Um guia abrangente sobre diferentes versões de Bluetooth

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O céu é azul, o mar é azul, e aparentemente o Bluetooth também é azul. No 2023, as remessas globais de dispositivos Bluetooth atingiram um valor astronômico 5.4 bilhão unidades! Esse número continua disparando ano após ano. Da transmissão de áudio e texto/imagens, até streaming de vídeo e alimentação de conexões IoT de baixo consumo de energia, A tecnologia Bluetooth tornou a vida muito mais conveniente para pessoas em todos os lugares. Ele fornece esta maneira crucial para dispositivos conectados comunicarem dados sem cabos. Neste artigo, vamos ver como as versões Bluetooth evoluíram a partir de 1.0 para 5.0, e explorar as crescentes aplicações. Se você não tem ideia sobre essa tecnologia sem fio onipresente, prepare-se para ser iluminado por diferentes versões de Bluetooth!

O que é a tecnologia Bluetooth?

Bluetooth é um padrão global aberto para transferência de dados e voz sem fio, que visa permitir a baixo custo, conectividade sem fio de curto alcance entre diferentes dispositivos eletrônicos.

Origens da tecnologia Bluetooth

A origem da tecnologia Bluetooth pode ser rastreada até 1942 quando um pedido de uso do FHSS (Frequência de Salto do Espectro Propagado) foi patenteado pela atriz Hedy Lamarr ao lado do compositor George Antheil. A ideia desta patente é ampliar a gama de frequências de sinais que influenciam os torpedos para 88 aqueles que tornarão o processo mais seguro e menos sofrerão interferências. Mas os militares mais tarde adaptaram-no para comunicação sem fio durante a guerra, e o desenvolvimento posterior transformou-o na base das modernas tecnologias sem fio, como o Bluetooth, Wi-fi, e 3G.

Bluetooth recebeu o nome do rei dinamarquês medieval Harald Bluetooth Bluetooth, que uniu os reinos divididos da Dinamarca e da Noruega. Este nome significa integração e interação de vários dispositivos diferentes. Jim Kardach, da Intel, propôs o termo Bluetooth; O logotipo Bluetooth são as iniciais HB, do nome concedido a Harald e é representado pela antiga escrita nórdica.

Uma breve história do desenvolvimento da tecnologia Bluetooth

  • No 1994, A Ericsson começou a trabalhar no que se tornou uma interface sem fio de baixo consumo de energia para telefones e seus acessórios.
  • No 1998, Ericsson, IBM, Informações, Nokia e Toshiba formaram o “Grupo de Interesse Especial Bluetooth” para estabelecer padrões para rádio de curto alcance.
  • 1999 vi o Bluetooth 0.7-1.0 lançamentos de especificações designando 2,4 GHz e definindo protocolos principais.
  • Na última metade de 1999, Microsoft, Motorola, e outros juntaram-se aos esforços promocionais, estimulando a adoção global do Bluetooth. A aliança ultrapassou 1,500 membros por ano 2000.
  • 2001: 1. 1 IEEE 802.15.1.
  • 2003: 1. 2 introduziu salto de frequência adaptativo.
  • 2004: 2. 1 EDR adotado, com uma taxa de transferência máxima de 3Mbps.
  • 2007: 2. 1 Emparelhamento/conexão segura, introduziu NFC.
  • 2009: 3. 0 integrado com Wi-Fi, 24Velocidade em Mbps.
  • 2010: 4.0 optou por Bluetooth de baixa energia.
  • 2013: 4. 1 suporte para LTE.
  • 2014: 4. 2 suporta IPv6 e 6LoWPAN.
  • 2016: 5. 0 velocidade duplicada, alcance extendido.
  • 2019: 5. 1 localização aprimorada, gerenciamento de energia.
  • 2020: 5. 2 Áudio LE compatível, COMER.
  • 2021: 5. 3 adição de subclassificação de conexão para frequências.
  • 2023: 5. 4 adicionado PAwR e EAD
  • Por 2023, o Bluetooth SIG tinha mais de 40, 000 membros.

O Bluetooth evoluiu e foi atualizado através de diversas versões diferentes do Bluetooth, com desempenho aprimorado de comunicação sem fio e escopo de aplicação mais amplo.

