さまざまな Bluetooth バージョンに関する包括的なガイド

目次

空は青い, 海は青いです, どうやらBluetoothも青らしい. に 2023, Bluetooth デバイスの世界出荷数は天文学的な数字に達しました 5.4 十億 単位! その数は年々急増し続けています. 音声とテキスト/画像の送信から, ビデオのストリーミングや低エネルギーの IoT 接続の実現に至るまで, Bluetooth テクノロジーは、世界中の人々の生活を大幅に便利にしました。. 接続されたデバイスがケーブルなしでデータを通信するためのこの重要な方法を提供します. 記事上で, Bluetooth のバージョンがどのように進化したかを振り返ります。 1.0 に 5.0, 増加するアプリケーションを探索します. このユビキタスなワイヤレス技術について何も知らないのであれば、, さまざまな Bluetooth バージョンによる啓発の準備をする!

Bluetooth技術とは何ですか?

Bluetooth は、ワイヤレス データおよび音声転送のためのオープンな世界標準です。, 低コスト化を目指した, さまざまな電子機器間の短距離無線接続.

Bluetooth テクノロジーの起源

Bluetooth テクノロジーの起源は、はるか昔にまで遡ることができます。 1942 FHSS利用申請時 (周波数ホッピングスペクトラム拡散) 女優のヘディ・ラマーが作曲家ジョージ・アンタイルと共同で特許を取得した. この特許のアイデアは、魚雷に影響を与える信号周波数の範囲を拡大することです。 88 プロセスをより安全にし、干渉の影響を軽減するもの. しかし、軍はその後、戦争中に無線通信にそれを適応させました。, そしてさらなる開発により、それは Bluetooth などの最新のワイヤレス技術の基礎に変わりました。, Wi-Fi, そして3G.

Bluetooth は、分割されたデンマークとノルウェーの王国を統一した中世のデンマーク王ハラルド Bluetooth Bluetooth にちなんで名付けられました。. この名前は、複数の異種デバイスの統合と相互作用を意味します。. Intel の Jim Kardach が Bluetooth という用語を提案しました; BluetoothのロゴはイニシャルHBです, ハラルドから授けられた名前に由来し、古ノルド語の文字で表されます。.

Bluetooth 技術開発の簡単な歴史

  • に 1994, エリクソンは、電話機とそのアクセサリ用の低電力無線インターフェイスとなるものの開発に着手しました。.
  • に 1998, エリクソン, IBM, インテル, Nokia と東芝は、短距離無線の標準を確立するために「Bluetooth Special Interest Group」を設立しました.
  • 1999 Bluetoothを見ました 0.7-1.0 2.4GHzを指定し、コアプロトコルを定義する仕様リリース.
  • 後半では 1999, マイクロソフト, モトローラ, などもプロモーション活動に参加しました, 世界的な Bluetooth 採用のきっかけとなる. 同盟は終了しました 1,500 年度別メンバー 2000.
  • 2001: 1. 1 IEEE 802.15.1.
  • 2003: 1. 2 適応型周波数ホッピングを導入.
  • 2004: 2. 1 EDRを採用, 最大転送速度3Mbps.
  • 2007: 2. 1 安全なペアリング/接続, NFCを導入.
  • 2009: 3. 0 WiFiと統合, 24Mbpsの速度.
  • 2010: 4.0 Bluetooth Low Energyを選択しました.
  • 2013: 4. 1 LTEのサポート.
  • 2014: 4. 2 IPv6 および 6LoWPAN をサポート.
  • 2016: 5. 0 倍速, 拡張範囲.
  • 2019: 5. 1 強化されたロケーション, パワー管理.
  • 2020: 5. 2 サポートされている LE オーディオ, 食べる.
  • 2021: 5. 3 周波数用の接続サブレーティングを追加.
  • 2023: 5. 4 PAwRとEADを追加
  • 沿って 2023, Bluetooth SIG には以上のものがありました 40, 000 メンバー.

Bluetooth は、強化された無線通信パフォーマンスとより広い適用範囲を備えた複数の異なる Bluetooth バージョンを通じて進化およびアップグレードされています。.

