✖


Jump to content

Bluetooth с низким энергопотреблением

(Перенаправлено с Bluetooth Smart )

Bluetooth Low Energy ( Bluetooth LE , в просторечии BLE , ранее продаваемый как Bluetooth Smart [1] ) — это технология беспроводной персональной сети, разработанная и продаваемая Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG). [2] нацелены на новые приложения в здравоохранении, фитнесе , маяках , [3] безопасность и индустрия домашних развлечений. [4] По сравнению с классическим Bluetooth , Bluetooth Low Energy предназначен для обеспечения значительного снижения энергопотребления и стоимости при сохранении аналогичного радиуса действия связи .

Он независим от классического Bluetooth и не имеет совместимости, но Bluetooth Basic/Enhanced Data Speed ​​(BR/EDR) и LE могут сосуществовать. Оригинальная спецификация была разработана Nokia в 2006 году под названием Wibree. [5] который был интегрирован в Bluetooth 4.0 в декабре 2009 года как Bluetooth Low Energy.

Мобильные операционные системы, включая iOS , Android , Windows Phone и BlackBerry , а также macOS , Linux , Windows 8 , Windows 10 и Windows 11 , изначально поддерживают Bluetooth Low Energy.

Совместимость

[ редактировать ]

Bluetooth Low Energy отличается от предыдущего (часто называемого «классическим») протокола базовой скорости/повышенной скорости передачи данных (BR/EDR), но оба протокола могут поддерживаться одним устройством: спецификация Bluetooth 4.0 позволяет устройствам реализовывать либо или обе системы LE и BR/EDR.

Bluetooth Low Energy использует те же радиочастоты 2,4 ГГц, что и классический Bluetooth, что позволяет двухрежимным устройствам использовать одну радиоантенну , но использует более простую модуляции . систему [ нужны разъяснения ] .

Брендинг

[ редактировать ]
Ранее использовавшийся логотип Bluetooth Smart

В 2011 году Bluetooth SIG анонсировала логотип Bluetooth Smart, чтобы прояснить совместимость между новыми устройствами с низким энергопотреблением и другими устройствами Bluetooth. [6]

После публикации информации о брендинге Bluetooth SIG в мае 2016 года Bluetooth SIG начала поэтапный отказ от логотипов и текстовых знаков Bluetooth Smart и Bluetooth Smart Ready и вернулась к использованию логотипа и текстового знака Bluetooth. [8] в новом синем цвете.

Целевой рынок

[ редактировать ]

Bluetooth SIG определяет ряд рынков для технологий с низким энергопотреблением, особенно в секторах умного дома, здравоохранения, спорта и фитнеса. [9] К указанным преимуществам относятся:

  • низкие требования к энергопотреблению, работа от кнопочного элемента в течение «месяцев или лет» .
  • небольшой размер и низкая стоимость.
  • совместимость с большой базой мобильных телефонов, планшетов и компьютеров.

История

[ редактировать ]
Ныне несуществующий логотип Wibree

В 2001 году исследователи из Nokia определили различные сценарии, которые не решаются современными беспроводными технологиями. [10] Компания начала разработку беспроводной технологии, адаптированной на основе стандарта Bluetooth, которая обеспечит более низкое энергопотребление и стоимость, сводя при этом к минимуму ее отличия от технологии Bluetooth. Результаты были опубликованы в 2004 году под названием Bluetooth Low End Extension. [11]

После дальнейшей разработки с партнерами, в частности с Logitech и в рамках европейского проекта MIMOSA, [а] и активно продвигается и поддерживается STMicroelectronics с самого начала, [б] технология была представлена ​​публике в октябре 2006 года под торговой маркой Wibree. [14] После переговоров с членами Bluetooth SIG в июне 2007 года было достигнуто соглашение о включении Wibree в будущую спецификацию Bluetooth как технология Bluetooth со сверхнизким энергопотреблением. [15] [16]

Технология продавалась как Bluetooth Smart, а интеграция в версию 4.0 базовой спецификации была завершена в начале 2010 года. [17] Первым смартфоном, реализовавшим спецификацию 4.0, стал iPhone 4S , выпущенный в октябре 2011 года. [18] В 2012 году ряд других производителей выпустили устройства Bluetooth Low Energy Ready.

