Отличия версий Bluetooth 5.0 от 5.1 и 5.2

В этой статье рассматриваются спецификации стандартов Bluetooth 5.2, 5.1 и 5.0. Это сравнение даёт возможность понять, как будут выглядеть устройства следующего поколения с поддержкой Bluetooth.

Технологии непрерывно развиваются и Bluetooth стала одной из важных технологий, которые в последние годы заметно изменились. Bluetooth является одним из стандартов беспроводной связи устройств с низким энергопотреблением. Над технологией работали много лет и сейчас наступило время версии Bluetooth 5.2.

Сначала мы рассмотрим спецификации Bluetooth, которые применяются во многих беспроводных наушниках и устройствах связи.

Спецификации	Классический Bluetooth	Bluetooth Low Energy BLE (V 4.2)	Bluetooth 5.0
Диапазон действия, м	100	Больше 100	Больше 400
Скорость передачи данных, Мбит/с	1-3	1	2
Пропускная способность приложения, Мбит/с	0,7-2,1	0,27	—
Частота, ГГц	2,4	2,4	—
Защита, бит	56/128	128 бит AES с Counter Mode CBC-MAC	—
Устойчивость	Адаптивная быстрая скачкообразная перестройка частоты, FEC, быстрая ASK	24-битная CRC, 32-битная проверка целостности сообщения	—
Задержка, мс	100	6	—
Временной лаг, мс	100	3	—
Поддержка голоса	Да	Да	—
Топология сети	Звезда	Звезда	—
Энергопотребление, Вт	1	0,01-0,5	—
Пиковая сила тока, мА	Менее 30	Менее 15	—

 

Разница между Bluetooth 5.2, 5.1 и 5.0

Спецификации	Bluetooth 5.2	Bluetooth 5.1	Bluetooth 5.0
Диапазон действия, м	400	400	Больше 400
Скорость передачи данных, Мбит/с	2	2	2
Пропускная способность приложения, Мбит/с	2,1	2,1	—
Частота, ГГц	2,4?	2,4	2,4
Защита, бит	128 бит?	128 бит AES?	—
Устойчивость	—	—	—
Задержка, мс	2	2	—
Временной лаг, мс	2	3	—
Поддержка голоса	—	—	—
Топология сети	Звезда	Звезда	Звезда
Энергопотребление, Вт	1	0,01-0,5	—
Пиковая сила тока, мА	Менее 10?	Менее 10?	Менее 10?

 

Bluetooth 5.0

• Год релиза: 2016
• Скорость передачи данных: 2 Мбит / с
• Дальность действия: 200 м на открытом пространстве, 40 м в помещении

Улучшенная спецификация Bluetooth 5.0 была представлена через 2 года после появления Bluetooth 4.2. Здесь содержалось немало новых интересных возможностей. В результате версия 5.0 была более привлекательной для постоянных пользователей беспроводных устройств в разных сферах применения.

Высокая скорость передачи данных

Главным усовершенствованием Bluetooth 5.0 была повышенная скорость передачи данных.

Скорость 2 Мбит/с при оптимальных условиях является достаточно высокой и эффективной. Другое усовершенствование представляет собой устранение проблем с задержкой.

Лаги при определённых условиях использования Bluetooth встречались довольно часто. Повышение скорости передачи данных позволило сталкиваться с лагами заметно реже.

Улучшенное качество звука

Bluetooth 5.0 повысил качество звука на подключенных устройствах. Здесь свою роль снова сыграло повышение скорости передачи данных. Задержек при передаче звука стало меньше, что дало возможность применять технологию AptX.

Увеличение диапазона действия

В каждой версии Bluetooth можно столкнуться с проблемами в плане площади покрытия. Дальность действия Bluetooth может влиять на качество передачи данных. Если сравнивать с Bluetooth 4.2, диапазон действия Bluetooth 5.0 стал заметно выше.