クラシック Bluetooth バージョン: ブルートゥース 1.0 – 3.0

バージョン 発売年 最大送信範囲 最大範囲
ブルートゥース 1.0 1999 732.2 キロビット/秒 10 メートル (33 フィート)
ブルートゥース 1.1 2001 732.2 キロビット/秒 10 メートル (33 フィート)
ブルートゥース 1.2 2003 1 Mbps 10 メートル (33 フィート)
ブルートゥース 2.0 2004 2.1 Mbps 30 メートル (100 フィート)
ブルートゥース 2.1 2007 2.1 Mbps 30 メートル (100 フィート)
ブルートゥース 3.0 2009 24 Mbps 30 メートル (100 フィート)

ブルートゥース 1.0

7月に 1999, Bluetooth SIG が Bluetooth を正式に導入 1.0 仕様, 技術を商業的に実行可能な段階に進める. Bluetooth 1.0 モバイルとコンピューティング デバイス間のワイヤレス通信など、主にポイントツーポイントのワイヤレス接続を対象とした標準, コンピューターと周辺機器, モバイルとヘッドセット, とりわけ.

オリジナルのBluetooth 1.0 基本的な機能をまとめたスペック, しかし、それを実際に実践する方法については十分な詳細な指示が与えられていませんでした. そのため、さまざまなデバイスがうまく連携することが非常に困難になりました. こうした相互運用性の問題のため、, ブルートゥース 1.0 誇大宣伝に応えられず、テクノロジー業界全体で期待されたほど広く取り上げられることもなかった.

ブルートゥース 1.1

非公式 1.1 バージョンは10月に導入されました 2000, ポイントツーマルチポイント接続をサポートするために機能を拡張し、バージョンに存在する問題に対処します 1.0. 役人 1.1 その後、仕様は 3 月にリリースされました 2001. 安全な通信を確保するために, Bluetooth では、接続の確立中にデバイスがキーを交換して ID を認証する暗号化が採用されています。. 鍵の検証に失敗すると通信できなくなります. ブルートゥース 1.1 バージョン内のマスター/スレーブの役割を争うデバイスの競合問題を解決しました 1.0 ペアリングプロセスを明確に定義することで.

の使用を標準化しました。 79 すべての地域にわたる 2.4GHz 周波数ホッピング方式のチャネル. さらに, スレーブデバイスは、サポートされているチャネル数とパケットサイズを報告して、送信パラメータを調整できるようにすることができます.

ブルートゥース 1.2

十一月に 2003, Bluetooth SIG が Bluetooth をリリース 1.2 仕様. Bluetoothとして 1.1 802.11b 無線 LAN による干渉に対して脆弱でした, バージョン 1.2 AFHを導入 (適応型周波数ホッピング) Bluetooth デバイスや他の無線通信機器との干渉を軽減するため. しかも, ブルートゥース 1.2 ESCOを拡張したデバイス (強化された同期接続指向) 音声/オーディオ送信のリンク タイプも特定されました. より高速な接続の可能性を提供しますが、, Bluetoothにはまだ対応していました 1.1 デバイス.

ブルートゥース 2.0

ブルートゥース 2.0, 11月に発売されたのは 2004, EDRを導入しました (強化されたデータレート) 技術, これはバージョンからの大きな進歩です 1.2. EDR は、以前のバージョンと比較して、データ転送速度が最大 3Mbps に向上し、帯域幅が 3 倍になりました。. これにより、大きなファイルの転送が Bluetooth の 2 倍の低消費電力になりました。 1.2. ブルートゥース 2.0 全二重通信をサポート, 音声とデータの両方を同時に送信できるようになりました. マルチデバイス接続機能も拡張されました.

ブルートゥース 2.1

3月 2007, CTIAワイヤレスにて 2007, Bluetooth 2.1+EDR規格の登場. 主要な機能は、デバイスが近接している場合に手動入力なしでパスワードを送信することでペアリングを簡素化するための NFC 統合でした。. スニッフサブレーティング機能は、デバイス間の信号確認間隔を 0.1 秒から 0.5 秒に延長することで電力を節約しました。. さらに, セキュアシンプルペアリング (SSP) 使いやすさとセキュリティを強化しながら、ペアリングエクスペリエンスを改善しました.

ブルートゥース 3.0

に 2009, Bluetooth SIG が Bluetooth を導入 3.0 + 高速 (HS), バージョンの維持 2.0 機能の互換性. 重要な追加点は、IEEE 802.11PAL を活用したオプションの高速拡張機能でした。 (プロトコル適応層) 最大24Mbpsのスループットをサポート – 8x Bluetooth 2.0 の最大 3Mbps よりも高速.

中心となる革新は代替 MAC/PHY でした (アンプ) – Bluetooth スタックが特定のユースケースに適切な無線を動的に利用できるようにする. これにより、EPC による電力の最適化がいくらか改善されました。 (強化された電力制御) より大規模な転送をオフロードする 802. 11の低アイドルモード. しかも, UCDの出現 (単方向コネクションレスデータ) ブロードキャスト機能の改善に役立ちました.