Bluetooth SIG официально представила Bluetooth 5 16 июня 2016 года во время медиа-мероприятия в Лондоне. Одним из изменений с маркетинговой стороны является то, что номер точки был удален, поэтому теперь он называется просто Bluetooth 5 (а не Bluetooth 5.0 или 5.0 LE, как Bluetooth 4.0). Это решение было принято, чтобы «упростить маркетинг и более эффективно донести до пользователей преимущества». [19] С технической стороны, Bluetooth 5 увеличит дальность действия в четыре раза за счет увеличения мощности передачи или кодированного физического уровня, удвоит скорость за счет дополнительного использования половины времени передачи символов по сравнению с Bluetooth 4.x и обеспечит восьмикратное увеличение пропускной способности широковещательной передачи данных. за счет увеличения длины рекламных данных [ нужны разъяснения ] передачи Bluetooth с низким энергопотреблением по сравнению с Bluetooth 4.x, что может быть важно для приложений IoT , где узлы подключены по всему дому. [20] «Рекламный пакет» на языке Bluetooth — это информация, которой обмениваются два устройства перед сопряжением, то есть когда они не подключены. Например, рекламные пакеты позволяют устройству отображать пользователю имя другого устройства Bluetooth перед сопряжением с ним. [21] Bluetooth 5 увеличит длину данных этого рекламного пакета. Длина этого пакета в Bluetooth 4.x составляла 31 байт (для широковещательной топологии).

Bluetooth SIG официально опубликовала спецификации Mesh Profile и Mesh Model 18 июля 2017 года. Спецификация Mesh позволяет использовать Bluetooth Low Energy для связи между устройствами «многие ко многим» для домашней автоматизации , сенсорных сетей и других приложений. [22]

Приложения

[ редактировать ]

Заимствовав исходную спецификацию Bluetooth, Bluetooth SIG определяет несколько профилей – спецификаций того, как устройство работает в конкретном приложении – для устройств с низким энергопотреблением. Ожидается, что производители реализуют соответствующие спецификации для своих устройств, чтобы обеспечить совместимость. Устройство может содержать реализации нескольких профилей.

Большинство текущих профилей приложений с низким энергопотреблением основаны на общем профиле атрибутов (GATT), общей спецификации для отправки и получения коротких фрагментов данных, известных как атрибуты, по каналу с низким энергопотреблением. [23] Профиль Bluetooth Mesh является исключением из этого правила, поскольку основан на профиле общего доступа (GAP). [24]

Сетчатые профили

[ редактировать ]

Профили Mesh Bluetooth используют Bluetooth Low Energy для связи с другими устройствами Bluetooth Low Energy в сети. Каждое устройство может передавать информацию другим устройствам Bluetooth Low Energy, создавая эффект «сетки». Например, выключить свет во всем здании с помощью одного смартфона. [25]

  • MESH ( Mesh Profile ) – для базовой ячеистой сети.
  • MMDL ( Mesh-модели ) — для определений прикладного уровня. Во избежание двусмысленности в спецификациях сетки используется термин «модель» вместо «профиль».

Профили здравоохранения

[ редактировать ]

Существует множество профилей для устройств Bluetooth Low Energy в приложениях здравоохранения. Консорциум Continua Health Alliance продвигает их в сотрудничестве с Bluetooth SIG.

  • BLP (профиль артериального давления) – для измерения артериального давления.
  • HTP (Health Thermometer Profile) – для медицинских устройств измерения температуры.
  • GLP (Glucose Profile) – для глюкометров .
  • CGMP (Профиль непрерывного мониторирования уровня глюкозы)

Спортивные и фитнес-профили

[ редактировать ]

Профили для спортивных и фитнес-аксессуаров включают в себя:

  • BCS (Служба по составу тела)
  • CSCP (Профиль скорости и частоты вращения педалей) – для датчиков, прикрепленных к велосипеду или велотренажёру, для измерения частоты вращения педалей и скорости вращения колес.
  • CPP (Профиль мощности при велоспорте)
  • HRP (профиль сердечного ритма) – для устройств, измеряющих частоту сердечных сокращений.
  • LNP (Профиль местоположения и навигации)
  • RSCP (профиль скорости бега и частоты вращения педалей)
  • WSP (Профиль весовой шкалы)

подключение к Интернету

[ редактировать ]

Общие датчики

[ редактировать ]
  • ESP (профиль восприятия окружающей среды)
  • UDS (Служба пользовательских данных)

HID-подключение

[ редактировать ]
  • HOGP ( профиль HID поверх GATT), позволяющий использовать беспроводные мыши, клавиатуры и другие устройства с поддержкой Bluetooth LE, обеспечивая длительное время автономной работы.

Датчик приближения

[ редактировать ]
Основная статья: Bluetooth-маяк с низким энергопотреблением

Приложения «электронного поводка» хорошо подходят для длительного срока службы батареи, возможного для «всегда включенных» устройств. [26] Производители устройств iBeacon реализуют соответствующие спецификации для своих устройств, чтобы использовать возможности определения приближения, поддерживаемые Apple iOS устройствами . [27]

Соответствующие профили приложений включают в себя:

  • FMP – профиль «найди меня» – позволяет одному устройству выдавать оповещение о втором потерянном устройстве. [28]
  • PXP – профиль близости – позволяет монитору близости определять, находится ли репортер близости в пределах близкого расстояния. радиоприемника Физическую близость можно оценить, используя значение RSSI , хотя при этом нет абсолютной калибровки расстояний. Обычно сигнал тревоги может звучать, когда расстояние между устройствами превышает установленный порог.

