеивания и слабый воздушный поток.

В дешевых кулерах обороты вентилятора могут варьироваться в пределах 2000-4000 об/мин. При скорости 2000 об/мин шум вентилятора становится хорошо различимым, при скорости 3000 об/мин – шум становится назойливым, ну а при 4000 об/мин ваша комната превратится в маленькую взлетную площадку…

Идеальным вариантом является вентилятор размером 120-140 мм с максимальной скоростью 1300-1500 об/мин.

8.5. Автоматическая регулировка оборотов

Материнские платы умеют регулировать обороты кулера в зависимости от температуры процессора. Регулировка может осуществляться путем изменения напряжения питания (DC), что поддерживается всеми материнскими платами.

Более дорогие кулеры могут оснащаться вентиляторами со встроенным контроллером оборотов (PWM). В таком случае материнская плата также должна поддерживать регулировку оборотов через ШИМ-контроллер (PWM).

Хорошо если на кулере установлен вентилятор размером 120-140 мм с оборотами в диапазоне 800-1300 об/мин. В таком случае вы практически никогда не будите его слышать.

8.6. Разъем кулера

Процессорные кулеры могут иметь 3-пиновый или 4-пиновый разъем для подключения к материнской плате. 3-пиновые управляются путем изменения напряжения материнской платой (DC), а 4-х пиновые с помощью ШИМ-контроллера (PWM). ШИМ-контроллер может более точно управлять оборотами кулера, поэтому лучше приобретать кулер с 4-пиновым разъемом.

8.7. Уровень шума

Уровень шума зависит от скорости вращения вентилятора, конфигурации его лопастей и измеряется в децибелах (дБ). Тихими считаются вентиляторы с уровнем шума до 25 дБ. По этому показателю можно сравнить несколько кулеров и, при прочих равных параметрах, выбрать тот, который издает меньше шума.

8.8. Воздушный поток

От силы воздушного потока зависит эффективность отвода тепла от радиатора и соответственно эффективность всего кулера и уровень шума. Воздушный поток измеряется в кубических футах в минуту (CFM). По этому показателю можно сравнить несколько кулеров и, при прочих равных параметрах, выбрать тот, который имеет более высокий показатель CFM

Но при этом не забудьте обратить внимание на уровень шума

Отличие разных версий Bluetooth

Теперь о том, какие версии Bluetooth существуют, и что можно сейчас встретить…

1) Bluetooth 1.0, 1.1, 1.2 — первые версии протокола, появились в 1994 году. Сегодня найти что-то из тех устройств почти нереально.

2) Bluetooth 2.0 + EDR — обновленная версия протокола, датируется 2004 г. По сравнению с первыми версиями существенно снижено энергопотребление и несколько возросла скорость работы. До сих пор можно встретить в старых и недорогих наушниках, гарнитурах.

3) Bluetooth 2.1 и Bluetooth 2.1 + EDR — более новая версия протокола (от 2007 г.). Появилась поддержка NFC, уменьшено энергопотребление в 5-10 раз, ускорено сопряжение устройств.

4) Bluetooth 3.0 + HS — обновление от 2009 г. Была существенно увеличена скорость передач данных (до 1 Мбит/с). Правда, вместе с этим серьезно возросло энергопотребление, поэтому эта версия не стала такой популярной (как предыдущие).

5) Bluetooth 4.0 — обновление от 2010 г. Было уменьшено энергопотребление, появилась возможность передавать файлы, скорость осталась прежняя — 1 Мбит/с. Bluetooth адаптеры этой версии до сих пор можно встретить в ноутбуках, телефонах. Также было выпущено достаточно много гарнитур.

6) Bluetooth 4.1 — устранение перекрестных помех при одновременной работе с LTE-модулями, которые есть во всех 4G смартфонах (2013 г.);

7) Bluetooth 4.2 — была несколько увеличена стабильность и скорость передачи данных, улучшена защита, конфиденциальность, увеличено расстояние на котором могут работать устройства (до 60 метров). Наиболее часто-встречаемый протокол на сегодняшний день, используется повсеместно: наушниках, мышках, плеерах, ноутбуках и т.д.

8) Bluetooth 5.0 — новый протокол от 2017 г. Была увеличена скорость (до 2 Мбит/с) и расстояние, на котором могут работать устройства (до 240 метров). Встречается только в новых и дорогих гаджетах: телефонах, ноутбуках и пр.

