Bluetooth 5.0: что нового и в чем отличие от предыдущих версий?

Современные смартфоны и другие устройства, рекламируют поддержку «Bluetooth 5.0» в своем списке спецификаций. Вот что нового в последней и самой лучшей версии Bluetooth.

Что такое Bluetooth?

Bluetooth 5.0 является последней версией стандарта беспроводной связи Bluetooth. Он обычно используется для беспроводных наушников и другого аудиооборудования, а также для беспроводных клавиатур, мышей и игровых контроллеров. Bluetooth также используется для связи между различными устройствами умного дома и Интернета вещей (IoT).

Новая версия стандарта Bluetooth означает различные улучшения, но только при использовании с совместимыми периферийными устройствами. Другими словами, Вы не увидите никакой выгоды от обновления телефона с Bluetooth 5.0, если все Ваши аксессуары Bluetooth были разработаны для более старой версии Bluetooth. Однако Bluetooth обладает обратной совместимостью, поэтому Вы можете продолжать использовать существующие Bluetooth 4.2 и более старые устройства с телефоном Bluetooth 5.0. И когда Вы покупаете новые периферийные устройства с поддержкой Bluetooth 5.0, они будут работать лучше благодаря Вашему телефону с Bluetooth 5.0.

Низкое энергопотребление Bluetooth для беспроводных наушников (и многое другое)

Важно отметить, что все усовершенствования Bluetooth относятся к спецификации Bluetooth Low Energy, которая была введена с Bluetooth 4.0, а не к классическому Bluetooth-радио, которое использует больше энергии. Технология Bluetooth Low Energy предназначена для снижения энергопотребления периферийных устройств Bluetooth. Первоначально он использовался для носителей, маяков и других маломощных устройств, но имел некоторые серьезные ограничения.

Например, беспроводные наушники не могли общаться через Bluetooth Low Energy, поэтому вместо этого им пришлось использовать более мощный голосовой стандарт Bluetooth. С Bluetooth 5.0 все аудиоустройства обмениваются данными по Bluetooth Low Energy, что означает снижение потребления энергии и увеличение срока службы батареи. В будущем многие другие типы устройств смогут связываться с Bluetooth Low Energy.

Примечательно, что AirPods от Apple не используют Bluetooth 5.0. Они используют Bluetooth 4.2 и специальный чип Apple W1 для улучшения соединения. На Android Bluetooth 5.0 должен помочь сделать Bluetooth-наушники чем-то, что Вы хотите использовать.

Dual Audio

Bluetooth 5.0 также обеспечивает отличную новую функцию, позволяющую одновременно воспроизводить звук на двух подключенных устройствах. Другими словами, у Вас могут быть две пары беспроводных наушников, подключенные к Вашему телефону, и они одновременно передают звук обоим из них через стандартный Bluetooth. Или Вы можете воспроизводить аудио на двух разных динамиках в разных комнатах. Вы могли бы одновременно передавать два разных аудиоисточника на два разных аудиоустройства одновременно, поэтому два человека могли слушать две разные части музыки, но транслировались бы они с одного телефона.

Читайте также  DisplayPort 2: что нового

Эта функция называется «Dual Audio» на Samsung Galaxy S8. Просто подключите два аудиоустройства Bluetooth к Вашему телефону, включите функцию Dual Audio, и Вы готовы к работе. Однако это не должно быть функцией Samsung. Он включен Bluetooth 5.0 и, как мы надеемся, появится на устройствах других производителей.

Больше скорости, расстояния и пропускной способности

Основными преимуществами Bluetooth 5.0 являются улучшенная скорость и больший диапазон. Другими словами, он работает быстрее и может работать на больших расстояниях, чем более старые версии Bluetooth.

Официальный маркетинговый материал Bluetooth от организации стандарта Bluetooth сообщает, что Bluetooth 5.0 имеет в четыре раза больше диапазона, в два раза больше скорости и в восемь раз больше пропускной способности чем более старых версий Bluetooth. Опять же, эти улучшения применимы к Bluetooth Low Energy, гарантируя, что устройства смогут использовать их при экономии энергии.

С Bluetooth 5.0 устройства могут использовать скорость передачи данных до 2 Мбит/с, что вдвое больше, чем поддерживает Bluetooth 4.2. Устройства также могут общаться на расстоянии до 240 метров, что в четыре раза превышает 60 метров, разрешенных Bluetooth 4.2. Однако стены и другие препятствия ослабит сигнал, как и Wi-Fi.

Стандарт сжатия aptX уже обещает качество CD аудио на более низких скоростях 1 Мбит/с, поэтому скорость 2 Мбит/с должна обеспечить еще лучшее качество беспроводного звука.

