Bluetooth je rádiová technologie, která má mnoho verzí bluetooth, umožňuje zařízením snadno komunikovat na krátké vzdálenosti menší než 10 metrů. Dokáže bezdrátově vyměňovat data mezi více zařízeními, jako jsou mobilní telefony, notebooky, bezdrátové náhlavní soupravy, PDA, a přidružené periferie.
Úvod do verze Bluetooth 1.0(Bluetooth 1.0)
Bluetooth 1: Raný průzkum komunikace na krátké vzdálenosti
Bluetooth 1.0 verze byla uvedena na trh v r 1999. V počátečních verzích Bluetooth 1.0A a 1.0B bylo zaznamenáno několik problémů. Mnoho prodejců poukazovalo na to, že tyto verze Bluetooth nejsou kompatibilní s jejich produkty. Tyto verze odesílají adresu BD_ADDR hardwaru Bluetooth po připojení zařízení pro navázání spojení. Způsobil únik dat a odradil některé uživatele, protože byl anonymní na úrovni protokolu.
Úvod do verze Bluetooth 1.1(Bluetooth 1.1)
Přenosová rychlost v Bluetooth 1.1 verze je kolem 748~ 810KPBS8. Jeho kvalita komunikace je rychle ovlivněna pronikáním produktů s podobnou frekvencí, protože se jedná o raný design.
Verze Bluetooth 1.1 je formálně registrována v IEEE 802.15.1 Standard, který nastiňuje specifikace řízení přístupu k médiím (MAC) a fyzická vrstva (PHY) pro bezdrátové připojení mezi zařízeními. Jeho přenosová rychlost je 0,7 Mbps.
Úvod do verze Bluetooth 1.2(Bluetooth 1.2)
Přenosová rychlost v Bluetooth 1.2 verze je mezi 748~ a 810KPBS, i když má přidanou funkci přeskakování pro frekvenci proti rušení.
Tato verze Bluetooth je zpětně kompatibilní s verzí Bluetooth 1.1. Má vylepšenou metodu anonymity, která řeší bezpečnostní problémy odhalené verzí 1.0. navíc, má přidanou funkci BD_ADDR, která chrání uživatele před útoky a sledováním identity.
Navíc, do Bluetooth byly přidány čtyři nové funkce 1.2 verze: ·Obsahují;
- Adaptivní frekvenční přeskakování (AFH) technologie – Minimalizuje narušení mezi produkty Bluetooth a jinými bezdrátovými komunikačními zařízeními.
- The (Odkazy orientované na rozšířené synchronní spojení (Esco – Nabízí přenos zvuku QoS pro splnění potřeb audio produktů a hlasu vysokého řádu rozšířením technologie kanálu orientovaného na synchronní připojení
- Funkce vylepšeného připojení – zrychluje a zrychluje proces připojení tím, že zkracuje dobu opětovného vyhledávání a opětovného připojení.
- Podporuje stereo požadavky na přenos zvuku, i když funguje pouze v simplexním režimu.
Představení verze Bluetooth 2(Bluetooth 2)
Rychlost přenosu v této verzi Bluetooth je kolem 1,8 mp/s až 2,1 mp/s. Funguje efektivně v duplexním režimu. Taky, současně přenáší vysoce kvalitní obrázky/soubory a hlasovou komunikaci. Podporuje stereo při snížené spotřebě energie.
Bluetooth 2: Éra EDR rychlosti přenosu energie
Bluetooth 2.0 je vylepšená verze verze 1.2. Jeho přenosová rychlost je asi 3 Mbps, postavený s Enhanced Data Rate (EDR) technologie, která zlepšuje možnosti multitaskingu. Tady, několik zařízení Bluetooth může běžet současně.
navíc, v tomto Bluetooth je podporován duplexní režim 2.0 verze. Proto, může současně provádět hlasovou komunikaci při přenosu dokumentů nebo vysoce kvalitních obrázků. Celkem, technologie EDR snižuje spotřebu energie minimalizací pracovních cyklů odpovědnosti. kromě, Bluetooth 2.0 verze má vylepšenou šířku pásma, která efektivně zvyšuje počet připojených zařízení.