Оповещения и профили времени

[ редактировать ]

Батарея

[ редактировать ]
  • Служба батареи предоставляет информацию о состоянии и уровне батареи одной батареи или набора батарей в устройстве.

Аудио

[ редактировать ]

Анонсированный в январе 2020 года протокол LE Audio позволяет протоколу передавать звук и добавлять такие функции, как подключение одного комплекта наушников к нескольким источникам звука или подключение нескольких наушников к одному источнику. [29] [30] а также добавляет поддержку слуховых аппаратов. [31] Он представляет LC3 в качестве кодека по умолчанию. [32] По сравнению со стандартным звуком Bluetooth он обеспечивает более длительное время автономной работы. [32]

Спецификации по реализации базового аудиопрофиля и идентификации координированного набора были выпущены в 2021 году. [33] [34] [35] и Common Audio Profile and Service в марте 2022 года. [36] [37]

Отслеживание контактов и уведомление

[ редактировать ]
Основные статьи: Цифровое отслеживание контактов § Отслеживание близости Bluetooth , Отслеживание контактов § Мобильные телефоны и Уведомление о воздействии

В декабре 2020 года Bluetooth SIG опубликовала проект спецификации службы уведомления о воздействии на носимые устройства. Эта служба позволяет службам уведомлений о воздействии на носимых устройствах взаимодействовать и управляться с помощью клиентских устройств, таких как смартфоны. [38]

Выполнение

[ редактировать ]

Чип

[ редактировать ]

Начиная с конца 2009 года интегральные схемы ряд производителей анонсировали Bluetooth Low Energy. Эти микросхемы обычно используют программную радиосвязь , поэтому обновления спецификации могут быть реализованы посредством обновления прошивки .

Аппаратное обеспечение

[ редактировать ]

Современные мобильные устройства обычно выпускаются с аппаратной и программной поддержкой как классического Bluetooth, так и Bluetooth Low Energy.

Операционные системы

[ редактировать ]
  • iOS 5 и более поздние версии [39]
  • Windows Телефон 8.1 [40]
  • Windows 8 и более поздние версии [41] (Для Windows 7 и более ранних версий требуются драйверы от производителя радиоустройств Bluetooth, поддерживающие стек BLE, поскольку в ней нет встроенных универсальных драйверов BLE. [42] )
  • Андроид 4.3 и новее. [43] Android 6 или более поздней версии требует разрешения на определение местоположения для подключения к BLE.
  • БлэкБерриОС 10 [44]
  • Linux 3.4 и более поздних версий до BlueZ 5.0 [45]
  • Унисон ОС 5.2 [46]
  • macOS 10.10
  • Зефир ОС

Технические детали

[ редактировать ]

Радиоинтерфейс

[ редактировать ]

Технология Bluetooth Low Energy работает в том же диапазоне спектра ( диапазон ISM 2,400–2,4835 ГГц ), что и классическая технология Bluetooth, но использует другой набор каналов. Вместо классических Bluetooth 79 каналов по 1 МГц, Bluetooth Low Energy имеет 40 каналов по 2 МГц. Внутри канала данные передаются с использованием гауссовой частотной модуляции , аналогичной классической схеме базовой скорости Bluetooth. Скорость передачи данных составляет 1 Мбит/с (с опцией 2 Мбит/с в Bluetooth 5), а максимальная мощность передачи — 10 мВт (100 мВт в Bluetooth 5). Более подробная информация приведена в томе 6, часть A (спецификация физического уровня) базовой спецификации Bluetooth V4.0 .

Bluetooth Low Energy использует скачкообразную перестройку частоты для противодействия проблемам узкополосных помех. Классический Bluetooth также использует скачкообразную перестройку частоты, но детали другие; в результате, хотя и FCC , и ETSI классифицируют технологию Bluetooth как схему FHSS , Bluetooth Low Energy классифицируется как система, использующая методы цифровой модуляции или расширение спектра прямой последовательности . [47]

Спецификация Базовая/повышенная скорость передачи данных Низкая энергия
Номинальный макс. диапазон 100 м (330 футов) <100 м (<330 футов)
Скорость передачи данных по воздуху [ объяснить ] 1–3 Мбит/с 125 кбит/с, 500 кбит/с, 1 Мбит/с, 2 Мбит/с
Пропускная способность приложения , или « хорошая производительность » 0,7–2,1 Мбит/с 0,27–1,37 Мбит/с [48]
Активные рабы 7 Не определено; зависит от реализации
Безопасность 56/128-битный и прикладной уровень, определяемый пользователем 128-битный AES в режиме CCM и пользовательском уровне приложения
Надежность Адаптивное быстрое переключение частоты, FEC , быстрое подтверждение Адаптивная перестройка частоты, отложенное подтверждение, 24-битная CRC, 32-битная проверка целостности сообщения
Задержка пробуждения (из состояния отсутствия подключения) Обычно 100 мс 6 мс
Минимальное общее время отправки данных (определение срока службы батареи) 0,625 мс 3 мс [49]
Голосовая поддержка Да Нет
Топология сети Скаттернет Скаттернет
Потребляемая мощность 1 Вт в качестве эталона 0,01–0,50 Вт (в зависимости от варианта использования)
Пиковое потребление тока <30 мА <15 мА
Основные варианты использования Мобильные телефоны, игры, гарнитуры, потоковое стереоаудио, умные дома, носимые устройства, автомобили, ПК, безопасность, близость, здравоохранение, спорт и фитнес и т. д. Мобильные телефоны, игры, умные дома, носимые устройства, автомобили, ПК, безопасность, близость, здравоохранение, спорт и фитнес, промышленность и т. д.