Дальность действия стандарта увеличилась до 200 м. Если находиться в помещении, дальность действия составляет 40 м. Можно получить звук отличного качества при подключении между устройствами в разных комнатах. В идеальных условиях можно не беспокоиться о стенах, способных помешать сигналу проходить между двумя устройствами.

Новшества Bluetooth 5.1

• Дата релиза: 2019 год
• Скорость передачи данных: 2 Мбит/с
• Дальность действия: 200 м на открытом пространстве, 40 м в помещении

Bluetooth 5.1 является последней и самой продвинутой на данный момент технологией Bluetooth. Здесь появилось несколько преимуществ и функций, которые дают подключенным устройствам новые возможности. Частые пользователи стандарта должны оценить их.

Разницу между версиями 5.0 и 5.1 нельзя назвать большой, если сравнить диапазон действия, скорость передачи данных и другие функции. Есть несколько малозаметных изменений, которые могут оказаться весьма полезными.

Улучшенное определение направления

Bluetooth раньше никогда не использовали как способ определения направления или местоположения ваших устройств. В версии Bluetooth 5.1 способность определять направление до устройств стала значительно лучше. Достаточно точно определяя силу полученного сигнала, можно оценить расстояние до устройства.

Улучшенное определение направления даёт возможность обнаруживать устройства с точностью до нескольких сантиметров. Если у устройства есть множество антенн, это может быть отличным вариантом для эффективного определения местоположения устройств.

Уменьшение энергопотребления

Bluetooth 5.0 разработали для уменьшения энергопотребления. Функциональность новой версии Bluetooth 5.1 была улучшена. В случае с наушниками это означает, что вы сможете дольше слушать звук при одинаковой ёмкости батареи.

Энергопотребление снижено благодаря улучшению кэширования Generic Attribute Profile. Оно приводит к обнаружению сервиса при включении устройств. Информация о подключении сохраняется в кэше и устройствам не нужно постоянно проверять подключение. Это экономит заряд батареи и можно будет пользоваться устройством дольше. Также это даёт доступ к более быстрому подключению.

Улучшенное рекламирование подключения

Одна из новых функций Bluetooth 5.1 помогает работать рандомизированной индексации рекламных каналов. Предыдущие версии Bluetooth применяли циклы 37, 38 и 39 в хронологическом порядке. В Bluetooth 5.1 любой канал можно выбирать случайным образом.

Это позволит подключаться к разным Bluetooth-устройствам в помещении и не беспокоиться о помехах. Например, можно будет использовать Bluetooth-наушники и Bluetooth-динамики одновременно и их сигнал не будет мешать друг другу.

В чём Bluetooth 5.1 превосходит версию 5.0?

Узнав о двух последних стандартах Bluetooth, будет логично сравнить их.

Точность определения местоположения

Это одна из уникальных возможностей Bluetooth 5.1. Bluetooth 5.0 может показать, насколько далеко находится приёмник, но версия 5.1 умеет указать конкретное местоположение.

Bluetooth 5.0 делает это при помощи определения силы сигнала. Bluetooth 5.1 использует больше антенн и с их помощью определяет точное местоположение, а сила сигнала по-прежнему определяет расстояние. Bluetooth 5.1 может указать местоположение с точностью до нескольких сантиметров.

Кэширование GATT

Кэширование GATT позволяет ускорить подключение устройств, которые уже подключались раньше. Каждый раз при соединение двух устройств они обмениваются информацией о поддержке стандартов друг у друга. В Bluetooth 5.0 одному устройству часто требуется проверять местонахождение другого.

В Bluetooth 5.1 этого процесса нет. Если информация не менялась со времени первого подключения, необходимые данные берутся из кэша, что позволяет экономить энергию. В результате можно получать доступ к более быстрым подключениям.

Возможность рекламирования подключения

Ещё одна полезная опция Bluetooth 5.1. Устройства начинают транслировать свою доступность для подключения, как только они включаются. Например, динамики или наушники с поддержкой Bluetooth начинают искать устройства для подключения, когда они извлекаются из чехла или включаются.

