Detalyadong ipinaliwanag ang mga pagkakaiba sa pagitan ng Bluetooth 4.0, 5.0 at 5.3

Informatec Digital » Kayamanan » Detalyadong ipinaliwanag ang mga pagkakaiba sa pagitan ng Bluetooth 4.0, 5.0 at 5.3

La teknolohiyang Bluetooth ay naging lubhang kailangan Sa ating pang-araw-araw na buhay: ikonekta ang iyong mobile phone sa iyong headphones, ang iyong laptop sa iyong wireless mouse, ang iyong TV sa iyong soundbar, at iba pa. Ginagamit natin ito halos nang hindi iniisip, ngunit sa likod ng "mahiwagang" koneksyon na iyon ay nakasalalay ang isang protocol na patuloy na nagbabago mula pa noong huling bahagi ng 90s.

Kapag makipag-usap namin tungkol sa Mga Pagkakaiba sa Pagitan ng Bluetooth 4.0, 5.0 at 5.3 Hindi natin pinag-uusapan ang mga simpleng pagpapalit ng pangalan, kundi ang mga makabuluhang paglaki sa saklaw, bilis, pagkonsumo ng enerhiya, katumpakan ng lokasyon, at kalidad ng audio. Kung iniisip mong bumili ng mobile phone, headphone, smartwatch, o mga smart home device, ang pag-unawa sa mga bersyong ito ay makakatulong sa iyong gumawa ng mas mahusay na pagpili at matiyak na ang iyong pagbili ay tatagal nang maraming taon.

Pangkalahatang ebolusyon ng Bluetooth: mula 1.0 hanggang 5.4 at 6.0

Para maintindihan kung bakit Ang Bluetooth 4.0, 5.0, at 5.3 ay pawang pantay na mahalagaMagandang ideya na mabilis na repasuhin kung paano lumago ang pamantayang ito simula noong mga unang komersyal na bersyon nito.

Ang mga bersyon Bluetooth 1.x Ang mga Bersyon 1.0, 1.1, at 1.2, na inilabas sa pagitan ng 1999 at 2003, ang unang seryosong pagtatangka na magdala ng komunikasyong wireless na malapit sa saklaw sa malawakang pamilihan, na may bilis na humigit-kumulang 1 Mbps at karaniwang saklaw na 10 metro, ngunit may maraming problema. interoperability, katatagan at seguridad sa pagitan ng mga tagagawa.

may Bluetooth 2.0 at 2.1 (Simula noong 2004), ipinatupad na ang EDR (Enhanced Data Rate), na nagtataas sa teoretikal na bilis sa humigit-kumulang 3 Mbps at nagpapabuti sa pamamahala ng kuryente. Bukod pa rito, ipinakilala ang mga sumusunod: simple at ligtas na pagpapares (SSP), na nakakabawas ng sakit ng ulo kapag nagkokonekta ng mga device at nagpapatibay ng encryption.

Ang pagtalon sa Bluetooth 3.0 Noong 2009, dinala nito ang titulong HS (High Speed), na nagpapahintulot sa paggamit ng Wi-Fi link (IEEE 802.11) bilang isang "shortcut" upang umabot sa hanggang 24 Mbps sa paminsan-minsang paglilipat ng data na may mataas na volume, sa kapalit ng mas mataas na konsumo ng enerhiya, isang bagay na hindi gaanong tugma sa maliliit o mga aparatong pinapagana ng baterya.

Mga klasikong bersyon: Bluetooth 1.0, 2.0 at 3.0

Bagama't ngayon halos lahat ng bagay ay umiikot sa Bluetooth na Mababa na EnerhiyaAng mga naunang bersyon ang naglatag ng pundasyon para sa kung ano ang ginagamit natin ngayon at tinutulungan tayong maunawaan kung paano tayo nakarating dito.

Bluetooth 1.0 (1999) Ito ang unang komersyal na ispesipikasyon. Pinayagan nito ang mga pangunahing wireless na koneksyon sa 2,4 GHz band na may maximum na 1 Mbps at saklaw na humigit-kumulang 10 metro, ngunit naapektuhan ito ng malubhang problema sa pagiging tugma at katataganat ang mga proseso ng pagtutugma ay mahirap at hindi maaasahan.

may Bluetooth 1.1 (2001) marami sa mga unang depektong ito ay naitama, ang 79 na frequency channel ay inistandardisa sa 2,4 GHz at ang paghawak ng impormasyon ng link ay pinabuti, na nagresulta sa isang mas mature at komersyal na magagamit na bersyon, bagama't limitado pa rin ang pagganap.