Технически, устройства могут выбирать между большей скоростью или большим диапазоном. Это преимущество «в два раза быстрее» полезно при работе на коротком расстоянии и отправке данных вперед и назад. Увеличенный диапазон был бы оптимальным для Bluetooth-маяков и других устройств, которым требуется только отправить небольшой объем данных или может отправлять данные медленно, но хотят общаться на больших расстояниях. Оба варианта обеспечивают низкое энергопотребление.

Устройства могут выбирать, что имеет наибольший смысл. Например, беспроводные наушники могут использовать скорость увеличения для потокового аудио высокой четкости, в то время как беспроводные датчики и устройства умного дома, которые просто должны сообщать о своем состоянии, могут выбирать увеличенное расстояние, чтобы они могли общаться на больших расстояниях. И, поскольку они могут использовать Bluetooth Low Energy и все еще получают эти преимущества, они могут работать от аккумулятора намного дольше, чем с более мощным классическим стандартом Bluetooth.

Читайте также  Wi-Fi 6: отличие от предыдущих версий, и почему это имеет значение

Если Вас интересуют технические подробности, Вы можете просмотреть официальные спецификации Bluetooth 5.0.

Когда Вы его получите?

Сегодня Вы можете получить устройства, поддерживающие Bluetooth 5.0, такие как iPhone 8 и 8 Plus, iPhone X, Samsung Galaxy S8 и S9 и будущие телефоны Android. Однако, Вам также понадобятся Bluetooth 5.0. Они еще не получили широкого распространения, но многие производители обещают выпускать устройства Bluetooth 5.0 в 2018 году.

Поскольку Bluetooth поддерживает обратную совместимость, Ваши Bluetooth 5.0 и более старые устройства Bluetooth будут работать вместе. Это немного похоже на переход на новый, более быстрый стандарт Wi-Fi. Даже после того, как Вы получите новый маршрутизатор, поддерживающий более быстрый Wi-Fi, Вам также необходимо обновить все остальные устройства. Но Ваши более старые устройства с поддержкой Wi-Fi все еще могут подключаться к Вашему новому маршрутизатору, причем на более медленной скорости, чем маршрутизатор поддерживает.

Если Вы можете получить доступ к телефону Android с Bluetooth 5.0 и наушникам с Bluetooth 5.0, у Вас, скорее всего, будет намного лучший беспроводной звук, чем у старого стандарта Bluetooth.

Пользователи iPhone могут получить хороший опыт работы с собственными наушниками AirPods или Beats от Apple благодаря чипу W1, но теперь на Android получить хороший Bluetooth-звук. Bluetooth 5.0 должен даже улучшить беспроводные наушники на iPhone, если Вы решите перейти на сторонние наушники Bluetooth 5.0 вместо наушников Apple с чипом W1.

Однако мы не рекомендуем обновлять каждую мелочь. Даже если у Вас ноутбук с поддержкой Bluetooth 5.0, например, обновление мыши с поддержкой Bluetooth 5.0, вероятно, не будет большим улучшением. Но, поскольку поддержка Bluetooth 5.0 находит свое отражение в каждом новом устройстве Bluetooth, Bluetooth-периферия станет лучше, а Bluetooth станет более надежным и энергоэффективным.

Все современные смартфоны оснащаются Bluetooth четвертого поколения – какие-то получают версию 4.0, какие-то 4.1, а некоторые 4.2. Тем временем вышла пятая версия «синего зуба». В этой статье мы расскажем о ее преимуществах над Bluetooth 4.2 и как эти плюсы применят на практике.

В два раза быстрее

Данные через Bluetooth 5-ого поколения будут теперь передаваться на максимальной скорости 6,25 МБ/с – раньше было 3,125 МБ/с. Это все еще намного меньше, чем у проводных конкурентов:

• Apple Lightning – 60 МБ/c
• USB 2.0 – 60 МБ/с
• USB 3.0 – 625 МБ/с
• USB 3.1 – 1210 МБ/с

Но на то они и проводные!

В результате, увеличится скорость синхронизации умных часов со смартфоном, элементов интернета вещей друг с другом и с базой.

В четыре раза дальше

В помещениях радиус действия увеличился с 10 до 40 метров, на улице – с 50 до 200 метров.

Бегать на стадионе можно будет без смартфона в кармане. Оставьте его в рюкзаке, наденьте Bluetooth-наушники и бегите себе – в кармане не будет ничего болтаться. Может быть именно телефон мешал вам пробежать марафон! Правда, на 42 километра 195 метров с беспроводными наушниками не убежишь.