Более подробную техническую информацию можно получить из официальной спецификации, опубликованной Bluetooth SIG. Обратите внимание, что энергопотребление не является частью спецификации Bluetooth.

Реклама и открытия

[ редактировать ]

Устройства BLE обнаруживаются с помощью процедуры, основанной на широковещательной рассылке рекламных пакетов. Это делается с использованием 3 отдельных каналов (частот), чтобы уменьшить помехи. Рекламное устройство отправляет пакет по крайней мере по одному из этих трех каналов с периодом повторения, называемым рекламным интервалом. Для уменьшения вероятности возникновения нескольких последовательных коллизий к каждому рекламному интервалу добавляется случайная задержка до 10 миллисекунд. Сканер прослушивает канал в течение периода, называемого окном сканирования, который периодически повторяется каждый интервал сканирования.

Таким образом, задержка обнаружения определяется вероятностным процессом и зависит от трех параметров (а именно: интервала объявления, интервала сканирования и окна сканирования). Схема обнаружения BLE использует метод, основанный на периодических интервалах, для которого можно вывести верхние границы задержки обнаружения для большинства параметризаций. Хотя задержки обнаружения BLE можно аппроксимировать с помощью моделей [50] для чисто периодических протоколов, основанных на интервалах, случайная задержка, добавляемая к каждому рекламному интервалу, и обнаружение трех каналов могут вызвать отклонения от этих прогнозов или потенциально привести к неограниченным задержкам для определенных параметризаций. [51]

Безопасность

[ редактировать ]

Bluetooth Low Energy имеет такие функции безопасности, как функция зашифрованных рекламных данных (EAD), позволяющая шифровать некоторые или все полезные данные приложения, передаваемые в рекламных пакетах. Также определен стандартный механизм совместного использования ключевого материала между устройством вещания и наблюдателями, которые предназначены для получения этих данных, так что данные могут быть расшифрованы при получении. [52]

Все передаваемые PDU Bluetooth LE включают проверку циклического избыточного кода (CRC), которая пересчитывается и проверяется принимающим устройством на предмет возможности изменения PDU в полете. [52]

Модель программного обеспечения

[ редактировать ]

Все устройства Bluetooth с низким энергопотреблением используют общий профиль атрибутов (GATT). Интерфейс прикладного программирования , предлагаемый операционной системой с поддержкой Bluetooth Low Energy, обычно основан на концепциях GATT. [53] В ГАТТ используется следующая терминология:

Клиент
Устройство, инициирующее команды и запросы GATT и принимающее ответы, например компьютер или смартфон.
Сервер
Устройство, которое получает команды и запросы GATT и возвращает ответы, например датчик температуры.
Характеристика
Значение данных, передаваемое между клиентом и сервером, например текущее напряжение батареи.
Услуга
Совокупность связанных характеристик, которые действуют вместе для выполнения определенной функции. Например, сервис Health Thermometer включает в себя характеристики значения измерения температуры и интервала времени между измерениями.
Дескриптор
Дескриптор предоставляет дополнительную информацию о характеристике. Например, характеристика значения температуры может иметь указание ее единиц (например, по Цельсию), а также максимальных и минимальных значений, которые может измерить датчик. Дескрипторы не являются обязательными — каждая характеристика может иметь любое количество дескрипторов.

Некоторые значения служб и характеристик используются в административных целях — например, название модели и серийный номер можно считать стандартными характеристиками в службе общего доступа . Услуги также могут включать в себя другие услуги в качестве подфункций; основные функции устройства — это так называемые первичные услуги, а вспомогательные функции, к которым они относятся, — это вторичные услуги.

Идентификаторы

[ редактировать ]

Сервисы, характеристики и дескрипторы вместе называются атрибутами и идентифицируются UUID . Любой разработчик может выбрать случайный или псевдослучайный UUID для собственного использования, но Bluetooth SIG зарезервировал диапазон UUID (в форме xxxxxxxx-0000-1000-8000-00805F9B34FB [54] ) для стандартных атрибутов. Для эффективности эти идентификаторы представлены в протоколе как 16-битные или 32-битные значения, а не 128 бит, необходимые для полного UUID. Например, служба информации об устройстве имеет короткий код 0x180A, а не 0000180A-0000-1000-... . Полный список хранится в онлайн-документе «Назначенные номера Bluetooth» .