Bluetooth 1.2 (2003) isinasama ang adaptive frequency hopping (AFH) para sa bawasan ang panghihimasok sa ibang mga network Tulad ng Wi-Fi 802.11b, nagdadagdag ito ng Enhanced Synchronous Connections (ESCO) para sa boses at pinapabuti ang oras ng pagtatatag ng link, habang pinapanatili ang pagiging tugma sa 1.1.

Ang malaking pagsulong ng ikalawang henerasyon ay kaakibat ng Bluetooth 2.0 + EDR (2004), na nagpapataas ng epektibong bilis sa humigit-kumulang 2,1-3 Mbps, ay nagpapabuti sa kahusayan ng enerhiya sa pamamagitan ng mas mabilis na pagkumpleto ng mga paglilipat, at nagbibigay-daan para sa mas maginhawang paggamit sa Pagtawag nang walang kausap, paglilipat ng file, at mga wireless na peripheral.

En Bluetooth 2.1 (2007) Lumilitaw ang Simple and Secure Pairing (SSP) at Sniff Subrating mode, na mas mababang pagkonsumo ng enerhiya pagpapahaba ng mga pagitan sa pagitan ng mga pagsusuri ng koneksyon, na ginagawang mas matibay ang mga headphone at aksesorya na mas tumatagal nang hindi na kailangang mag-recharge.

Ang pagdating ng Bluetooth 3.0+HS (2009) ang pinakamataas na bilis ng "klasikong" sangay (hanggang 24 Mbps gamit ang karagdagang 802.11 channel), isinasama ang MAC/PHY Alternate (AMP) upang piliin ang pinakamainam na radyo ayon sa uri ng trapiko at pinapabuti ang pamamahala ng kuryente na may advanced na kontrol sa kuryente, bagama't napakataas pa rin ng konsumo para sa IoT na malapit nang sumabog.

Bluetooth 4.0, 4.1 at 4.2: ang panahon ng Mababang Enerhiya

may Bluetooth 4.0 (2010) Dumating na ang tunay na rebolusyon: isinama na ang klasikong Bluetooth, high-speed mode, at higit sa lahat, ito na. Mababang Enerhiya ng Bluetooth (BLE), na idinisenyo para sa mga device na kailangang kumonsumo ng pinakamaliit na kuryente hangga't maaari.

Pinapayagan ng BLE napakabilis at panandaliang koneksyonna may mga latency na humigit-kumulang 3 ms, saklaw na sampu-sampung metro at konsumo na maaaring hanggang 90% na mas mababa kaysa sa mga nasa klasikong branch, na nangangahulugang ang isang maliit na sensor o activity bracelet ay maaaring gumana nang ilang buwan o taon gamit ang isang button cell battery (Antas ng baterya ng Bluetooth device sa mga kapaligirang tulad ng Windows).

Sa yugtong ito, ang mga sumusunod ay nagsisimulang maging popular: mga aparatong dual-modekayang humawak ng klasikong Bluetooth at BLE sa iisang chip, pinapanatili ang pagiging tugma sa mga klasikong headphone at hands-free device habang nagbubukas ng pinto para sa mga wearable, beacon, at IoT sensor.

Bluetooth 4.1 (2013) Pinupino nito ang pamantayan nang may mas mahusay na pagiging tugma sa mga 4G/LTE network, mas mahusay na pamamahala ng channel, at higit na kakayahang umangkop sa mga tungkulin ng device, na malinaw na nakatuon sa Mga senaryo ng Internet of Things na may direktang komunikasyon sa pagitan ng mga sensor, mobile, at cloud.

may Bluetooth 4.2 (2014) Isang mahalagang hakbang tungo sa IoT na konektado sa Internet ang isinasagawa: idinagdag ang suporta para sa IPv6 at 6LoWPAN, na nagbibigay-daan Direktang ikonekta ang mga Bluetooth device sa network Sa pamamagitan ng isang gateway, ang kapasidad ng mga pakete ng advertising ay pinararami nang sampung beses at ang privacy ay pinabubuti upang mapigilan ang hindi awtorisadong pagsubaybay sa mga device.