Versões Bluetooth clássicas: Bluetooth 1.0 – 3.0

Versão Ano de lançamento Alcance máximo de transmissão Alcance máximo
Bluetooth 1.0 1999 732.2 kbit / s 10 m (33 ft)
Bluetooth 1.1 2001 732.2 kbit / s 10 m (33 ft)
Bluetooth 1.2 2003 1 Mbps 10 m (33 ft)
Bluetooth 2.0 2004 2.1 Mbps 30 m (100 ft)
Bluetooth 2.1 2007 2.1 Mbps 30 m (100 ft)
Bluetooth 3.0 2009 24 Mbps 30 m (100 ft)

Bluetooth 1.0

Em julho 1999, o Bluetooth SIG apresentou oficialmente o Bluetooth 1.0 especificação, avançar a tecnologia para um estágio comercialmente viável. O Bluetooth 1.0 padrão direcionado principalmente a conexões sem fio ponto a ponto, como comunicação sem fio entre dispositivos móveis e de computação, computadores e periféricos, celulares e fones de ouvido, entre outros.

O Bluetooth original 1.0 especificação apresentou os recursos básicos, mas não forneceu instruções detalhadas suficientes sobre como colocá-lo em prática. Isso tornou muito difícil que diferentes dispositivos funcionassem bem juntos. Devido a esses problemas de interoperabilidade, Bluetooth 1.0 não conseguiu corresponder ao hype e não foi divulgado tão amplamente quanto esperado em todo o mundo da tecnologia.

Bluetooth 1.1

O não-oficial 1.1 versão foi lançada em outubro 2000, estendendo a funcionalidade para suportar conexões ponto-multiponto e resolver problemas presentes na versão 1.0. O oficial 1.1 especificação foi posteriormente lançada em março 2001. Para garantir uma comunicação segura, O Bluetooth emprega criptografia onde os dispositivos trocam chaves durante o estabelecimento da conexão para autenticar identidades. A comunicação não pode ocorrer se a verificação da chave falhar. Bluetooth 1.1 resolveu o problema de contenção de dispositivos competindo por funções mestre-escravo na versão 1.0 definindo claramente o processo de emparelhamento.

Padronizou o uso de 79 canais no esquema de salto de frequência de 2,4 GHz em todas as regiões. Além disso, dispositivos escravos podem relatar contagens de canais suportados e tamanhos de pacotes para permitir o ajuste dos parâmetros de transmissão.

Bluetooth 1.2

Em novembro 2003, Bluetooth SIG lançou o Bluetooth 1.2 especificação. Como Bluetooth 1.1 era vulnerável à interferência de LANs sem fio 802.11b, versão 1.2 introduziu AFH (Salto de frequência adaptativo) para reduzir a interferência com dispositivos Bluetooth e outros equipamentos de comunicação sem fio. Além disso, Bluetooth 1.2 dispositivos que ampliaram o ESCO (Orientado para conexão síncrona aprimorada) tipo de link para transmissão de voz/áudio também foram identificados. Embora forneça a possibilidade de conexão mais rápida, ainda era compatível com Bluetooth 1.1 dispositivos.

Bluetooth 2.0

Bluetooth 2.0, que foi lançado em novembro 2004, introduziu o EDR (Taxa de dados aprimorada) tecnologia, o que é um grande avanço em relação à versão 1.2. O EDR aumentou as taxas de transferência de dados em até 3 Mbps e triplicou a largura de banda em comparação com a versão anterior. Isso fez com que a transferência de arquivos grandes tivesse duas vezes menos consumo de energia que a do Bluetooth 1.2. Bluetooth 2.0 comunicação full-duplex suportada, que permitiu a transmissão de voz e dados ao mesmo tempo. Também ampliou a capacidade de conexão de vários dispositivos.

Bluetooth 2.1

Em março 2007, na CTIA Wireless 2007, surgiu o padrão Bluetooth 2.1+EDR. Um recurso importante foi a integração NFC para emparelhamento simplificado, transmitindo senhas sem entrada manual quando os dispositivos estavam próximos.. O recurso Sniff Subrating economizou energia estendendo o intervalo de confirmação do sinal entre dispositivos de 0,1s para 0,5s. Além disso, Emparelhamento simples e seguro (PES) melhorou a experiência de emparelhamento ao mesmo tempo em que melhorou a usabilidade e a segurança.

Bluetooth 3.0

No 2009, o Bluetooth SIG introduziu o Bluetooth 3.0 + Alta velocidade (SH), versão de manutenção 2.0 compatibilidade de recursos. A principal adição foi uma extensão opcional de alta velocidade aproveitando o IEEE 802.11PAL (Camada de Adaptação de Protocolo) para suportar taxa de transferência de até 24 Mbps – 8x mais rápido que o máximo de 3 Mbps do Bluetooth 2.0.