операции ГАТТ

[ редактировать ]

Протокол GATT предоставляет клиенту ряд команд для получения информации о сервере. К ним относятся:

  • Откройте для себя UUID для всех основных сервисов
  • Найти сервис с заданным UUID
  • Найдите вторичные услуги для данной основной услуги
  • Узнайте все характеристики конкретной услуги
  • Найдите характеристики, соответствующие заданному UUID
  • Прочтите все дескрипторы для определенной характеристики.

Также предусмотрены команды для чтения (передача данных от сервера к клиенту) и записи (от клиента к серверу) значений характеристик:

  • Значение можно прочитать либо путем указания UUID характеристики, либо по значению дескриптора (которое возвращается приведенными выше командами обнаружения информации).
  • Операции записи всегда идентифицируют характеристику по дескриптору, но имеют возможность выбора, требуется или нет ответ от сервера.
  • Операции «Длинное чтение» и «Длинная запись» могут использоваться, когда длина данных характеристики превышает MTU радиоканала.

Наконец, ГАТТ предлагает уведомления и указания . Клиент может запросить уведомление о конкретной характеристике с сервера. Затем сервер может отправить значение клиенту, когда оно станет доступным. Например, сервер датчиков температуры может уведомлять своего клиента каждый раз, когда он проводит измерение. Это позволяет избежать необходимости опроса клиента на сервере, что потребует постоянной работы радиосхемы сервера.

Индикация . аналогична уведомлению, за исключением того, что она требует ответа от клиента в качестве подтверждения того, что он получил сообщение

Влияние батареи

[ редактировать ]
Энергопотребление чипсета Bluetooth Low Energy при работе в качестве маяка согласно «Руководству для автостопщиков по оборудованию iBeacon» от Aislelabs. [55]

Bluetooth Low Energy разработан для обеспечения очень низкого энергопотребления устройств. Несколько производителей микросхем, в том числе Cambridge Silicon Radio , Dialog Semiconductor , Nordic Semiconductor , STMicroelectronics , Cypress Semiconductor , Silicon Labs и Texas Instruments, к 2014 году представили чипсеты, оптимизированные для Bluetooth Low Energy. Устройства с периферийными и центральными функциями имеют разные требования к питанию. Исследование, проведенное компанией-разработчиком программного обеспечения для радиомаяков Aislelabs, показало, что периферийные устройства, такие как бесконтактные маяки, обычно работают в течение 1–2 лет от батареи типа «таблетка» емкостью 1000 мАч. [56] Это возможно благодаря энергоэффективности протокола Bluetooth Low Energy, который передает только небольшие пакеты по сравнению с Bluetooth Classic, который также подходит для аудио и данных с высокой пропускной способностью.

Напротив, непрерывное сканирование тех же маяков в центральной роли может потреблять 1000 мАч за несколько часов. Устройства Android и iOS также сильно различаются по расходу заряда батареи в зависимости от типа сканирования и количества устройств Bluetooth Low Energy поблизости. [57] Благодаря новым чипсетам и достижениям в программном обеспечении к 2014 году телефоны Android и iOS имели незначительное энергопотребление при реальном использовании Bluetooth Low Energy. [58]

2М ФИЗИ

[ редактировать ]

Bluetooth 5 представил новый режим передачи с удвоенной скоростью передачи символов . Bluetooth LE традиционно передает 1 бит на символ, так что теоретически скорость передачи данных также удваивается. Однако новый режим удваивает полосу пропускания примерно с 1 МГц до примерно 2 МГц, что приводит к увеличению помех на краевых участках. Разделение полосы частот ISM не изменилось: по-прежнему 40 каналов расположены на расстоянии 2 МГц. [59] Это существенное отличие от Bluetooth 2 EDR, который также удвоил скорость передачи данных, но делал это за счет использования фазовой модуляции π/4-DQPSK или 8-DPSK на канале 1 МГц, в то время как Bluetooth 5 продолжает использовать только частотную манипуляцию.

Традиционная передача 1 Мбит на базовой скорости Bluetooth была переименована в 1M PHY в Bluetooth 5. Новый режим с удвоенной скоростью передачи символов был представлен как 2M PHY. В Bluetooth Low Energy каждая передача начинается на 1M PHY, а приложение может инициировать переключение на 2M PHY. В этом случае и отправитель, и получатель переключятся на 2M PHY для передачи. Это сделано для облегчения обновления встроенного ПО, при котором приложение может вернуться к традиционному физическому уровню 1M в случае ошибок. В действительности целевое устройство должно находиться недалеко от станции программирования (на расстоянии нескольких метров).