9) Bluetooth 5.1 — разработчики обещают выпустить новую версию уже совсем скоро. Основное нововведение — определение местоположения устройств.

Стоит ли гнаться за более новой версией Bluetooth

В общем-то, чем новее версия Bluetooth — тем быстрее, стабильнее и качественнее будет связь, чище звук (если вы используете беспроводные наушники), меньшее энергопотребление устройства (а значит оно дольше проработает без подзарядки).

Кроме того, новая версия Bluetooth 5.0 (например) позволяет работать устройствам на существенно большем расстоянии. Это может быть весьма полезно, если вы находитесь где-нибудь на даче.

Что касается качества звука…

Если говорить о беспроводных наушниках, то большое значение на звук может оказывать не только версия поддерживаемого ими протокола Bluetooth, но и кодек, которым сжимается сигнал.

Суть тут вот в чем: аудио-плеер напрямую не передает по Bluetooth MP3 звук на динамики наушников. Сначала воспроизводимая музыка сжимается, затем по протоколу Bluetooth передается на адаптер наушников — после сигнал декодируется и только потом подается на динамики. Разумеется, различные наушники, аудио-плееры поддерживают разные форматы кодеков (что и влияет на качество звука).

Одним из лучших кодеков, обеспечивающим очень качественный звук, является технология aptX. Чтобы вы могли заметить работу этой технологии — ее должны поддерживать и наушники, и тот плеер (гаджет), с которым вы их сопрягаете. Отмечу, что это удовольствие пока не самое дешевое…

На этом пока все. Удачи!

Почему стоит обратиться именно к нам

Шесть тысяч четыреста пятьдесят три рубля шестьдесят три копейки

Улучшенное соединение

Bluetooth 5.1 включает в себя несколько улучшений в рекламе. Слово «реклама» здесь относится к тому, как устройство Bluetooth транслирует информацию о своем подключении, сообщая о своей доступности другим соседним устройствам Bluetooth. Это должно заставить соединение работать лучше.

Одной из новых функций является «рандомизация индексации рекламных каналов». Bluetooth 5.0 требовал, чтобы устройства проходили по каналам 37, 38 и 39 в строгом порядке. Теперь устройства могут выбирать каналы в произвольном порядке. Это уменьшает вероятность того, что два устройства Bluetooth будут создавать помехи друг другу и «разговаривать» друг с другом на одних и тех же каналах при объявлении о готовности к подключению, и это будет полезно в местах с большим количеством устройств Bluetooth.

Bluetooth 5.0 добавила возможность устройствам синхронизировать их сканирование для связи с «рекламным» расписанием другого устройства. Например, если Вы подключаете свой смартфон к телевизору через Bluetooth, телевизор может точно сказать, когда он будет рекламироваться, с помощью поля данных с именем SyncInfo. Ваш телефон не должен постоянно сканировать телевизор, но точно знает, когда телевизор будет рекламировать себя. Это экономит электроэнергию и потенциально может помочь, если устройства должны обмениваться данными в точное время.

Однако этот обмен «периодической рекламной синхронизацией» использует некоторую мощность, и устройства с низким энергопотреблением могут не захотеть тратить на это свою энергию. Благодаря «периодической передаче синхронизации рекламы» подключенные устройства могут передавать эти данные друг другу — например, Ваш смартфон может передавать информацию о расписании рекламы на телевизоре непосредственно в Ваши умные часы, а не заставлять Ваши умные часы передавать эту информацию на телевизор. Это может сэкономить энергию на устройствах с низким энергопотреблением, что позволит продлить срок службы батарей.

Дополнительные технические подробности о том, как именно работают эти функции, доступны в официальном документе с обзором основных характеристик Bluetooth. В документе также перечислены некоторые небольшие изменения, которые мы не упомянули здесь.

Технические данные различных протоколов

Это описание будет содержать далеко не самый полный перечень версий протоколов, а лишь наиболее значимые для всей технологии в целом. И начать, разумеется, стоит с самой первой, которая была создана без пары лет почти два десятилетия назад – в 1998 году, партнёрской группой SIG или Special Interested Group. Первичная же разработка была учреждена тогда ещё шведской фирмой Ericsson за 4 года до выхода на рынок. В результате успешного исследования был создан достойный аналог проводным технологиям и назвали его в честь датского короля северян-викингов Харальда Первого Синезубого.