Возможно, Фабрегас не попадает в состав, потому что ему мешают наушники с Bluetooth 4.2

Для организации интернета вещей особенно важен увеличенный радиус действия. Если для квартир как-то хватало и старых версий Bluetooth, то в большом доме приходилось идти на компромиссы. Теперь же можно без проблем выставить какой-то элемент IoT во двор, подальше от остальных.

В восемь раз больше данных через широковещательные каналы

Широковещательные каналы нужны, чтобы интернет вещей работал со сторонними Bluetooth-устройствами без предварительного подключения. В таком режиме теперь можно передавать больше информации: 255 байт против 31 в Bluetooth 4.2.

Объясню на примере, зачем нужны широковещательные каналы. Представим современную больницу, в которой реализован интернет вещей. Человек заходит и ему через Bluetooth сразу прилетает информация, в какой кабинет ему нужно. Больше он ничего не может получить, потому что не подключен полноценно к больничному интернету вещей.

Объем этой информации – 31 байт, потому что используется Bluetooth 4.2. А с 5-ой версией человек получит еще имя доктора, примерное время ожидания и телефон главврача для жалоб – размер этих данных составляет уже 255 байт.

Расходует в 2,5 раза меньше энергии

Кажется, что с увеличенными показателями скорости и дальности действия Bluetooth 5 станет прожорливее. На деле же все ровно наоборот — новый стандарт гораздо экономичнее к потреблению энергии. Для смартфонов с батарейками по 3 000 мАч расход энергии Bluetooth 4.2 не был критичным. В случае же с умными часами прирост автономности может быть ощутимым, хотя, конечно, нужно проверять на практике.

Последовательная система подключения

Масштабировать интернет вещей станет проще благодаря новой последовательной системе подключения. Раньше каждый девайс соединялся с общим базовым, а теперь достаточно будет подключиться к соседнему элементу.

Вспоминаем физику!

Может, когда-то мы увидим городскую систему IoT не в рамках квартиры или дома, а целого района или даже города? И основана она будет на энергоэффективном и легко масштабируемом Bluetooth 5.

Почему ещё Bluetooth связывают с интернетом вещей? Дело в том, что элементы IoT слишком разрозненны: каждый производитель делает что-то (или вообще всё) по-своему. Bluetooth же – одна из вещей, которая их всех объединяет. Он используется практически во всех устройствах: телефонах, часах, ноутбуках, автомобилях и так далее.

Кстати, новый стандарт обратно совместим со старыми протоколами.

Когда ждать?

Да уже дождались. Вся необходимая документация для разработки девайсов и ПО с поддержкой Bluetooth 5 появилась на официальном сайте еще в начале года, а на днях вышли первые смартфоны с пятой версией «синего зуба» – Samsung Galaxy S8 и S8+.

Bluetooth 5 – это не революция ни в коем случае, а, скорее, эволюционное развитие технологии. В новом стандарте лишь улучшили показатели предыдущего, но ничего нового «синий зуб» делать не научили. Протокол 4.2 умеет все то же, что и Bluetooth 5, только хуже в несколько раз.

Интересно почитать:

Bluetooth 5 не совместим с устройствами более старых версий

Вся прелесть Bluetooth 5 заключается в том, что он полностью совместим с предыдущими версиями Bluetooth 4.0, 4.1 и 4.2. Другим бонусом является то, что к новой версии Bluetooth 5 можно применять все базовые функции предыдущих версий. Например, можно использовать расширенный диапазон данных с версии 4.2 в сочетании с более высокой скоростью передачи данных версии 5.0, что позволит разработчикам использовать максимально эффективный набор функций для конкретного приложения.

Bluetooth 5 имеет более высокую скорость и более широкий диапазон  передачи данных

Одна из самых распространенных ошибок в отношении Bluetooth 5 — это мысль о том, что пользователи могут работать со скоростью 2 Мбит/с с увеличенным радиусом передачи данных, что не так. Высокоскоростные и дальномерные функции находятся на противоположных концах спектра: вы должны выбрать, важна ли скорость передачи данных или диапазон, поскольку устройство не может работать в обоих режимах одновременно. Например, для достижения максимального диапазона вы должны пожертвовать скоростью передачи данных, которая упадет до 125 кбит/с.

Увеличения диапазона передачи данных Bluetooth 5 достигается за счет увеличения выходной мощности радиостанции

Большим преимуществом дальних режимов является отсутствие увеличения потребления энергии. При использовании закодированных физических уровней (PHY) чувствительность приемника улучшается при одновременном поддержании одинакового тока передачи (TX) и приема (RX) в Bluetooth 4.0, 4.1 и 4.2. Bluetooth 5 использует прямую коррекцию ошибок (FEC) для расширения битов данных полезной нагрузки от 1 до 2 или от 1 до 4 при скоростях передачи данных 500 кбит/с или 125 кбит/с, соответственно. Теперь приемник может более легко различать сигнал и шум.

