Bluetooth ist eine Funktechnologie, die viele Bluetooth-Versionen hat, Ermöglicht Geräten die problemlose Kommunikation über kurze Entfernungen von weniger als 10 Meter. Es kann drahtlos Daten zwischen mehreren Geräten wie Mobiltelefonen austauschen, Laptops, kabellose Headsets, PDAs, und alliierte Peripheriegeräte.
Einführung in die Bluetooth-Version 1.0(Bluetooth 1.0)
Bluetooth 1: Eine frühe Erforschung der Kurzstreckenkommunikation
Das Bluetooth 1.0 Version wurde im Jahr auf den Markt gebracht 1999. In den ersten Versionen von Bluetooth 1.0A und 1.0B traten mehrere Herausforderungen auf. Viele Verkäufer wiesen darauf hin, dass diese Bluetooth-Versionen nicht mit ihren Produkten kompatibel seien. Diese Versionen senden die BD_ADDR-Adresse der Bluetooth-Hardware nach dem Verbinden von Handshake-Geräten. Es verursachte Datenlecks und schreckte einige Benutzer ab, da es auf Protokollebene anonym war.
Einführung in die Bluetooth-Version 1.1(Bluetooth 1.1)
Die Übertragungsrate im Bluetooth 1.1 Version ist etwa 748~ 810KPBS8. Da es sich um ein frühes Design handelt, wird die Qualität der Kommunikation schnell durch das Eindringen von Produkten ähnlicher Häufigkeit beeinträchtigt.
Bluetooth-Version 1.1 ist offiziell beim IEEE registriert 802.15.1 Standard, Darin werden die Spezifikationen der Medienzugriffskontrolle dargelegt (MAC) und physikalische Schicht (PHY) für drahtlose Konnektivität zwischen Geräten. Seine Übertragungsrate beträgt 0,7 Mbit/s.
Einführung in die Bluetooth-Version 1.2(Bluetooth 1.2)
Die Übertragungsrate bei Bluetooth 1.2 Version liegt zwischen 748~ und 810KPBS, Allerdings verfügt es über eine zusätzliche Hopping-Funktion zur Entstörung der Frequenz.
Diese Bluetooth-Version ist abwärtskompatibel mit der Bluetooth-Version 1.1. Es verfügt über eine erweiterte Anonymitätsmethode, die die von der Version aufgedeckten Sicherheitsprobleme behebt 1.0. Darüber hinaus, Es verfügt über eine zusätzliche BD_ADDR-Funktion, die Benutzer vor Identitätsschnüffelangriffen und -verfolgung schützt.
Zusätzlich, Dem Bluetooth wurden vier neue Funktionen hinzugefügt 1.2 Ausführung: ·Sie beinhalten;
- Das adaptive Frequenzhopping (AFH) Technologie – Sie minimiert Störungen zwischen Bluetooth-Produkten und anderen drahtlosen Kommunikationsgeräten.
- Der (Erweiterte synchrone verbindungsorientierte Links (Esco – Es bietet die Übertragung von QoS-Audio, um den Anforderungen von Audioprodukten und hochwertiger Sprache durch Erweiterung der synchronen verbindungsorientierten Kanaltechnologie gerecht zu werden
- Verbesserte Verbindungsfunktion – Sie macht den Verbindungsprozess schneller und stabiler, indem sie die Zeit für die erneute Suche und erneute Verbindung verkürzt.
- Unterstützt Stereo-Anforderungen für die Tonübertragung, obwohl es nur im Simplex-Modus funktioniert.
Einführung der Bluetooth-Version 2(Bluetooth 2)
Die Übertragungsrate in dieser Bluetooth-Version beträgt etwa 1,8 Mbit/s bis 2,1 Mbit/s. Es funktioniert effektiv im Duplexmodus. Auch, Es überträgt gleichzeitig hochwertige Bilder/Dateien und Sprachkommunikation. Es unterstützt Stereo, wenn der Energieverbrauch reduziert ist.