Bluetooth Low Energy バージョン: ブルートゥース 4.0 – 5.4

バージョン 発売年 最大通信速度 最大範囲
ブルートゥース 4.0 2009 1 Mbps (ザ)

3 Mbps (EDR)

60 メートル (200 フィート)
ブルートゥース 4.1 2013 1 Mbps (ザ)

3 Mbps (EDR)

60 メートル (200 フィート)
ブルートゥース 4.2 2014 1 Mbps (ザ)

3 Mbps (EDR)

60 メートル (200 フィート)
ブルートゥース 5.0 2016 2 Mbps (ザ)

50 Mbps (EDR)

240 メートル (800 フィート)
ブルートゥース 5.1 2019 2 Mbps (ザ)

50 Mbps (EDR)

240 メートル (800 フィート)
ブルートゥース 5.2 2020 2 Mbps (ザ)

50 Mbps (EDR)

240 メートル (800 フィート)
ブルートゥース 5.3 2021 2 Mbps (ザ)

50 Mbps (EDR)

240 メートル (800 フィート)
ブルートゥース 5.4 2023 2 Mbps (ザ)

50 Mbps (EDR)

240 メートル (800 フィート)

ブルートゥース 4.0

12月中 2009, ブルートゥース 4.0 お披露目されました – Classic Bluetooth の包括的なトライモード統合, 高速, 革新的なBluetooth Low Energy (ザ) 拡張.

鍵となるブレークスルーは LE でした. 消費電力を最大で削減します 90% IoT デバイス向けに最適化された低帯域幅プロトコル スタックを使用した超低電力アイドル モード経由. これは、IoT センサーやガジェットが小さなコイン型電池で何年も動作できることを意味します。.

BLE は 3ms の低遅延も実現, 100メートル以上の範囲, AES-128 暗号化およびその他の堅牢な接続機能. 並行して, 高速化による高スループットの実現, 活用 802.11 ラジオ, クラシック Bluetooth は下位互換性を維持しました.

このトライモードアプローチにより、データレートの観点から最適化の多様性が可能になりました。, つまり、LAN アプリケーションでの高帯域幅利用のための高速です。, 超低消費電力IoT向けLE, オリジナルのストリーミング アプリケーション用の Classic.

ブルートゥース 4.1

で紹介されました 2013, ブルートゥース 4. 1 IoT を中心とした改善をもたらしたメジャー リリース, 主にデバイスにユビキタス接続をもたらすため. Bluetooth を基盤とした構築 4.0 ザ, バルクデータの転送により高いスループットを提供し、フィットネストラッカーなどのウェアラブルに最適です. デバイスは同時に動作できます “Bluetooth スマート” そして “Bluetooth スマート対応,” マルチデバイス接続を有効にする.

さらに, ブルートゥース 4.1 スムーズな相互接続を可能にする、LTE を含む最新のセルラーテクノロジーとの共存サポートも導入されました。. IPv6ベースのクラウド同期サポートを組み込みました, IoT アプリケーションの要件に対処する.

ブルートゥース 4.2

で発売 2014, ブルートゥース 4.2 IPv6 および 6LoWPAN プロトコルを介したインターネット接続をサポートすることで、より実質的なステップが導入されました。. この技術革新により、主に複数の Bluetooth デバイスが 1 つのゲートウェイ端末を介してインターネットまたは LAN に接続できるようになりました。. Bluetooth と比較して、最大 2.5 倍の転送速度と 10 倍のパケット容量を実現しました。 4.1.

特に, ブルートゥース 4. 2 転送速度の向上とプライバシー保護. 新しい規格の Bluetooth 信号は、ユーザーから許可を受け取った後にのみデバイスを接続または追跡できます. これにより、ユーザーは不正な追跡を心配することなく、恐れることなくウェアラブルを使用できるという安心感を得ることができます。.

ブルートゥース 5.0

ブルートゥース 5.0 早い時期に発売されました 2016, 以前の Bluetooth 標準よりも強化されたパフォーマンスを提供します. メッセージ容量が大幅に向上しました。 255 バイト – 8 Bluetooth の容量の 2 倍以上 4. 2. 結果として, データ転送速度が向上し、最大まで上昇しました 2 低電力モードでのMbps, 以前の料金の2倍. 加えて, Bluetoothに比べ通信距離が4倍に延長 4.2, 理論上は最大300m.