LE-кодированный

[ редактировать ]

Bluetooth 5 представил два новых режима с более низкой скоростью передачи данных. Скорость передачи символов нового «кодированного PHY» такая же, как базовая скорость 1M PHY, но в режиме S=2 на каждый бит данных передается два символа. В режиме S=2 используется только простое преобразование шаблонов P=1, которое просто создает один и тот же бит заполнения для каждого бита входных данных. В режиме S=8 на каждый бит данных приходится восемь символов, при этом сопоставление шаблонов P=4 создает контрастные последовательности символов: бит 0 кодируется как двоичный 0011, а бит 1 кодируется как двоичный 1100. [60] В режиме S=2 с использованием P=1 диапазон увеличивается примерно вдвое, а в режиме S=8 с использованием P=4 — в четыре раза. [61]

Передачи «LE Coded» не только изменили схему исправления ошибок, но и используют принципиально новый формат пакета. Каждый пакет «LE Coded» состоит из трех блоков. Блок переключения («расширенная преамбула») передается по физическому каналу LE 1M, но он состоит только из 10 двоичных шаблонов «00111100». Эти 80 бит не кодируются FEC, как обычно, а отправляются непосредственно в радиоканал. За ним следует блок заголовка («Блок FEC 1»), который всегда передается в режиме S=8. Блок заголовка содержит только адрес назначения («Адрес доступа» / 32 бита) и флаг кодирования («Индикатор кодирования» / 2 бита). Индикатор кодирования определяет отображение шаблона, используемое для следующего блока полезной нагрузки («Блок FEC 2»), где возможно S=2. [62]

Новый формат пакетов Bluetooth 5 позволяет передавать от 2 до 256 байт полезной нагрузки за один пакет. Это намного больше, чем максимальные 31 байт в Bluetooth 4. Наряду с измерениями дальности это должно обеспечить функции локализации. В целом увеличение дальности в четыре раза — при той же мощности передачи — достигается за счет более низких данных, находящихся на восьмой части со 125 кбит. Старый формат пакета передачи, который продолжает использоваться в режимах 1M PHY и 2M PHY, в Bluetooth 5 получил название «Некодированный». Промежуточный режим S=2 «LE Coded» обеспечивает скорость передачи данных 500 кбит в полезная нагрузка, что выгодно как для сокращения задержек, так и для снижения энергопотребления, поскольку само время пакетной передачи короче.