Bluetooth 2: Die EDR-Ära der Stromübertragungsrate
Bluetooth 2.0 ist eine erweiterte Version von version 1.2. Seine Übertragungsrate beträgt etwa 3 Mbit/s, Gebaut mit der Enhanced Data Rate (EDR) Technologie, die die Multitasking-Fähigkeit verbessert. Hier, Zahlreiche Bluetooth-Geräte können gleichzeitig betrieben werden.
Darüber hinaus, Der Duplexmodus wird in diesem Bluetooth unterstützt 2.0 Ausführung. Somit, Es kann gleichzeitig Sprachkommunikation durchführen und gleichzeitig Dokumente oder hochwertige Bilder übertragen. Insgesamt, Die EDR-Technologie senkt den Stromverbrauch durch Minimierung der Arbeitszyklen. Außerdem, das Bluetooth 2.0 Die Version verfügt über eine verbesserte Bandbreite, die die Anzahl der angeschlossenen Geräte effizient erhöht.
Andererseits, das Bluetooth 2.1 Version wurde in entwickelt 2007. Es ist mit einer Stromsparfunktion für die Sniff-Sub-Bewertung ausgestattet. Die Funktion verlängert auch das Intervall, in dem gegenseitig autorisierte Signale gesendet werden 0.5 Sekunden von 0.1 Sekunden in der vorherigen Version, Dadurch wird die Arbeitsbelastung des Bluetooth-Chips erheblich verringert.
Außerdem, Ausführung 2.1 wird mit der einfachen und sicheren SSP-Pairing-Funktion hinzugefügt, um das Pairing-Erlebnis in Bluetooth-Geräten zu verbessern. Es verbessert auch die Nutzung und Intensität der Sicherheit. Es unterstützt auch Near Field Communication (NFC) Technologie. Es übermittelt das Pairing-Passwort per NFC ohne manuelle Eingabe, vorausgesetzt, dass zwei nahe beieinander liegende Bluetooth-Geräte mit NFC-Chips verbaut sind.
Einführung der Bluetooth-Version 3(Bluetooth 3)
Der 3 Version ist die dritte Generation der Bluetooth-Technologie. Es verfügt über eine Hochgeschwindigkeitsübertragungsrate von bis zu 24 Mbit/s
Das Bluetooth 3.0 Version wurde in entwickelt 2009 mit einer zusätzlichen Funktion der optionalen Hochgeschwindigkeitstechnologie. Es gelangt schnell vom Videorecorder zum HD-TV, PC zu PMP, UMPC zum Drucker zwischen der Datenübertragung.
Der generische alternative MAC/PHY (AMPERE) ist das Herzstück von Bluetooth 3.0. Es handelt sich um eine neue alternative HF-Technologie, die es dem Bluetooth-Protokollstapel ermöglicht, energetisch die richtige HF für jede Aufgabe auszuwählen.
Bluetooth 3.0 Die Version ist mit der verbesserten EPC-Leistungssteuerungstechnologie ausgestattet, verbessert durch 802.11. Die Funktion verringert den tatsächlichen Stromverbrauch im Leerlauf erheblich.
Außerdem, Die neue Funktion fügt außerdem die unidirektionale, verbindungslose Broadcast-Informationstechnologie UCD hinzu, um die Anpassungsfähigkeiten von Bluetooth-Geräten zu verbessern.
Einführung in die Bluetooth-Version 4.0(Bluetooth 4.0)
Es handelt sich um die vierte Generation der Bluetooth-Technologie. Der Bluetooth-Technologie-Allianz veröffentlichte seine Spezifikationen im Juli 7, 2010. Diese Version verbraucht wenig Strom, da sie über eine Energiesparfunktion verfügt. Bluetooth 4.0 ist Bluetooths erste Spezifikation für ein umfassendes Protokoll, das alle drei Spezifikationen integriert. Es wurden sowohl traditionelles als auch Hochgeschwindigkeits-Bluetooth vorgeschlagen. High-Speed-Bluetooth konzentriert sich hauptsächlich auf die Datenübertragung und den Datenaustausch, Während bei herkömmlichem Bluetooth die Geräteverbindung und die Datenkommunikation im Vordergrund stehen. Es verfügt außerdem über die Bluetooth Low Power-Funktion, Dabei geht es um die Verbindung von Geräten, die weniger Bandbreite benötigen. Bluetooth 4.0 verbraucht 90 Prozent weniger Leistung als Vorgängerversionen.