Na druhou stranu, Bluetooth 2.1 verze byla vyvinuta v 2007. Je doplněn o funkci úspory energie pro hodnocení Sniff Sub. Funkce také prodlužuje interval odesílání vzájemně autorizujících signálů do okolí 0.5 sekund od 0.1 sekund v předchozí verzi, výrazně snižuje zátěž Bluetooth čipu.
Dále, verze 2.1 je doplněna o funkci jednoduchého a bezpečného párování SSP, která zlepšuje zážitek z párování v zařízeních Bluetooth. Zlepšuje také využití a intenzitu zabezpečení. Také podporuje komunikace v blízkém poli (NFC) technika. Přenáší heslo pro párování přes NFC bez ručního zadávání, za předpokladu, že jsou nainstalována dvě blízko umístěná zařízení Bluetooth s čipy NFC.
Představení verze Bluetooth 3(Bluetooth 3)
The 3 verze je třetí generací technologie Bluetooth. Má vysokou přenosovou rychlost až 24 Mbps
Bluetooth 3.0 verze byla vyvinuta v 2009 s přidanou funkcí volitelné vysokorychlostní technologie. Rychle dosáhne videorekordéru na HD TV, PC na PMP, UMPC na tiskárnu mezi přenosem dat.
Obecná alternativa MAC/PHY (AMP) je srdcem Bluetooth 3.0. Jedná se o novou technologii Alternate RF, která umožňuje zásobníku protokolů Bluetooth energeticky vybrat správnou RF pro jakoukoli práci.
Bluetooth 3.0 verze je postavena s vylepšenou technologií řízení výkonu EPC, vylepšeno o 802.11. Tato funkce výrazně snižuje skutečnou spotřebu energie při nečinnosti.
Dále, nová funkce také přidává informační technologii UCD pro jednosměrné vysílání bez připojení, aby se zlepšily možnosti shody zařízení Bluetooth.
Úvod do verze Bluetooth 4.0(Bluetooth 4.0)
Jedná se o čtvrtou generaci technologie Bluetooth. The Aliance technologie Bluetooth července zveřejnila své specifikace 7, 2010. This version consumes low power as it is added with a power-saving feature. Bluetooth 4.0 is Bluetooth’s first specification for a comprehensive protocol that integrates all three specifications. It has proposed both traditional and high-speed Bluetooth. High-speed Bluetooth primarily concentrates on data transmission and exchange, while traditional Bluetooth emphasizes device connection and data communication. It also has the Bluetooth Low Power feature, which centres on connecting devices requiring less bandwidth. Bluetooth 4.0 consumes 90 percent less power than preceding versions.
The Bluetooth Low Energy (BLE), developed by the Nokia Company, was previously known as Wibree technology. Zpočátku, it was built for mobile devices as a wireless communication technology for low power consumption. Bluetooth Low Energy (BLE) was renamed once recognized and standardized by the SIG. BLE byl vyvinut se třemi specifikacemi protokolu, které lze kombinovat pro dosažení různých vzorů aplikací.
Bluetooth má dva režimy čipu 4.0 (Single mode a Dual mode). Single Mode je kompatibilní pouze s Bluetooth 4.0, ale neumí komunikovat s verzemi 3.0/2.1/2.0. Aplikuje se na senzorová zařízení, která spotřebovávají vysoký výkon a používají knoflíkové baterie, jako jsou teploměry a monitory srdečního tepu. Na druhou stranu, Duální režim je kompatibilní pouze s Bluetooth 3.0/2.1/2.0 verze. Tento režim se používá v tradičních zařízeních Bluetooth, která mají nízkou spotřebu energie. navíc, Bluetooth 4.0 verze také zlepšuje dosah přenosu Bluetooth na více než 100 metrů v režimu nízké spotřeby. Má rychlejší odezvu, může dokončit nastavení v připojení, a začne přenos dat za méně než 3 milisekundy. Tato verze Bluetooth je vybavena bezpečnější technologií, která používá šifrovací algoritmus AES-128 CCM pro ověřování a šifrování paketů..