Bluetooth 5.1 обладает продвинутой возможностью под названием рандомизированная индексация рекламного канала. Каждое устройство может работать на определённом канале. Это обеспечивает отсутствие прерывания сигнала со стороны других Bluetooth-устройств, даже когда они располагаются близко друг к другу.

Ради чего стоит обновляться до Bluetooth 5.1?

Стоит ли приобретать устройство с поддержкой Bluetooth 5.1? Доводы в пользу такого решения описаны выше. Отличия от Bluetooth 5.0 вы теперь также знаете.

Основная причина обновиться до последней версии Bluetooth заключается в повышении качества звука и видео.

Вкратце преимущества Bluetooth 5.1 выглядят следующим образом:

• Улучшенное качество и чёткость звука
• Повышение дальности действия сигнала
• Более надёжное подключение даже в помещениях
• Меньше лагов между устройствами обеспечивает более стабильное соединение
• Повышенная точность обнаружения устройств

Что нового в Bluetooth 5.2?

К сожалению, из-за отсутствия потребительских устройств на основе этого стандарта информации пока мало. Известно, что это не самая крупная ревизия и потому номер версии будет 5.2 вместо 6.0. Новые спецификации позволяют передавать больше данных между устройствами с прежней или меньшей пропускной способностью, вроде фитнес-браслетов. Новый кодек LC3 улучшает сжатие и распаковку данных. LC3 может передавать звук без потери качества с применением меньше пропускной способности.

Протокол Enhanced Attribute в версии 5.2 поддерживает параллельную передачу данных через несколько Bluetooth-устройств одновременно. Технология напоминает о маршрутизаторах MIMO Wi-Fi, которые уже доступны в продаже.

Появление изохронных каналов приносит функцию двойного звука, которая позволит многочисленным подключенным устройствам работать из одного источника. В результате могут появиться потребительские аудиоустройства, способные слушать одновременно телевизор, ноутбук или другие устройства без использования современных методов переключения.

Ещё раз перечислим три основные новшества Bluetooth 5.2:

• Изохронныеканалы (ISOC)
• LE Power Control (LEPC)
• Протокол Enhanced Attribute (EATT)

Примечание: Bluetooth 5.2 не может поддерживать новый LE Audio. Появятся дополнительные спецификации, которые будут добавлять профили поверх Bluetooth 5.2 для разных вариантов использования звука. Bluetooth 5.2 был представлен наряду с анонсом LE Audio 6 января 2020 года.

В подключениях каждый поток называется подключенным изохронным потоком (CIS). Когда CIS требуется синхронизация, как при отправке данных на правый и левый наушники, они настраиваются как часть единой группы под названием Connected Isochronous Group (CIG).

Потоки, которые входят в состав одной CIG, делятся данными о синхронизации, необходимыми для синхронизации потоков на нескольких приёмниках. CIG делают возможной двунаправленную передачу данных, как в случае с наушниками с микрофонами, которые отправляют управляющие данные на устройство-источник.

Также нужно иметь в виду, что устройство может создавать множество групп CIG.

При использовании связи без подключения (широковещательной передачи) группы синхронизированных потоков могут передавать данные из одного источника на несколько приёмников. Каждый поток называется изохронным потоком широковещательной передачи (BIS). Группа потоков BIS носит название изохронная группа вещания (BIG).

В качестве примера можно назвать телевизор, который передаёт звуковой сигнал на множество приёмников, вроде нескольких наушников.

Как и в случае с CIG, одно устройство может создавать несколько BIG.

Заключение

Bluetooth 5.1 представляет собой одну из уникальных современных технологий беспроводной связи. Чтобы получить её максимальные возможности, придётся подождать. Производителям нужно время, чтобы включить данную технологию в состав своих устройств. Несколько устройств с поддержкой Bluetooth 5.1 уже существуют.

Bluetooth 5.1 является одним из интересных примеров современных технологий. Остаётся дождаться её повсеместного распространения.

Об авторе