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ MIMOSA означает платформу Microsystems для мобильных сервисов и приложений . [12] и это название одного из проектов, финансируемых Европейскими рамочными программами исследований и технологического развития.
  2. ^ STMicroelectronics выпустила процессор для поддержки реализации стандарта. [13]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «Bluetooth Smart или версия 4.0+ спецификации Bluetooth» . bluetooth.com . Архивировано из оригинала 10 марта 2017 года.
  2. ^ Гомес, Карлес; Оллер, Хоаким; Параделлс, Хосеп (29 августа 2012 г.). «Обзор и оценка технологии Bluetooth Low Energy: новая маломощная беспроводная технология» . Датчики . 12 (9): 11734–11753. Бибкод : 2012Senso..1211734G . дои : 10.3390/s120911734 . ISSN   1424-8220 . ПМЦ   3478807 .
  3. ^ «маяки» . Архивировано из оригинала 24 октября 2014 года . Проверено 21 ноября 2014 г.
  4. ^ «bluetooth.com: Bluetooth Smart» . bluetooth.com .
  5. ^ «Собирается ли Wibree конкурировать с Bluetooth?» . Как все работает . 1 декабря 2006 года . Проверено 10 апреля 2020 г.
  6. ^ «Bluetooth SIG расширяет бренд Bluetooth и представляет интеллектуальные метки Bluetooth» (пресс-релиз). Bluetooth-сигнал . 24 октября 2011 г. Архивировано из оригинала 3 февраля 2015 г. . Проверено 31 января 2016 г.
  7. ^ «Часто задаваемые вопросы о смарт-метках Bluetooth» . Bluetooth-сигнал . Архивировано из оригинала 24 июля 2015 года . Проверено 31 января 2016 г.
  8. ^ «Продвигайте бренд своего продукта – веб-сайт, посвященный технологиям Bluetooth» . bluetooth.com .
  9. ^ «Веб-сайт Bluetooth-технологий» . bluetooth.com .
  10. ^ Генут, Иддо (16 ноября 2006 г.). «Wibree от Nokia и зоопарк беспроводных технологий» . Будущее вещей. Архивировано из оригинала 8 ноября 2012 года.
  11. ^ Хонканен, М.; Лаппелайнен, А.; Кивекас, К. (2004). Бюджетное расширение для Bluetooth . Конференция IEEE по радио и беспроводной связи 2004 г., 19–22 сентября 2004 г. IEEE . п.п. 199–202. дои : 10.1109/RAWCON.2004.1389107 .
  12. ^ «Веб-сайт «Мимоза»: Главная» . Проект MIMOSA FP6. Архивировано из оригинала 4 августа 2016 года . Проверено 18 августа 2016 г.
  13. ^ «BlueNRG-MS — сетевой процессор Bluetooth с низким энергопотреблением, поддерживающий базовую спецификацию Bluetooth 4.1 — STMicroelectronics» . Проверено 18 августа 2016 г.
  14. ^ «Конкурент Bluetooth представлен компанией Nokia» . Новости Би-би-си. 4 октября 2006 г. Проверено 27 апреля 2018 г.
  15. ^ «Форум Wibree объединяется с Bluetooth SIG» (PDF) (пресс-релиз). Нокиа. 12 июня 2007 г. Архивировано из оригинала (PDF) 16 июня 2007 г.
  16. ^ Рейнольдс, Мелани (12 июня 2007 г.). «Wibree становится ULP Bluetooth» . ElectronicsWeekly.com . Рид Бизнес Информации Лимитед. Архивировано из оригинала 7 сентября 2008 года . Проверено 9 сентября 2008 г.
  17. ^ Полличино, Джо (25 октября 2011 г.). «Bluetooth SIG представляет Smart Marks и объясняет совместимость версии 4.0 с излишними сложностями» . Engadget . Проверено 17 апреля 2018 г.
  18. ^ О'Брайен, Терренс (12 октября 2011 г.). «iPhone 4S претендует на звание первого смартфона с Bluetooth 4.0, готового передавать данные от вашей кошки» . Engadget . Проверено 9 февраля 2014 г.
  19. ^ «Bluetooth 5 обещает в четыре раза большую дальность и в два раза большую скорость передачи данных по Bluetooth 4.0 LE» . cnx-software.com . 10 июня 2016 г. Проверено 8 ноября 2017 г.
  20. ^ «Bluetooth® 5 увеличивает дальность действия в четыре раза, удваивает скорость, увеличивает пропускную способность передачи данных на 800% | Веб-сайт технологии Bluetooth» . bluetooth.com . Архивировано из оригинала 9 декабря 2018 года . Проверено 8 ноября 2017 г.
  21. ^ Каннингем, Эндрю (10 июня 2016 г.). « Спецификация Bluetooth 5 появится на следующей неделе с увеличенным в 4 раза радиусом действия и в 2 раза большей скоростью [Обновлено]» . Арс Техника . Проверено 25 февраля 2021 г.
  22. ^ «Bluetooth SIG объявляет о возможности создания ячеистой сети | Веб-сайт технологии Bluetooth» . bluetooth.com . Архивировано из оригинала 8 сентября 2017 года . Проверено 20 июля 2017 г.
  23. ^ Bluetooth SIG Спецификации, принятые
  24. ^ Bluetooth. «Bluetooth Mesh и Интернет вещей» . bluetooth.com .
  25. ^ «Умное здание – веб-сайт технологии Bluetooth» . bluetooth.com . Архивировано из оригинала 10 января 2018 года . Проверено 28 апреля 2018 г.
  26. ^ «Часы Casio Bluetooth Low Energy взаимодействуют со смартфонами» . Советы и подсказки по M2M/IoT . 7 марта 2011 года . Проверено 8 ноября 2017 г.
  27. ^ «Внутри iOS 7: iBeacons улучшают распознавание местоположения приложений через Bluetooth LE» . AppleInsider . 19 июня 2013 года . Проверено 8 ноября 2017 г.
  28. ^ «Спецификация профиля Find Me» . bluetooth.org .
  29. ^ «Новая версия Bluetooth поможет починить ваши наушники» . Проводной . ISSN   1059-1028 . Проверено 3 февраля 2020 г. .
  30. ^ Клевер, Джули (6 января 2020 г.). «Bluetooth SIG объявляет о выпуске LE Audio с общим доступом к аудио, меньшим потреблением данных, поддержкой слуховых аппаратов и многим другим» . macrumors.com . Проверено 3 февраля 2020 г. .