Bluetooth 5.0: ang napakalaking paglukso sa saklaw at bilis

Ang bersyon Bluetooth 5.0 (2016) Ito ang pinakabagong "malaking hakbang" sa pamantayan at ang pundasyon ng buong pamilya ng 5.x. Ang pokus nito ay nasa tatlong aspeto: bilis, saklaw at kapasidad ng data sa low power mode.

Sa isang banda, dinoble nito ang bilis ng BLE, mula 1 Mbps hanggang 2 Mbps, na nagpapahintulot bawasan ang latency at paikliin ang oras ng paghahatidIto ay mahalaga sa pagpapabuti ng pag-synchronize ng audio at ang tugon ng mga interactive na device.

Sa kabilang banda, ipinakikilala nito ang mga "extended range" mode na sa teorya ay maaaring umabot ng hanggang 240 metro sa mga bukas na espasyo, na nagpapa-apat na beses na mas malaki ang saklaw ng Bluetooth 4.2, kapalit ng pagsasakripisyo ng ilang bilis o paggamit ng mas mahusay na mga pamamaraan ng coding.

Bukod pa rito, ang laki ng mga pakete ng patalastas sa BLE ay tumataas mula 27 bytes hanggang hanggang 255 bytesBinubuksan nito ang pinto sa mga aplikasyon ng beacon, pagpoposisyon, at pagpapadala ng impormasyon nang hindi kinakailangang magtatag ng isang klasikong koneksyon, isang bagay na lubhang kapaki-pakinabang sa mga tindahan, museo, o mga sistema ng gabay.

Pinatitibay din ng Bluetooth 5.0 ang ideya ng isang pamantayang idinisenyo para sa Mga IoT device, wireless audio at home automation, na may mas mahusay na pangkalahatang kahusayan sa enerhiya at kakayahang pangasiwaan ang maraming koneksyon at mas kumplikadong daloy ng data.

Bluetooth 5.1 at 5.2: tumpak na lokasyon at LE Audio

Batay sa bersyon 5.0, Bluetooth 5.1 (2019) Nakatuon ito sa pagpapabuti ng lokalisasyon. Nagdaragdag ito ng mga tampok tulad ng Anggulo ng Pagdating (AoA) at Anggulo ng Pag-alis (AoD)na nagbibigay-daan sa pagkalkula ng direksyon ng pinagmulan ng signal, na nakakamit ng katumpakan sa antas ng sentimetro sa loob ng bahay gamit ang naaangkop na imprastraktura.

Ang mga pagpapabuting ito ay nagbibigay-daan upang mapaunlad ang mga sistema ng pagpoposisyon sa loob ng bahay at pagsubaybay sa mga asset mas tumpak, kapaki-pakinabang sa mga bodega, ospital, shopping center o matatalinong gusali, kung saan hindi gumagana nang maayos ang GPS.

Nagpapakilala rin ito ng mga pagpapabuti sa GATT caching at recurring advertising management, na nakakatulong upang bawasan ang pagkonsumo ng enerhiya at mga kalabisan sa mga kapaligirang may maraming device na naglalabas ng data.

Para sa bahagi nito, Bluetooth 5.2 (2020) Nakatuon ito nang husto sa audio. Ito ang bersyong nasa mesa. Ang LE Audio at ang LC3 codec (Low Complexity Communication Codec), isang mas mahusay na sistema ng kompresyon kaysa sa klasikong SBC.

Dahil sa LC3, makukuha mo mas mahusay na kalidad ng tunog na may mas mababang bit rateNangangahulugan ito ng mas kaunting konsumo ng baterya sa mga headphone at mobile phone, at ang kakayahang mapanatili ang magandang kalidad kahit na may hindi gaanong kanais-nais na mga link sa radyo.

Ipinakikilala rin ng Bluetooth 5.2 ang mga isochronous na channel LEna nagpapahintulot sa mga real-time na pagpapadala ng audio na ma-synchronize sa maraming device nang sabay-sabay, na nagbubukas ng pinto sa mga tampok tulad ng pagbabahagi ng audio sa maraming tao mula sa iisang mobile phone o telebisyon.