Das Bluetooth Low Energy (BLE), Entwickelt von der Nokia Company, war früher als Wibree-Technologie bekannt. Anfänglich, Es wurde für mobile Geräte als drahtlose Kommunikationstechnologie mit geringem Stromverbrauch entwickelt. Bluetooth Low Energy (BLE) wurde umbenannt, sobald es von der SIG anerkannt und standardisiert wurde. BLE wurde mit drei Protokollspezifikationen entwickelt, die kombiniert werden können, um verschiedene Anwendungsmuster zu erreichen.
Bei Bluetooth gibt es zwei Chip-Modi 4.0 (Einzelmodus und Dualmodus). Der Single Mode ist nur mit Bluetooth kompatibel 4.0, Es kann jedoch nicht mit Versionen kommunizieren 3.0/2.1/2.0. Es wird auf Sensorgeräte angewendet, die viel Strom verbrauchen und Knopfbatterien verwenden, wie Thermometer und Herzfrequenzmesser. Andererseits, Der Dual Mode ist nur abwärtskompatibel mit Bluetooth 3.0/2.1/2.0 Versionen. Dieser Modus wird in herkömmlichen Bluetooth-Geräten verwendet, die wenig Strom verbrauchen. Darüber hinaus, das Bluetooth 4.0 Version verbessert auch die Übertragungsreichweite von Bluetooth auf über 100 Meter im Energiesparmodus. Es hat eine schnellere Reaktionszeit, kann Einstellungen in einer Verbindung vornehmen, und beginnt die Datenübertragung in weniger als 3 Millisekunden. Diese Bluetooth-Version ist mit einer sichereren Technologie ausgestattet, die den AES-128 CCM-Verschlüsselungsalgorithmus zur Paketauthentifizierung und -verschlüsselung verwendet.
Einführung in die Bluetooth-Version 4.1(Bluetooth 4.1)
Bluetooth-Version 4.1 wurde in entwickelt 2013. Obwohl es im Vergleich zur Vorgängerversion mit weniger Änderungen bei Reichweite und Geschwindigkeitsübertragung gebaut wurde, Die Software weist weitere bedeutende Weiterentwicklungen auf. Das Hauptziel der Updates besteht darin, Bluetooth Smart zu einem Haupttreiber des Internets der Dinge zu machen. Bluetooth-Version 4.1 unterstützt eine nahtlose Partnerschaft mit LTE. Immer dann, wenn die Funksignale von Bluetooth und LTE gleichzeitig Daten übertragen, Bluetooth 4.1 können ihre Übertragungsdaten automatisch synchronisieren, um eine unterstützende Kommunikation zu gewährleisten und gegenseitige Störungen zu minimieren. Dies ermöglicht Entwicklern und Herstellern, das Wiederverbindungsintervall für Bluetooth anzupassen 4.1 Geräte, Dies bietet eine verbesserte Kontrolle und Flexibilität.
Bluetooth-Version 4.1 unterstützt die Cloud-Synchronisierung und verfügt über eine dedizierte IPv6-Kanalfunktion. Bluetooth 4.1 Geräte verbinden sich nur mit vernetzten Geräten, um Informationen über die IPv6-Funktion mit der Cloud zu synchronisieren, um die Anforderungen zu erfüllen IoT-Anwendung Anforderungen. Es unterstützt auch den Rollenaustausch zwischen dem zentralen Gerät und dem erweiterten Gerät. Diese Version ist mit Bluetooth kompatibel 4.1 Standard-Headsets, Tastaturen, Uhren, und Maus. Darüber hinaus, Es kann Informationen frei senden und empfangen, ohne Datenknotenpunkte wie Mobiltelefone zu verwenden, Stck, und Tabletten. Zum Beispiel, Smartwatches und Schrittzähler können Gespräche ermöglichen, auch ohne Smartphones.