A principal inovação foi Alternate MAC/PHY (AMP) – permitindo que a pilha Bluetooth utilize dinamicamente o rádio apropriado para um determinado caso de uso. Isso trouxe alguma melhoria na otimização de energia com o EPC (Controle de energia aprimorado) e descarregando transferências maiores para 802. 11modo inativo inferior. Além disso, o surgimento da UCD (Dados unidirecionais sem conexão) ajudou a melhorar os recursos de transmissão.

Versões Bluetooth de baixo consumo de energia: Bluetooth 4.0 – 5.4

Versão Ano de lançamento Velocidade máxima de transmissão Alcance máximo
Bluetooth 4.0 2009 1 Mbps (A)

3 Mbps (EDR)

60 m (200 ft)
Bluetooth 4.1 2013 1 Mbps (A)

3 Mbps (EDR)

60 m (200 ft)
Bluetooth 4.2 2014 1 Mbps (A)

3 Mbps (EDR)

60 m (200 ft)
Bluetooth 5.0 2016 2 Mbps (A)

50 Mbps (EDR)

240 m (800 ft)
Bluetooth 5.1 2019 2 Mbps (A)

50 Mbps (EDR)

240 m (800 ft)
Bluetooth 5.2 2020 2 Mbps (A)

50 Mbps (EDR)

240 m (800 ft)
Bluetooth 5.3 2021 2 Mbps (A)

50 Mbps (EDR)

240 m (800 ft)
Bluetooth 5.4 2023 2 Mbps (A)

50 Mbps (EDR)

240 m (800 ft)

Bluetooth 4.0

Em dezembro 2009, Bluetooth 4.0 foi revelado – uma integração abrangente de três modos do Classic Bluetooth, Alta velocidade, e o inovador Bluetooth Low Energy (A) extensão.

O principal avanço foi LE. Reduz o consumo de energia em até 90% por meio de um modo inativo de energia ultrabaixa usando uma pilha de protocolos de baixa largura de banda otimizada e adaptada para dispositivos IoT. Isso significava que sensores e dispositivos IoT poderiam funcionar por anos com uma pequena bateria de célula tipo moeda.

BLE também ofereceu baixa latência de 3ms, mais de 100 m de alcance, Criptografia AES-128 e outros recursos robustos de conectividade. Em paralelo, Alta velocidade permitida para alto rendimento, utilizando 802.11 rádios, enquanto o Bluetooth clássico permaneceu compatível com versões anteriores.

Esta abordagem de modo triplo permitiu versatilidade de otimização em termos de taxas de dados, nomeadamente alta velocidade para utilização de alta largura de banda em aplicações LAN, LE para IoT de consumo ultrabaixo, e Classic para o aplicativo de streaming original.

Bluetooth 4.1

Introduzido em 2013, Bluetooth 4. 1 foi um lançamento importante que trouxe melhorias em torno da IoT, principalmente para trazer conectividade onipresente aos dispositivos. Construindo em Bluetooth 4.0 A, oferece maior rendimento para transferência de dados em massa, o que é perfeito para wearables, como rastreadores de fitness. Os dispositivos podem operar simultaneamente como “Bluetooth inteligente” e “Pronto para Bluetooth Inteligente,” habilitando conexões de vários dispositivos.

além disso, Bluetooth 4.1 também introduziu suporte para coexistência com as mais recentes tecnologias celulares, incluindo LTE, para permitir interconectividade suave. Ele incorporou suporte de sincronização em nuvem baseado em IPv6, atendendo aos requisitos de aplicativos IoT.

Bluetooth 4.2

Lançado em 2014, Bluetooth 4.2 introduziu um passo mais substancial ao oferecer suporte à conexão à Internet através dos protocolos IPv6 e 6LoWPAN. Esta inovação permitiu principalmente que vários dispositivos Bluetooth se conectassem à Internet ou LAN através de um terminal de gateway. Ele proporcionou velocidades de transferência até 2,5x mais rápidas e capacidade de pacotes 10x maior em comparação com Bluetooth 4.1.

Notavelmente, Bluetooth 4. 2 taxas de transferência aumentadas e proteção de privacidade. Os sinais Bluetooth no novo padrão só podem conectar ou rastrear um dispositivo após receber permissão do usuário. Isso também garante aos usuários a capacidade de usar wearables sem medo, sem se preocupar com rastreamento não autorizado..

Bluetooth 5.0

Bluetooth 5.0 foi lançado no início 2016, oferecendo desempenho melhorado do que os padrões Bluetooth anteriores. Melhorou significativamente a capacidade de mensagens para 255 bytes - 8 vezes mais que a capacidade do Bluetooth 4. 2. Como um resultado, a taxa de transferência de dados aumentou e subiu até 2 Mbps em modo de baixo consumo, o dobro das taxas anteriores. além do que, além do mais, o alcance de comunicação foi ampliado quatro vezes em comparação com o Bluetooth 4.2, em teoria até 300m.