Bluetooth 5.3: ang pagpipino ng pamilyang 5.x

Ang pamantayan Bluetooth 5.3 Inanunsyo ito noong 2021 at nagsimulang dumating sa mga komersyal na aparato noong 2022. Hindi nito binabago ang pinakamataas na bilis o saklaw kumpara sa 5.0-5.2, ngunit ipinakikilala nito ang isang serye ng Mga panloob na pagpapabuti na naglalayong mapahusay ang kahusayan, kaligtasan, at pagiging maaasahan ng mga koneksyon.

Isa sa mga pangunahing bagong tampok ay ang pinahusay na pag-filter ng pana-panahong pag-aanunsyoMaaaring itapon ng controller ang paulit-ulit na data sa mga update ng ad, na maiiwasan ang muling pagpapadala ng magkaparehong impormasyon at makakamit ang isang enerhiya pagtitipid kapwa sa nagpadala at sa tumatanggap.

Ang isa pang mahalagang pagpapabuti ay sa pag-uuri at pagpili ng channelMaaaring ipahiwatig ng mga peripheral kung aling mga channel ang mas gusto nilang gamitin, upang isaalang-alang ng central device (halimbawa, ang mobile phone) ang impormasyong iyon at ang mga hindi gaanong saturated na frequency ay mapili nang magkasama, na binabawasan ang interference at mga pagkaantala.

Sa usapin ng seguridad, pinapayagan ng Bluetooth 5.3 ang controller na magtakda ng minimum na laki para sa mga encryption keyKung susubukan ng isang remote device na gamitin ang isang key na masyadong maikli (hindi ligtas), maaaring direktang harangan ang koneksyon, na pumipigil sa mahihinang mga link na maaaring maging mahina.

Bukod pa rito, ipinakikilala ang mga mekanismo upang paganahin ang mga aparato lumipat nang maayos sa pagitan ng mga mode na may iba't ibang bandwidth depende sa pangangailangan. Halimbawa, kung lilipat ka mula sa pakikinig ng musika patungo sa pagtawag, mabilis na maaayos ng system ang mga setting ng link upang mabawasan ang latency sa real time.

Sa maraming chips na nagpapatupad ng 5.3 (at ang firmware ng chip) nagsisimula ring pag-usapan ng mga tao ang mga tungkulin tulad ng "Matalinong Dual Bluetooth"na nagpapahintulot ng sabay-sabay na koneksyon sa classic at BLE modes, o kahit na ikonekta ang dalawang mobile phone sa iisang speaker kung lahat ng device ay may ganitong pamantayan, na naglalapit sa mas flexible na mga sitwasyon ng shared audio.

Mga praktikal na pagkakaiba sa pagitan ng Bluetooth 4.0, 5.0 at 5.3

Kung isasabuhay natin ang lahat ng ito, ang malaking pagkakaiba sa pagitan Bluetooth 4.0, 5.0 at 5.3 Ito ay nakasalalay sa kung paano sila gumaganap sa totoong paggamit sa mundo: saklaw, katatagan, pagkonsumo, at mga posibilidad sa hinaharap.

may Bluetooth 4.0/4.2 Nakamit na ngayon ang disenteng wireless connectivity para sa mga headphone, speaker, at wearable, ngunit mas limitado ang saklaw at ang bilis ng BLE ay nililimitahan sa 1 Mbps, na maaaring isalin sa mas mataas na latency at bahagyang mas mataas na pagkonsumo ng kuryente para sa ilang partikular na aplikasyon ng audio at IoT.

Sa pamamagitan ng pagtalon patungo sa Bluetooth 5.0Malaki ang ipinagbago ng mga bagay-bagay: Dumoble ang bilis ng BLE, apat na beses na mas malaki ang teoretikal na saklaw, at malaki ang pagtaas ng kapasidad ng mensahe sa advertising, na nagpapabuti sa karanasan kapwa sa... wireless audio, tulad ng sa mga smart home device.