Einführung der Bluetooth-Version 4.2(Bluetooth 4.2)
Das Bluetooth 4.2 Version wurde in entwickelt 2014. Diese Version verfügt über eine verbesserte Kapazität für Bluetooth Smart-Datenpakete 10 mal mehr Daten, Ich mach das 2.5 Mal schneller als sein Vorgänger. Es verfügt über eine verbesserte Übertragungsrate und Privatsphäre, sodass die Bluetooth-Signale immer die Erlaubnis des Benutzers anfordern, eine Verbindung zum Gerät des Benutzers herzustellen oder dieses zu verfolgen. Bluetooth 4.2 Version unterstützt 6LoWPAN, ein standardmäßiges drahtloses persönliches Domänennetzwerk für niedrige Geschwindigkeit basierend auf IPv6.
Mit Bluetooth ausgestattete Geräte 4.2 können über 6LoWPAN und IPv6 direkt auf das Internet zugreifen. Die Technologie ermöglicht die Verbindung zahlreicher Bluetooth-Geräte über ein einziges Endgerät mit dem Internet oder LAN. Mit dem Bluetooth 4.2 Ausführung, Es ist schneller und einfacher, persönliche Sensoren mit Ihrem Zuhause zu verbinden, da verschiedene Smart-Home-Produkte die Verbindung mit einem relativ komplexen WLAN vermeiden und stattdessen Bluetooth verwenden können.
Einführung in die Bluetooth-Version 5.0(Bluetooth 5.0)
Bluetooth-Version 5.0 ist die fünfte Generation von Bluetooth. Mit seiner Entwicklung in 2016, Diese Bluetooth-Version öffnete die Tür für das Zeitalter des IoT.
Es bietet eine längere und schnellere Datenübertragung im Energiesparmodus, mit einer Geschwindigkeit von bis zu 2 Mbit/s. Auch, Diese Version bietet 4 mal effizientere Übertragungsentfernung und 8 Mal mehr Datenpaketkapazität als sein Vorgänger. Es unterstützt Indoor-Positionierungs- und Navigationsfunktionen, wobei in Kombination mit Indoor-Positionierungsfunktionen eine Genauigkeit von weniger als 1 Meter erreicht werden kann W-lan.
Die Bluetooth-Version 5.0 Die Software wurde in erster Linie für das IoT entwickelt, um Smart Homes eine höhere Leistung und einen geringeren Stromverbrauch zu bieten.
Mesh-Netzwerk:
Das Mesh-Netzwerk ist der Schlüssel dazu Internet der Dinge. Es handelt sich um eine Netzwerktechnologie, die unabhängig entwickelt wird, und es nutzt Bluetooth-Geräte als Signalkommunikationsstationen, um einen riesigen physischen Bereich abzudecken. Das Mesh-Netzwerk ist mit den Serienprotokollen von Bluetooth kompatibel 4 Und 5. Es erstellt eine „Eins-zu-Eins“- oder „Eins-zu-Viele“-Mikronetzwerkverbindung, bei der die Verbindung von herkömmlichem Bluetooth durch „Kopplung“ von einem Gerät mit einem anderen erreicht wird. Das Netzwerk ermöglicht es Geräten, „Many-to-Many“-Verbindungen zu erkennen.
Im Mesh-Netzwerk, Daten können von jedem Geräteknoten gesendet und empfangen werden. Daten können zwischen Knoten übertragen werden, vorausgesetzt, dass ein Gerät mit dem Gateway verbunden ist. Dies ermöglicht die Übertragung von Informationen über eine größere Entfernung als die übliche Übertragungsentfernung der Funkwelle.