Bluetooth 5 включает Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE)

Огромное количество разработчиков с нетерпением ожидали ратификации внедрения устройств с низким энергопотреблением (BLE) в Bluetooth 5. К удивлению многих, BLE сетка была выпущена независимо и после анонса версии 5. Это «тонкий», но важный факт. BLE-сетка находится за пределами ядра Bluetooth спецификации. Это означает, что вы можете использовать BLE в сочетании с Bluetooth 4.0, 4.1, 4.2 или 5.

Bluetooth 5 улучшает работу с устройствами Wi-Fi

Данное устройство было представлено как улучшающее беспроводное соединение и совместимость. Это описание может быть неправильно трактовано как «улучшающее передачу данных с устройством Wi-Fi». Реально была повышена надежность работы с другими BLE устройствами. Случайная схема переключения частоты Bluetooth 5 снижает вероятность одновременной передачи данных с другого устройства BLE на одном и том же радиочастотном (RF) канале, что повышает общую надежность каждого соединения.

В высокоскоростном режиме передача между пакетами выполняется быстрее

Еще одно неправильное представление о Bluetooth 5 заключается в том, что высокая скорость связана со скоростью передачи данных между пакетами. На самом деле это не так. Исторически BLE ограничивалась скоростью передачи данных 1 Мбит/с; это удваивается до 2 Мбит/с с версией 5. Это означает, что для передачи пакетов данных требуется половина времени, сохраняя при этом одинаковый временной интервал между пакетами.

Соединение 2 Мбит/с имеет тот же диапазон, что и 1 Мбит/с

При работе со скоростью 2 Мбит/с с Bluetooth 5 наблюдается потеря чувствительности по сравнению с 1 Мбит/с. Более высокая скорость передачи данных дает более короткий диапазон, чем 1 Мбит/с. Но небольшое ограничение диапазона способствует нейтрализации улучшений в строении архитектуры первых BLE девайсов. Сравнивая радиосвязь Bluetooth 4.0 и Bluetooth 5 со скоростью 2 Мбит/с, последний будет иметь значительные преимущества в пропускной способности  при условии их размещения на одинаковом расстоянии от объекта, с которым идет обмен данными.

Устройства Bluetooth 5 могут напрямую подключаться в режиме 2 Мбит/с

Это неверное утверждение. Два устройства должны сначала установить соединение со скоростью 1 Мбит/с, а потом, при наличии хорошего сигнала или совместимости устройств, переключиться на 2 Мбит/с. Эта тактика «переговоров» между устройствами аналогична упомянутой ранее функции расширения длины данных Bluetooth 4.2. Согласование функций дает вам гибкость для динамического изменения скорости передачи данных на основе потребностей вашего приложения и обеспечивает совместимость с устройствами BLE, которые не поддерживают высокоскоростную передачу данных.

Установка «дальнего» соединения должна быть короткой по времени

Если бы это была правда, это был бы очень существенный минус для данного девайса. К счастью, согласно спецификации устройство может находить и подключаться к другим девайсам на большом расстоянии через «расширение рекламы». Разгрузка рекламных каналов и использование каналов передачи данных обеспечивает более эффективное соединение на большом расстоянии и обеспечивает значительные преимущества при использовании, когда покрытие имеет решающее значение.

Устройства дальнего действия могут связываться со смартфоном, который не поддерживает Bluetooth 5

Вот еще один важный миф. Чтобы использовать функции высокой скорости и дальности передачи данных Bluetooth 5, центральные и периферийные устройства должны поддерживать Bluetooth 5. Чтобы продемонстрировать, что для связи датчика со смартфоном на большом расстоянии смартфон и узел датчика должны поддерживать Bluetooth 5 закодированные PHY.

BLE предназначен только для сетевых приложений

После появления BLE стал ассоциироваться в качестве технологии персональной сети с акцентом на носимые устройства и фитнес-трекеры. С появлением Bluetooth 5 эти барьеры ломаются, поскольку технология распространяется на торговые, домашние, промышленные и автомобильные приложения. Данная технология имеет все перспективы для использования в системах «умный дом».

И для владеющих английским небольшой обзорчик:

Используемые источники:

• https://guidepc.ru/articles/bluetooth-5-0-chto-novogo-i-v-chem-otlichie-ot-predydushhih-versij/
• https://superg.ru/bluetooth-5-advantages/
• https://elenergi.ru/11-mifov-o-bluetooth-5.html