Ang pagkakaiba sa pagitan Bluetooth 5.0 at 5.3 Hindi ito gaanong radikal, ngunit kapansin-pansin ito sa mga sitwasyon na may maraming konektadong device. Mas mahusay na pinamamahalaan ng 5.3 ang paglipat ng channel, iniiwasan ang mga saturated frequency, at Binabawasan nito nang ilang milisegundo ang pamamahala ng kuryente at pagpasok/paglabas mula sa mga estado ng pagtulog.Ito ay kapansin-pansin sa mga bateryang mas tumatagal nang kaunti at medyo mas matatag na koneksyon.

Kung ikukumpara mo ang isang teleponong may Bluetooth 5.0 at ang isa pa na may 5.3, na parehong nakakonekta sa mga modernong headphone, ang kalidad ng tunog ay mas nakadepende sa codec at disenyo ng headphone kaysa sa bersyong Bluetooth, ngunit sa 5.3 ay magkakaroon ka ng mas maayos na espasyo para sa maniobra para sa mga susunod na tungkulin ng LE Audio at mga saturated na kapaligiran.

Bluetooth 5.3 laban sa 5.1 at 5.2

Sa loob mismo ng pamilyang 5.x, ang bawat bersyon ay nagpipino ng iba't ibang aspeto, kaya interesante na makita kung paano Ang Bluetooth 5.3 ay may kaugnayan sa 5.1 at 5.2.

Tungkol sa Bluetooth 5.1Pinapanatili ng Bersyon 5.3 ang lahat ng mga advanced na tampok sa lokalisasyon (AoA, AoD, pinahusay na GATT caching, atbp.) at kinukumpleto ang mga ito ng isang mas mahusay na pamamahala ng mga channel at mga agwat ng koneksyonna nakakatulong na makatipid ng enerhiya at mabawasan ang maliliit na pagkaantala ng signal.

Laban sa Bluetooth 5.2Ang Bersyon 5.3, na siyang pangunahing bersyon para sa LE Audio at sa LC3 codec, ay hindi nagdaragdag ng bagong codec, ngunit ino-optimize nito kung paano itinatatag at pinapanatili ang mga koneksyon, upang ang mga nakabahaging audio stream at ang mga isochronous na channel LE gumana nang may mas kaunting interference at medyo mas kaunting latency.

Sa praktikal na termino: kung gagamit ka ng headphones o soundbars na may LE Audio, mapapansin mo ang pagkakaiba sa pagitan ng 5.2 at 5.3 pangunahin na sa katatagan ng koneksyon at pagkonsumo, sa halip na isang paglukso sa kalidad ng tunog mismo.

Pagkatugma ng bersyon at pagpili ng device

Isang mahalagang punto na hindi dapat kalimutan ay ang Ang Bluetooth ay tugma sa nakaraanKapag nagkonekta ka ng dalawang device na may magkaibang bersyon, ang link ay itinatatag gamit ang pinakamababang bersyon na sinusuportahan ng pareho.

Nangangahulugan ito na kung mayroon kang mobile phone na may Bluetooth 5.3 at headphone na may Bluetooth 5.0, ang komunikasyon ay pamamahalaan ng mga kakayahan ng 5.0, bagama't sa loob ng chip ng mobile phone ay maaaring gumawa ng karagdagang mga pag-optimize sa pamamahala ng kuryente at mga channel.

Nangangahulugan din ito na hindi mo kailangang pumili sa pagitan ng "mga bentahe ng 5.0" o "mga bentahe ng 5.3": Kasama sa bawat bagong bersyon ang mga pagpapabuti ng mga nauna.Ang isang device na may Bluetooth 5.3 ay mayroong lahat ng iniaalok ng 5.0, 5.1 at 5.2, kasama ang sarili nitong mga bagong tampok.

Kapag bumibili, ang makatwirang rekomendasyon ay, kung pinahihintulutan ng badyet, pipiliin mo ang ang pinakabagong bersyon ng Bluetooth na magagamitLalo na kung gusto mong tumagal ang device nang ilang taon at gusto mong samantalahin ang mga feature na patuloy pa ring inilulunsad, tulad ng advanced na LE Audio o tumpak na lokasyon.