Der Mesh-Netzwerk kann in Bürogebäuden eingesetzt werden, Fertigungsanlagen, Gewerbeparks, Einkaufszentren, und ein umfassenderes Spektrum an Szenarien. Es bietet stabilere Steuerungslösungen für Überwachungskameras, Lichtanlage, Rauchmelder, industrielle Automatisierungsausrüstung, und ökologische Sensoren.
Einführung in die Bluetooth-Version 5.1(Bluetooth 5.1)
Das Bluetooth 5.1 Version wurde in entwickelt 2019. Seine technische Spezifikation nutzt die Peilfunktion, um Ortungsdienste zu verbessern und die Richtung von Bluetooth-Signalen zu identifizieren. Mit dieser Bluetooth-Peilfunktion können Entwickler Produkte vermarkten, die eine Positionierungsgenauigkeit bis auf den Zentimeterbereich erreichen und die Geräteausrichtung bestimmen können. Lokale Bluetooth-Dienste misst den Abstand zwischen zwei Geräten mittels RSSI. In den Szenarien von IPS und RTLS, Mithilfe der Peilung und der dreifachen Entfernungstechnologie kann eine zentimetergenaue Positionierung erreicht werden. In der Peiltechnik, Das Bluetooth-Signal wird durch zwei Arten der Antennenarray-Technologie bestimmt.
- Ankunftswinkel (AOA) Technologie
- Abflugwinkel (AOD) Technologie
Die AOD-Peilfunktion wird hauptsächlich in verwendet IPS Szenarien für Navigation und Wegfindung. Es nutzt ein Mobiltelefon mit entsprechender APP als Empfänger und das Antennenarray als Ortungsgerät. Es wird nur eine Antenne benötigt. Alle Signale werden von vielen Signalen in einem Ortungsgerät gesendet, Die Signale passieren die Antenne des Telefons. Die Richtung des Signals wird anhand der vom Telefon extrahierten IQ-Probe berechnet.
Einführung in die Bluetooth-Version 5.2(Bluetooth 5.2)
Bluetooth 5.2 ist eine Standardversion von Bluetooth, die in veröffentlicht wurde 2020 von der Bluetooth Technology Alliance. Seine Hauptmerkmale sind;
- LE-Leistungsregelung
- Verbessertes ATT-Protokoll
- Signalsynchronisation
- Stabile und schnellere Verbindung
- Verbesserte Anti-Interferenz
Vorteile der Bluetooth-Version 5(Bluetooth 5)
Im Bluetooth 5.1 und frühere Versionen, Übertragungen unterstützen keine Parallelität, da sie sequentiell verarbeitet werden. Daher, Die gesamte Kommunikation sollte nach einer vollständigen PDU/SUD durchgeführt werden. Bluetooth 5.2 Version verbessert das ATT-Protokoll, Verbessert die EATT-Stabilität, Modifiziert das Modell des sequentiellen Transaktionsmodells, und ermöglicht es dem Stack, gleichzeitige Transaktionen effizient zu verarbeiten.
Das Bluetooth 5.1 Die Version definiert nicht die Bluetooth BR/EDR-Funktion der Leistungssteuerungsfunktion. Es definiert lediglich die bidirektionale BLE-Leistungssteuerungsfunktion, die in verschiedenen Anwendungsszenarien verwendet wird. Diese Funktion trägt zur Minimierung des Stromverbrauchs bei und verbessert die Stabilität und Zuverlässigkeit eines Geräts bei gleichzeitiger Verbindung.
Bluetooth 5.1 und frühere Versionen unterstützen nur Free Broadcast und verbindungsorientierte asynchrone Kommunikationsverbindungen. Andererseits, die LE-Synchronisationskanäle von Bluetooth 5.2 werden basierend auf der Low-Power-Anwendung der nächsten Bluetooth-Audio-Generation neu definiert. Dazu gehören der Übertragungskanal des synchronen Audiostreams im Broadcast-Modus und der Übertragungskanal des Audiostreams im Verbindungsmodus. Der LE-Synchronkanal wird implementiert, wenn der BLE-Controller eine neue Kommunikationsprotokollschicht definiert.