特に, Bluetoothにもありました 5.0 屋内測位とナビゲーションが導入され、Wi-Fi と統合された場合にメートル未満の精度が可能になったこと. これまでのインターネット環境とIoTの発展をさらに進める, それはさらに大規模なスマートホームの概念に分岐しました.

ブルートゥース 5.1

Bluetoothバージョン 5.1 で発表されました 2019, 画期的な方向探知とセンチメートルレベルの測位サービスをもたらした. この機能強化は、Bluetooth の助けを借りてローカリゼーションを改善することを目的としていました。, これは、屋内ナビゲーションと資産の追跡に非常に有益であることが証明されました。, この地域の主要な懸念事項.

これらの改善には、電力使用量を削減するための GATT キャッシュの改善と冗長データの処理が含まれます。, 拡張ブロードキャスト機能, さまざまな無線プロトコルとの共存. Bluetooth LE のオーディオ品質と同期も大幅に向上しました.

4.x などの以前の Bluetooth, メッシュ ネットワーキングや資産追跡用のビーコンも処理できる. しかしながら, ブルートゥース 5.1 より優れた多用途性と効率性を提供します, これは、前述のアプリケーションを補完し、より高い精度の測位と位置特定を必要とする他の既存または将来のアプリケーションに役立ちます。.

ブルートゥース 5.2

ブルートゥース 5.2 初期の導入により 2020 主にオーディオ体験の向上に重点を置いた. 議論された主な機能のいくつかは EATT でした。 (拡張属性プロトコル), LE 電力制御, CTKD, および LE アイソクロナス チャネルのサポート. 特に, LE Audio により、Bluetooth オーディオのパフォーマンスを向上させながら、接続モードおよびブロードキャスト モードでのステレオ ストリーミングが可能になりました。. Bluetooth Auracase の統合により、ユーザーは高品質オーディオ出力の大幅な向上を実感できるようになりました。.

ブルートゥース 5.3

に 2021, ブルートゥース 5.3 解放された, 伝達効率を大幅に向上, 安心, そして安定性. Bluetoothとの比較 5.2, ブルートゥース 5.3 レイテンシの短縮を実現, 強化された耐干渉性, バッテリー寿命の向上. 特に, ブルートゥース 5.3 通信速度や範囲は変わりません. 主な機能強化は次の 4 つです:

  • 接続サブ定格
  • 暗号化キーのサイズ制御の強化
  • 定期的な広告の強化
  • チャネル分類の強化

ブルートゥース 5.4

で公開されました 2023 最新の Bluetooth バージョンとして, ブルートゥース 5. 4 より効果的な機能を提供するためにいくつかの機能強化が導入されました。, 双方向, 低電力デバイス向けの安全な通信. Bluetooth の新しい側面のいくつか 5. 4 含む:

  • レスポンス付きの定期的な広告 (PAwR): サブイベント内で小さなデータ パケットをブロードキャストすることで、時間同期された双方向ネットワークを実現し、同期と省電力を促進します。.
  • 暗号化された広告データ (EAD) – アドバタイズパケット内のデータ暗号化を有効にする. 共有セッション キーを持つデバイスのみが EAD を復号化でき、セキュリティを強化するために部分/完全暗号化のオプションが利用可能です。.
  • LE GATT セキュリティ: デバイスにセキュリティ モードとレベルを示すことを許可する.
  • ブロードキャスト コーデックの選択: BLE 拡張アドバタイズメントの送信を最適化するためのコーデック選択を可能にする.

Bluetoothのバージョン比較: Bluetooth と Bluetooth Low Energy の比較

以降のバージョン 4.0, Bluetooth テクノロジーは 2 つの異なる分野に分岐しました: Bluetooth クラシックと Bluetooth Low Energy. ワイヤレス接続に関する現在の考え方の主な基礎となっているクラシック Bluetooth は、ワイヤレス スピーカーなどの分野で応用されています。, 車載インフォテインメント システム, そしてヘッドフォン. 2.4GHz帯で動作, これにより、デバイスが短距離データ伝送用のパーソナル エリア ネットワークを確立できるようになり、オーディオ デバイスとモバイル プラットフォームをペアリングするために不可欠なテクノロジーとなっています。.

Bluetooth低エネルギー, 一方, Bluetooth エコシステム内のエネルギー効率が大幅に向上. その名の通り, BLE の顕著な特徴は、驚くほど低い消費電力と高度に最適化されたスリープ モードです。. クラシック Bluetooth と同じ 2.4GHz 帯域を利用しますが、, 別の FHSS スキームを使用します, データ転送速度はクラシック Bluetooth の約半分になります。.