Gayunpaman, sa pagitan ng isang device na may magandang tunog at Bluetooth 5.0 at isang device na karaniwan lang ang gamit na Bluetooth 5.3, mas mainam na unahin ang nauna. kalidad ng produkto at mga codec nito (SBC, AAC, aptX, LDAC, LC3) sa halip na tingnan lamang ang numero ng bersyon.

Klasikong Bluetooth vs Bluetooth Mababang Enerhiya

Simula noong Bluetooth 4.0, ang ispesipikasyon ay nahati sa dalawang pangunahing sangay: Klasikong Bluetooth (BR/EDR) y Mababang Enerhiya ng Bluetooth (BLE), na magkakasamang makikita sa maraming dual-mode chips.

Ang Classic Bluetooth ay ang isa na matagal nang ginagamit para sa Mataas na kalidad na audio, hands-free, mga sistema ng kotse, at mga peripheral na may mas mataas na bandwidthGumagana ito gamit ang 79 na channel na may dalas na 1 MHz sa 2,4 GHz, nag-aalok ng bilis na 1 hanggang 3 Mbps at na-optimize para sa patuloy na daloy ng data, tulad ng musika o mga tawag.

Ang BLE, sa kabilang banda, ay gumagamit ng 40 channel na may dalas na 2 MHz at dinisenyo para sa maikli at madalang na mga transmisyonpagsasakripisyo ng ilang bilis (1-2 Mbps) kapalit ng matinding pagbawas sa konsumo at napakabilis na oras ng koneksyon/pagputol.

Sa pagdating ng LE Audio sa Bluetooth 5.2 at mga mas bagong bersyon, sinimulan na rin ng BLE na pangasiwaan ang susunod na henerasyon ng wireless audioItinutulak nito ang klasikong BR/EDR sa isang mas pangalawang papel sa hinaharap, bagama't patuloy itong gagana sa loob ng maraming taon dahil sa napakalaking naka-install na base nito.

Para sa karaniwang gumagamit, ang mahalagang malaman ay ang isang modernong device na may Bluetooth 5.x ay karaniwang dual modeSamakatuwid, maaari itong magsalita sa parehong klasiko at BLE kung kinakailangan, at ang bawat pagtalon sa bersyon ay karaniwang nagdudulot ng mga pag-optimize para sa parehong mundo.

Pagtingin sa hinaharap: Bluetooth 5.4 at 6.0

Bagama't ang tanong na milyon-milyon ngayon ay umiikot sa Bluetooth 4.0, 5.0 at 5.3Mayroon nang mga mas bagong bersyon na nagtuturo kung saan patungo ang pamantayan.

Bluetooth 5.4 nagpapakilala, bukod sa iba pang mga bagay, ang Pana-panahong Pag-aanunsyo na may mga Tugon (PAwR) at Encrypted Advertising Data (EAD), na idinisenyo para sa napakalaking low-power IoT sensor networks, kung saan libu-libong device ang nakikipag-ugnayan sa isang central point nang napakahusay at ligtas.

Para sa bahagi nito, Bluetooth 6.0, na iniharap noong 2024, ay nakatuon sa pagsukat ng distansya na may mataas na katumpakan sa pamamagitan ng Bluetooth Channel Survey, bukod pa sa pagpapabuti ng pag-scan, latency at ilang internal layer ng protocol, isinasaalang-alang din ang mga aplikasyon para sa pagsubaybay, indoor navigation at pag-synchronize ng time-sensitive data.

Ang mga bersyong ito ay matatagalan bago lumabas nang malawakan sa mga mid-range na telepono at mga consumer device, ngunit kinukumpirma nila ang trend: Magpapatuloy ang Bluetooth pagperpekto sa mababang konsumo ng kuryente, katumpakan ng lokasyon at seguridad, habang pinapanatili ang pagiging tugma sa lahat ng nasa itaas.

Sa huli, ang buong paglalakbay na ito mula sa mga unang bersyon hanggang sa Bluetooth 5.3 at sa mga susunod pang bersyon ay may isang malinaw na layunin: upang makamit ang mga wireless na koneksyon. mas matatag, mas mahusay ang tunog, mas mababang konsumo ng kuryente, at mas matalinong mga tampokpara makalimutan natin ang mga kable nang hindi nababahala tungkol sa mga pagkawala ng kuryente, biglaang pagkaubos ng baterya, o mga problema sa pagpapares.