Notavelmente, também estava em Bluetooth 5.0 que o posicionamento interno e a navegação foram introduzidos e permitiram precisão submétrica quando integrados com WiFi. Promover o desenvolvimento do cenário anterior da Internet e da IoT, ramificou-se ainda mais para o conceito de casa inteligente em uma escala maior.

Bluetooth 5.1

Versão Bluetooth 5.1 foi anunciado em 2019, que trouxe serviços inovadores de localização de direção e posicionamento em nível centimétrico. Esta melhoria teve como objetivo melhorar a localização com a ajuda do Bluetooth, que se mostrou muito benéfico na navegação interna e no rastreamento de ativos, uma preocupação fundamental na área.

Essas melhorias incluíram melhor armazenamento em cache GATT e manipulação de dados redundantes para reduzir o uso de energia, funcionalidade de transmissão aumentada, e coexistência com vários protocolos sem fio. A qualidade de áudio e a sincronização do Bluetooth LE também foram aumentadas em grande medida.

Os Bluetooths anteriores, como o 4.x, também poderia lidar com redes mesh e beacons para rastreamento de ativos. Contudo, Bluetooth 5.1 oferece maior versatilidade e eficiência, que complementa as aplicações acima mencionadas e pode ser útil para quaisquer outras aplicações existentes ou futuras que exijam maior precisão de posicionamento e localização.

Bluetooth 5.2

Bluetooth 5.2 com a sua introdução precoce em 2020 estava focado principalmente em melhorar a experiência de áudio. Alguns dos principais recursos discutidos foram EATT (Protocolo de atributos aprimorado), Controle de potência LE, CTKD, e suporte ao canal LE isócrono. Notavelmente, LE Audio habilitou streaming estéreo nos modos conectado e de transmissão, melhorando o desempenho de áudio Bluetooth. A integração do Bluetooth Auracase permitiu aos usuários testemunhar uma melhoria significativa nas saídas de áudio de alta qualidade.

Bluetooth 5.3

No 2021, Bluetooth 5.3 foi liberado, apresentando melhorias significativas na eficiência da transmissão, segurança, e estabilidade. Comparado ao Bluetooth 5.2, Bluetooth 5.3 oferece latência reduzida, resistência à interferência aprimorada, e maior vida útil da bateria. Notavelmente, Bluetooth 5.3 não altera a velocidade ou alcance da transmissão. A seguir estão os quatro principais aprimoramentos:

  • Subclassificação de conexão
  • Aprimoramentos no controle do tamanho da chave de criptografia
  • Aprimoramentos periódicos de publicidade
  • Melhorias na classificação de canais

Bluetooth 5.4

Revelado em 2023 como a versão mais recente do Bluetooth, Bluetooth 5. 4 introduziu vários aprimoramentos para fornecer, bidirecional, comunicação segura para dispositivos de baixo consumo de energia. Alguns dos novos aspectos do Bluetooth 5. 4 incluir:

  • Publicidade periódica com respostas (PAwR): Habilitar redes bidirecionais sincronizadas no tempo, transmitindo pequenos pacotes de dados em subeventos para facilitar a sincronização e a economia de energia.
  • Dados de publicidade criptografados (EAD) – Habilitando a criptografia de dados em pacotes de publicidade. Somente dispositivos com chave de sessão compartilhada podem descriptografar EAD e a opção de criptografia parcial/total está disponível para aumentar a segurança.
  • LE GATT Segurança: Permitir que dispositivos indiquem modo e nível de segurança.
  • Seleção de codec de transmissão: Habilitando a seleção de codec para transmissão otimizada de anúncios estendidos BLE.

Comparação de versões Bluetooth: Bluetooth vs Bluetooth de baixa energia

Desde a versão 4.0, A tecnologia Bluetooth divergiu em dois ramos distintos: Bluetooth clássico e Bluetooth de baixa energia. O Bluetooth clássico sobre o qual se baseia principalmente a nossa ideia atual de conectividade sem fio tem aplicações em áreas como alto-falantes sem fio, sistemas de infoentretenimento para automóveis, e fones de ouvido. Operando na banda de 2,4 GHz, permite que os dispositivos estabeleçam redes de área pessoal para transmissão de dados de curto alcance e tornou-se uma tecnologia essencial para emparelhar dispositivos de áudio com plataformas móveis.