Úvod do verze Bluetooth 4.1(Bluetooth 4.1)
Verze Bluetooth 4.1 byl vyvinut v 2013. Ačkoli to bylo postaveno s menšími změnami v rozsahu a rychlostních převodů od předchozí verze, software má další významný vývoj. Hlavním cílem aktualizací je učinit z Bluetooth Smart primární ovladač internetu věcí. Verze Bluetooth 4.1 podporuje bezproblémové partnerství s LTE. Kdykoli rádiové signály Bluetooth a LTE přenášejí data současně, Bluetooth 4.1 mohou automaticky synchronizovat svá přenosová data, aby byla zaručena podpůrná komunikace a minimalizováno vzájemné rušení. To umožňuje vývojářům a výrobcům přizpůsobit interval opětovného připojení pro Bluetooth 4.1 zařízení, nabízí tak lepší kontrolu a flexibilitu.
Verze Bluetooth 4.1 podporuje cloudovou synchronizaci a má vyhrazenou funkci kanálu IPv6. Bluetooth 4.1 zařízení se pouze připojují k síťovým zařízením za účelem synchronizace informací s cloudem prostřednictvím funkce IPv6, aby splnily požadavky aplikace IoT požadavky. Podporuje také výměnu rolí mezi centrálním zařízením a rozšířeným zařízením. Tato verze je kompatibilní s Bluetooth 4.1 standardní náhlavní soupravy, klávesnice, hodinky, a myš. navíc, může volně odesílat a přijímat informace bez použití datových rozbočovačů, jako jsou mobilní telefony, PC, a tablety. Například, chytré hodinky a krokoměry umožňují konverzaci i tím, že obejdou chytré telefony.
Představení verze Bluetooth 4.2(Bluetooth 4.2)
Bluetooth 4.2 verze byla vyvinuta v 2014. Tato verze má vylepšenou kapacitu datových paketů Bluetooth Smart, které lze pojmout 10 krát více dat, dělat to 2.5 krát rychlejší než jeho předchůdce. Je postaven s vylepšenou rychlostí přenosu a soukromí, díky čemuž signály Bluetooth vždy vyžadují povolení uživatele připojit se nebo sledovat zařízení uživatele.. Bluetooth 4.2 verze podporuje 6LoWPAN, standardní bezdrátová osobní doménová síť pro nízkou rychlost založená na IPv6.
Zařízení postavená pomocí Bluetooth 4.2 může přímo přistupovat k internetu přes 6LoWPAN a IPv6. Tato technologie umožňuje mnoha zařízením Bluetooth připojit se k internetu nebo LAN pomocí jediného terminálu. S Bluetooth 4.2 verze, je rychlejší a snazší připojit osobní senzory k vaší domácnosti, protože umožňuje různým produktům pro chytrou domácnost vyhnout se připojení relativně složité Wi-Fi a místo toho používat Bluetooth.
Úvod do verze Bluetooth 5.0(Bluetooth 5.0)
Verze Bluetooth 5.0 je pátou generací Bluetooth. S jeho vývojem v 2016, tato verze Bluetooth otevřela dveře éře IoT.
Nabízí delší a rychlejší přenos dat v režimu nízké spotřeby, s rychlostí až 2 Mb/s. Taky, tato verze poskytuje 4 krát efektivnější přenosovou vzdálenost a 8 krát větší kapacitu datových paketů než jeho předchůdce. Podporuje vnitřní polohování a navigační funkce, kde může dosáhnout přesnosti menší než 1 metr vnitřního polohování v kombinaci s Wi-Fi.
Verze Bluetooth 5.0 software byl primárně vytvořen pro IoT, aby nabízel chytrým domácnostem vyšší výkon a nízkou spotřebu energie.