  31. ^ «Аудиоподдержка слуховых аппаратов с использованием Bluetooth LE» . Проект Android с открытым исходным кодом . Проверено 3 февраля 2020 г. .
  32. ^ Перейти обратно: а б «ЛЕ Аудио» . Веб-сайт технологии Bluetooth® . Проверено 21 сентября 2020 г.
  33. ^ «Базовый аудиопрофиль 1.0» . Веб-сайт технологии Bluetooth® . 20 сентября 2021 г. Проверено 28 апреля 2022 г.
  34. ^ «Профиль идентификации согласованного набора 1.0» . Веб-сайт технологии Bluetooth® . 30 марта 2021 г. Проверено 28 апреля 2022 г.
  35. ^ «Служба идентификации координированного набора 1.0» . Веб-сайт технологии Bluetooth® . 30 марта 2021 г. Проверено 28 апреля 2022 г.
  36. ^ «Общий аудиопрофиль 1.0» . Веб-сайт технологии Bluetooth® . 23 марта 2022 г. Проверено 28 апреля 2022 г.
  37. ^ «Общий аудиосервис 1.0» . Веб-сайт технологии Bluetooth® . 23 марта 2022 г. Проверено 28 апреля 2022 г.
  38. ^ «ЭНС Носимые устройства» . Веб-сайт технологии Bluetooth . Архивировано из оригинала 25 января 2021 года . Проверено 20 января 2021 г.
  39. ^ «iOS 5.0» . Яблоко . Проверено 2 июня 2018 г.
  40. ^ Бринте (4 мая 2014 г.). «Windows Phone 8.1 для разработчиков – представляем Bluetooth LE» . Блоги MSDN . Проверено 18 мая 2014 г.
  41. ^ wdg-dev-content. «Пространство имен Windows.Devices.Bluetooth — разработчик приложений UWP» . msdn.microsoft.com .
  42. ^ Bluetooth с низким энергопотреблением в Windows 7?: Stackoverflow
  43. ^ «Обзор Bluetooth с низким энергопотреблением – разработчики Android» . Android-разработчики .
  44. ^ «Пресс-центр BlackBerry – официальные новости, события и релизы продуктов» . press.blackberry.com .
  45. ^ Густаво Падован (22 февраля 2013 г.). «Большие изменения BlueZ 5» . Архивировано из оригинала 23 сентября 2017 года . Проверено 2 июня 2014 г. Поскольку интерфейс MGMT является единственным, поддерживающим новые устройства Bluetooth Low Energy, разработчики BlueZ решили отказаться от поддержки старого интерфейса после завершения MGMT. В результате для использования BlueZ 5 вам необходимо использовать Linux Kernel 3.4 или новее.
  46. ^ «Протоколы беспроводной связи — WiFi, Bluetooth, BT, BTLE, GPS, GPRS, 6loWPAN, Zigbee, стек Bluetooth RoweBots — RoweBots» . rowebots.com . Архивировано из оригинала 30 сентября 2015 года . Проверено 11 июня 2014 г.
  47. ^ Специальная группа по интересам Bluetooth «Аспекты регулирования Bluetooth с низким энергопотреблением» , апрель 2011 г.
  48. ^ Bluetooth 5 и BLE: достижение максимальной пропускной способности
  49. ^ «Технология Bluetooth с низким энергопотреблением – техническая информация» . Bluetooth-сигнал. Архивировано из оригинала 14 февраля 2014 года.
  50. ^ Киндт, Филипп Х. (2017). «PI-LatencyComp — обнаружение соседей в BLE-подобных протоколах» . КодОкеан . doi : 10.24433/co.fec70c60-c265-4eea-9e37-8f7222ec5c92 .
  51. ^ Киндт, PH; Саур, М.; Бальшун, М.; Чакраборти, С. (2017). «Задержка обнаружения соседей в BLE-подобных протоколах». Транзакции IEEE на мобильных компьютерах . ПП (99): 617–631. arXiv : 1509.04366 . дои : 10.1109/tmc.2017.2737008 . ISSN   1536-1233 . S2CID   1954578 .
  52. ^ Перейти обратно: а б «Руководство по изучению безопасности Bluetooth LE» . Веб-сайт технологии Bluetooth® . 25 октября 2019 г. Проверено 18 декабря 2023 г.
  53. ^ Apple Core Bluetooth. См., например, платформу
  54. ^ См. раздел 2.5.1 базовой спецификации Bluetooth 4.0.
  55. ^ «Руководство для путешествующих автостопом по оборудованию iBeacon: подробный отчет Aislelabs» . Aislelabs. 3 октября 2014 года . Проверено 7 октября 2014 г.
  56. ^ «Как найти лучшее радиомаячное оборудование для всего: от магазинов до городов» . ГигаОМ. 4 октября 2014 г. Архивировано из оригинала 3 июля 2020 г. . Проверено 11 октября 2014 г.
  57. ^ «Что касается времени автономной работы, устройства Android более оптимизированы для iBeacons, чем iPhone» . ГигаОМ. 14 августа 2014 г. Архивировано из оригинала 19 сентября 2018 г. . Проверено 7 октября 2014 г.
  58. ^ «Разряд батареи iBeacon на Apple и Android: технический отчет» . Aislelabs. 14 августа 2014 года . Проверено 18 августа 2014 г.
  59. ^ Аллен Хенли (21 ноября 2017 г.). «Bluetooth 5: больше скорости, больше радиуса действия, новые радиочастотные тесты» . Сеть ЭДН.
  60. ^ Марк Хьюз. «Что такое Bluetooth 5? Узнайте о битовых путях нового стандарта BLE» .
  61. ^ Вулли, Мартин (13 февраля 2017 г.). «Изучаем Bluetooth 5 – идем дальше» . Веб-сайт технологии Bluetooth .
  62. ^ Дорин Герни (29 января 2018 г.). «Варианты Bluetooth 5 усложняют тестирование PHY» . Сеть ЭДН.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bluetooth_Low_Energy&oldid=1238673834"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f66eb66bcbb42dd4541641c01ede5e38__1722816240
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f6/38/f66eb66bcbb42dd4541641c01ede5e38.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Bluetooth Low Energy - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)