BTの用語, BR, 基本料金, EDR, BR/EDR, および AMP はクラシック Bluetooth と同義です, BLE中, Bluetooth低エネルギー, Bluetooth スマート, および LE は低電力 Bluetooth を指します.

デュアルモードBluetooth, 名前が示すように, クラシック Bluetooth と Bluetooth LE の両方の組み合わせです, デバイスが両方の規格を同時にサポートできるようにする.

小型の人気を考えると、, さまざまな IoT アプリケーションにおける低電力デバイスとセンサー, BLE は、IoT ドメインにおいてより有力な Bluetooth プロトコルとして浮上しています. したがって, 市場はデュアルモード Bluetooth チップの開発を目撃してきました。. 超音波センサーは、超音波信号の位置を追跡するために採用されています, BLE は単なるクラシック Bluetooth のライト バージョンではありません, ただし、電力に敏感で低データ レートのアプリケーション向けに設計された、エネルギー効率の高いワイヤレス接続の特殊な反復です。.

Bluetooth の未来: 何を期待します

創業以来、 1998, Bluetooth は 26 年間にわたって目覚ましい進化を遂げました, バージョンから進んでいる 1.0 現在に至るまで 5.0 リリース. 当初はオーディオに注力していた, 文章, そしてビデオ送信, その範囲は、IoT アプリケーションに合わせた低電力データ伝送へと徐々に移行しています。. 下位互換性を維持しながら, テクノロジーの特徴, Bluetooth は、無数の IoT デバイスでの採用が増加しています.

電力効率と伝送が進化した BLE バリアントとして, クラシック Bluetooth バージョンはバージョン後に停滞しました 3.0. 最新のメジャーアップデートはBluetoothでした 5.0 に 2016, 低電力デバイスの速度と範囲のバランスを最適化. 一般的なリリースのリズムに合わせる, ブルートゥース 6.0 今後数年以内に予想される. 主な開発ベクトルは IoT ドメインに集中すると予測されています, 歴史的なモバイルデバイスの限界を超える. Bluetoothの展開 5.0 メッシュ技術の成熟と将来の IoT アプリケーションの可能性が拡大. Bluetooth SIG はまだバージョンに関する公式声明を発表していません。 6.0, この 20 年以上前のテクノロジーは、活気に満ちた軌道に向けて準備が整っています.

Bluetooth のバージョンに関するよくある質問

Bluetoothはできますか 3.0 デバイスが Bluetooth との接続を確立する 5.0 端末?

ブルートゥース 3.0 デバイスは本質的に Bluetooth に直接接続できません 5.0 デバイス, 異なる伝送プロトコルを使用するため、. しかしながら, 特定のデュアルモード Bluetooth 4.0 デバイスは同時に Bluetooth をサポートできます 3.0 およびBluetooth 5.0 デバイス.

Bluetoothはできますか 5.0 デバイスが Bluetooth との接続を確立する 3.0 端末?

ブルートゥース 5.0 デバイスは Bluetooth との下位互換性を示します 3.0 デバイス, これにより、2 つの間の接続が可能になります. それにもかかわらず, この相互運用性には、伝送速度の低下と消費電力の増大が伴います。.

によって書かれた -
ニック・ヒー
ニック・ヒー
ニック, 当社のR部門の経験豊富なプロジェクトマネージャー&D部門, 豊富な経験をMOKOSMARTにもたらします, 以前はBYDでプロジェクトエンジニアを務めていた. R に関する彼の専門知識&D は、IoT プロジェクト管理に総合的なスキルをもたらします. しっかりした背景が広がっている 6 プロジェクト管理に長年携わり、PMP や CSPM-2 などの認定を取得, Nick は営業全体の調整に優れています, エンジニアリング, テスト, とマーケティングチーム. 彼が参加した IoT デバイス プロジェクトには、Beacon が含まれます, LoRaデバイス, ゲートウェイ, そしてスマートプラグ.
ニック・ヒー
ニック・ヒー
ニック, 当社のR部門の経験豊富なプロジェクトマネージャー&D部門, 豊富な経験をMOKOSMARTにもたらします, 以前はBYDでプロジェクトエンジニアを務めていた. R に関する彼の専門知識&D は、IoT プロジェクト管理に総合的なスキルをもたらします. しっかりした背景が広がっている 6 プロジェクト管理に長年携わり、PMP や CSPM-2 などの認定を取得, Nick は営業全体の調整に優れています, エンジニアリング, テスト, とマーケティングチーム. 彼が参加した IoT デバイス プロジェクトには、Beacon が含まれます, LoRaデバイス, ゲートウェイ, そしてスマートプラグ.
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