Mesh síť:
Klíčem k tomu je síť Mesh IoT. Jedná se o síťovou technologii, která se vyvíjí nezávisle, a využívá zařízení Bluetooth jako signální komunikační stanice k pokrytí rozsáhlé fyzické oblasti. Síť typu mesh je kompatibilní se sériovými protokoly Bluetooth 4 a 5. Vytváří mikrosíťové připojení „one-to-one“ nebo „one-to-many“, kde je propojení tradičního Bluetooth dosaženo „párováním“ z jednoho zařízení do druhého.. Síť umožňuje zařízením rozpoznat připojení „many-to-many“..
V síti Mesh, data lze odesílat a přijímat z každého uzlu zařízení. Data lze přenášet mezi uzly, za předpokladu, že je k bráně připojeno jedno zařízení. To umožňuje přenos informací na delší vzdálenost, než je obvyklá přenosová vzdálenost rádiových vln.
The Mesh síť lze použít v kancelářských budovách, výrobní závody, obchodní parky, nákupní centra, a komplexnější řadu scénářů. Nabízí stabilnější řešení ovládání bezpečnostních kamer, osvětlovací zařízení, detektory kouře, zařízení průmyslové automatizace, a ekologické senzory.
Úvod do verze Bluetooth 5.1(Bluetooth 5.1)
Bluetooth 5.1 verze byla vyvinuta v 2019. Its technical specification uses the direction finding feature to improve location services and identify the direction of Bluetooth signals. This Bluetooth direction finding feature allows developers to market products that can attain positioning accuracy down to a centimetre level and determine device orientation. Bluetooth Local Services measures the distance between two devices using RSSI. In the scenarios of IPS and RTLS, a centimeter level positioning can be attained by using the direction finding and the three times ranging technologies. In the direction-finding technology, the signal of Bluetooth is determined by two kinds of antenna array technology.
- Angle of Arrival (AOA) technika
- Angle of Departure (AOD) technika
The AOD direction finding feature is mainly used in IPS scenarios for navigation and pathfinding. Používá mobilní telefon s odpovídající APP jako přijímač a anténní pole jako lokátor. Je potřeba pouze jedna anténa. Všechny signály jsou odesílány z mnoha signálů v lokátoru, signály procházejí anténou telefonu. Směr signálu se vypočítá ze vzorku IQ extrahovaného z telefonu.
Úvod do verze Bluetooth 5.2(Bluetooth 5.2)
Bluetooth 5.2 je standardní verze Bluetooth vydaná v 2020 od společnosti Bluetooth Technology Alliance. Jeho primární vlastnosti jsou;
- LE ovládání výkonu
- Vylepšený protokol ATT
- Synchronizace signálu
- Stabilní a rychlejší připojení
- Vylepšená ochrana proti rušení
Výhody verze Bluetooth 5(Bluetooth 5)
V Bluetooth 5.1 a předchozí verze, přenosy nepodporují souběžnost, protože jsou zpracovávány sekvenčně. Tím pádem, veškerá komunikace by měla být provedena po kompletním PDU/SUD. Bluetooth 5.2 verze vylepšuje protokol ATT, Zvyšuje stabilitu EATT, upravuje model sekvenčního transakčního modelu, a umožňuje zásobníku efektivně zpracovávat souběžné transakce.
Bluetooth 5.1 verze nedefinuje funkci Bluetooth BR/EDR funkce řízení napájení. Definuje pouze funkci obousměrného řízení napájení BLE používanou v různých aplikačních scénářích. Tato funkce pomáhá minimalizovat spotřebu energie a zlepšuje stabilitu a spolehlivost zařízení při zachování připojení.
Bluetooth 5.1 a předchozí verze podporují pouze volné vysílání a spojově orientované asynchronní komunikační linky. Na druhou stranu, LE synchronizační kanály Bluetooth 5.2 jsou předefinovány na základě nízkoenergetické aplikace následující generace Bluetooth Audio. To zahrnuje přenosový kanál synchronního toku zvuku v režimu vysílání a přenosový kanál toku zvuku v režimu připojení. Synchronní kanál LE je implementován, když řadič BLE definuje novou vrstvu komunikačního protokolu.