Bluetooth Low Energy, por outro lado, representa um avanço significativo na eficiência energética dentro do ecossistema Bluetooth. Como o próprio nome sugere, A principal característica do BLE é o consumo de energia notavelmente baixo e o modo de suspensão altamente otimizado. Embora utilize a mesma banda de 2,4 GHz do Classic Bluetooth, ele usa um esquema FHSS diferente, resultando em uma taxa de transmissão de dados de aproximadamente metade da do Bluetooth clássico.

Os termos BT, BR, Taxa Básica, EDR, BR/EDR, e AMP são sinônimos de Bluetooth clássico, enquanto BLE, Bluetooth Low Energy, Bluetooth inteligente, e LE referem-se a Bluetooth de baixo consumo.

Bluetooth de modo duplo, como o nome sugere, é uma combinação de Bluetooth clássico e Bluetooth LE, permitindo que os dispositivos suportem ambos os padrões simultaneamente.

Dada a popularidade dos pequenos, dispositivos e sensores de baixo consumo de energia em diversas aplicações IoT, BLE emergiu como um protocolo Bluetooth mais dominante no domínio IoT. Portanto, o mercado testemunhou o desenvolvimento de chips Bluetooth de modo duplo. Em essência, BLE não é apenas uma versão lite do Classic Bluetooth, mas uma iteração especializada de conectividade sem fio com eficiência energética projetada para aplicações sensíveis à energia e com baixa taxa de dados.

O futuro do Bluetooth: o que esperar

Desde a sua criação em 1998, O Bluetooth passou por uma evolução notável de 26 anos, progredindo da versão 1.0 para o atual 5.0 liberar. Inicialmente focado em áudio, texto, e transmissão de vídeo, seu escopo mudou gradualmente para a transmissão de dados de baixo consumo de energia, adaptada para aplicações IoT. Mantendo a compatibilidade com versões anteriores, uma marca registrada da tecnologia, O Bluetooth tem visto uma adoção crescente em uma infinidade de dispositivos IoT.

À medida que a variante BLE avançava em eficiência de energia e transmissão, a versão clássica do Bluetooth estagnou após a versão 3.0. A última grande atualização foi o Bluetooth 5.0 no 2016, otimizando o equilíbrio de velocidade e alcance para dispositivos de baixo consumo de energia. Alinhando com cadências de lançamento típicas, Bluetooth 6.0 está previsto para os próximos anos. O principal vetor de desenvolvimento está projetado para se concentrar no domínio IoT, transcendendo os limites históricos dos dispositivos móveis. O lançamento do Bluetooth 5.0 e o amadurecimento da tecnologia mesh ampliaram as possibilidades para possíveis aplicações de IoT. Embora o Bluetooth SIG ainda não tenha emitido declarações oficiais sobre a versão 6.0, esta tecnologia com mais de duas décadas está preparada para uma trajetória vibrante.

Perguntas frequentes sobre versões Bluetooth

Pode um Bluetooth 3.0 dispositivo estabelecer uma conexão com um Bluetooth 5.0 dispositivo?

Bluetooth 3.0 dispositivos são inerentemente incapazes de se conectar diretamente ao Bluetooth 5.0 dispositivos, pois utilizam protocolos de transmissão diferentes. Contudo, certos Bluetooth de modo duplo 4.0 dispositivos podem suportar simultaneamente Bluetooth 3.0 e bluetooth 5.0 dispositivos.

Pode um Bluetooth 5.0 dispositivo estabelecer uma conexão com um Bluetooth 3.0 dispositivo?

Bluetooth 5.0 dispositivos apresentam compatibilidade retroativa com Bluetooth 3.0 dispositivos, permitindo assim a conectividade entre os dois. mesmo assim, esta interoperabilidade tem o custo de taxas de transmissão reduzidas e aumento do consumo de energia.

Escrito por --
Nick Ele
Nick Ele
usuario, um gerente de projeto experiente em nosso R&Departamento D, traz uma riqueza de experiência para MOKOSMART, tendo atuado anteriormente como engenheiro de projeto na BYD. Sua experiência em R&D traz uma habilidade completa para seu gerenciamento de projetos de IoT. Com um fundo sólido abrangendo 6 anos em gerenciamento de projetos e obtenha certificações como PMP e CSPM-2, Nick se destaca na coordenação de esforços em vendas, Engenharia, testando, e equipes de marketing. Os projetos de dispositivos IoT dos quais ele participou incluem Beacons, Dispositivos LoRa, entradas, e plugues inteligentes.
Nick Ele
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