Первая версия имела просто ошеломляющую совместимость между устройствами различных изготовителей. Скорость была крошечной, а радиус действия явно не соответствовал установленному стандарту. Если бы не оперативные попытки доработать технологию, вся задумка могла кануть в Лету. И профессиональные качества работников не подвели, ибо вскоре вышла сперва версия 1.1, а затем и 1.2, которая стала вершиной эволюции модулей первого поколения. Общую совместимость подтянули до достаточно высокого уровня, радиус действия задавался честными десятью метрами, скорость передачи сделали просто заоблачной – 721 Кбит/сек, разумеется, теоретически.

Версия 2.1

Второе поколение произвело революцию, но именно версия 2.1 стала той путеводной звездой, которая используется и поныне. Очень многие устройства начального и среднего класса используют именно эту вариацию bluetooth-модуля. Главный упор был сделан на скорость, а решением стала надстройка EDR. Именно благодаря ей стало возможным осуществлять передачу на скоростях, близких к 3 Мбит/с, а уровень энергопотребления был снижен в пять раз. Разумеется, появились различные профили и надстройки, вплоть до возможности осуществлять раздачу доступа к сети.

Третья версия

Высокоскоростная спецификация 3.0 имела много общего с Wi-Fi, но не имела с ней прямой совместимости, а использование SLI-технологии, по которой два bluetooth -модуля соединялись в одну систему, позволило увеличить скорость передачи до 24 Мбит/сек. Причём при перемещении больших файлов использовался более высокоскоростной, но и энергозатратный протокол, а для небольших файлов – весьма экономичный.

В основу четвёртого поколения устройств была положена идея доработать предыдущую технологию, чтобы энергопотребление стало минимальным, а все остальные функции и возможности были увеличены и расширены. Так, помимо скорости, был увеличен и радиус, который теперь мог доходить до сотни метров. Пакеты данных стали более оптимальными по размеру, а также было добавлено их 128-битное шифрование. Габариты передатчика стали просто крошечными, что даёт возможность использовать их повсеместно. Одним из основных моментов было добавление трёх режимов работы.

Передача данных посредством Bluetooth осуществляется на частоте 2.4 ГГц. Данный диапазон разделен на 79 каналов. При этом, каждому из них предоставлена полоса, шириной 1 МГц. Все имеющиеся специализации используют синхронный, либо асинхронный вид связи.

Передача через блютуз

Передача через блютуз не имеет проблем, которые есть у ИК систем: только прямая видимость и ограничение скорости.

Чем старше стандарт тем большую максимальную скорость можно передать. 1.0 стандарт имеет максимальную скорость передачи данных 1 мегабит в секунду (Мбит), в то время как 2.0 может управлять до 3 Mbps. (2.0 и старше обратно совместимы с устройствами 1.0), Bluetooth 3.0 до 24 Мбит/с., Bluetooth 4.0. скорость – до 30 Мбит/с., Bluetooth 5.0. с версией 5.2 скорость – до 60 Мбит/с

Эта полоса частот отведена на основе международного соглашения на использование промышленных, научных и медицинских приборов (ISM). Один из методов не мешать другим системам является излучение слабыми сигналами и не засорять электромагнитный спектр – около 1 мВт.

Низкая мощность ограничивает диапазон устройств с этой системой до 10 метров, поэтому шансы вмешательства между компьютерной системой и телефоном или телевизором малы. Даже при малой мощности применение блютуза  не требует прямой видимости между взаимодействующими устройствами. Стены в доме не мешают сигналу, что делает стандарт полезным для управления несколькими устройствами в разных комнатах. С помощью этой системы можно подключить до восьми устройств одновременно.

Стандарт использует технологию, называемую расширенным спектром скачкообразной перестройки частоты, что делает её помехозащищенной.

Так как каждое соединение через блютуз автоматически использует расширенный спектр, маловероятно, что два передатчика будут на той же частоте в то же время. Этот же алгоритм сводит к минимуму риск, что телефоны или наушники нарушат работу устройств так как любое вмешательство на определенной частоте продлится лишь крошечную долю секунды. Когда Блютуз совместимые устройства соединяются между собой пользователю не нужно нажимать на кнопку или давать команду – электронная стыковка происходит автоматически. Как только соединение устройств произошло часть компьютерной системы образуют сеть. Передача по блютузу создает личную сеть ( PAN ), или общественную, которая может заполнить комнату или охватить небольшое расстояние, как мобильный телефон на поясе и гарнитура на голове.

На основных устройствах как телефоны, колонки, гарнитура, ноутбуки покрывает расстояние порядка 10 метров.