Bluetooth — это открытая технология связи, основанная на недорогой беспроводной передаче данных и голоса на коротких расстояниях. От потоковой передачи аудио (автомобильные колонки) и геолокационных сервисов до передачи данных (медицинские мониторы) и сетей устройств (системы мониторинга) Bluetooth играет важную роль в нашей повседневной жизни. С 1994 года существовало 14 различных версий Bluetooth , каждая из которых способствовала развитию различных отраслевых приложений. Согласно отчету о рынке Bluetooth за 2022 год, с 2013 по 2018 год совокупный темп роста технологии Bluetooth в умных домах достиг 232%, что означает, что поставки устройств Bluetooth для умных домов увеличатся более чем в 30 раз за 5 лет! К 2024 году ежегодные поставки устройств передачи аудио по Bluetooth должны достичь 1.5 миллиарда, что на 40% больше по сравнению с 2019 годом. Среди них, Bluetooth-маяки также начали привлекать внимание после выпуска Bluetooth 4.0 и достигли пика популярности после выпуска Bluetooth 5.0. В этой статье подробно рассматривается разница между маяками Bluetooth 4.0 и Bluetooth 5.0 (Bluetooth 5 против Bluetooth 4). Читайте дальше, чтобы узнать больше.
Технология Bluetooth 5.0, запущенная в 2016 году, разработана для соответствия всем передовым стандартам конфиденциальности и безопасности в мире беспроводных технологий. Для её бесперебойной работы требуется новейшее оборудование, и она несовместима со старыми версиями, такими как Bluetooth 4.0. Итак, как же показали себя эти две версии Bluetooth? Подробное сравнение Bluetooth 4.0 и Bluetooth 5.0 смотрите ниже:
1. скорость
По сравнению с популярностью Bluetooth версии 4.0, маяки Bluetooth не пользовались популярностью до выхода Bluetooth 5.0, поскольку Bluetooth 5.0 вдвое быстрее Bluetooth 4.0. По сравнению с 4.0 Мбит/с Bluetooth 1, маяк Bluetooth 5.0 может развивать скорость до 2 Мбит/с, что соответствует большинству требований совместимости с Интернетом вещей. Пакет размером 251 байт может быть отправлен за 1060 микросекунд по Bluetooth 5.0, в то время как для Bluetooth 4.0 заданное время составляет 2120 микросекунд.
2. Диапазон
Радиус действия Bluetooth-маяка — один из ключевых факторов, определяющих область его применения. Bluetooth 4.0 поддерживает радиус действия только 10 метров в помещении и 50 метров на улице, в то время как Bluetooth 5.0 обеспечивает передачу данных на малой мощности и более широкий диапазон, поэтому он может поддерживать радиус действия до 200 метров на улице и до 40 метров в помещении. Таким образом, маяк Bluetooth 5.0 может использоваться в гораздо большем количестве областей, чем маяк Bluetooth 4.0.
3. Пропускная способность аккумулятора
Спецификация Bluetooth версии 5.0 улучшена для Интернета вещей, а маяки Bluetooth 5 потребляют меньше энергии на устройство, чем маяки Bluetooth 4. Например, благодаря тому, что все маяки взаимодействуют по протоколу BLE, вы можете дольше использовать Bluetooth, не беспокоясь о разрядке аккумулятора.
Конечно, аппаратное обеспечение также играет огромную роль в энергопотреблении. Максимальная мощность передачи Bluetooth 5.0 составляет +10 дБм, а Bluetooth 5.0 — +20 дБм.
4. Совместимость
Совместимость — важный фактор для Bluetooth-маяков. Маячок Bluetooth 4.0 совместим только с устройствами, разработанными специально для серии Version 4, и несовместим с маяками Bluetooth 5, в то время как Bluetooth версии 5.0 совместим с серией Bluetooth 4.0.
5. Аппаратная поддержка
Bluetooth-маяк 5 отвечает многим требованиям Интернета вещей благодаря своему исключительному радиусу действия и более высокой скорости. Однако для максимальной эффективности Bluetooth 5.0 вам потребуется совершенно новый набор усовершенствованных устройств. Например, для корректной работы устройства может потребоваться Bluetooth-адаптер. Подключив устройство к USB-порту, вы можете обновить его до последней версии. Однако Bluetooth-маяк 4.0 совершенно отличается с точки зрения аппаратной поддержки: он несовместим ни с одним семейством версий, кроме своего собственного.
6. Емкость сообщения
Спецификация Bluetooth версии 5.0 предусматривает большой объём сообщения — 255 байт, что обеспечивает больше байтов для полезной нагрузки данных. Однако маяк Bluetooth 4.0 имеет небольшой объём сообщения — всего 31 байт, что обеспечивает только 17–20 байт для полезной нагрузки данных.
| Особенности | маяк Bluetooth 4.0 | маяк Bluetooth 5.0 |
| Скорость | 1Mbps | 2Mbps |
| Внутренний диапазон | 50 м на открытом воздухе и 10 м в помещении | 200 м на открытом воздухе и 40 м в помещении |
| Срок службы батареи | Короткие | дольше |
| Пропускная способность батареи | Максимальная мощность передачи +10 дБм | Максимальная мощность передачи +20 дБм |
| Совместимость | Работает только с версией Bluetooth 4.0. | Совместимо с версиями Bluetooth 4.0 и Bluetooth 5.0 |
| Емкость обмена сообщениями | 31 байт, фактическая полезная нагрузка данных составляет 17–20 байт | 255 байт |
| Требуемая мощность | Ещё | Меньше |
| Безопасность. | Более бедные | Лучшая |
| Надежность в перегруженной среде | Низкая | Высокая |
Базовая технология маяков, поддерживаемая Bluetooth LE версий 4.0, 4.1 и 4.2, представляет собой простое устройство, которое фактически использует одну сторону полноценного Bluetooth-коммутатора. Любое Bluetooth-устройство, которое может быть обнаружено, регулярно отправляет «рекламные» сообщения с приглашением к сопряжению и последующему обмену данными. Объявление маяка содержит зарезервированный адрес, указывающий на то, что запрос на сопряжение не производился, и что оно будет обработано непосредственно перед отправкой короткого пакета данных фиксированной длины. При сближении с устройством потребитель автоматически получает короткое сообщение маяка, но из-за ограничений полезной нагрузки для получения полезной информации необходимо запустить соответствующее приложение или открыть браузер. Это ограничение ограничивает возможности использования маяков Bluetooth.
В маяке Bluetooth 5 доступный размер полезной нагрузки рекламного канала увеличен в восемь раз — с 37 до 255 байт, а каскадный режим позволяет объединять пакеты в более длинные сообщения. Это означает, что пользователи могут получать полезную информацию из передач маяков, не открывая приложение. (Маяк Bluetooth 5.0 также обеспечивает удобное улучшенное сосуществование каналов, что упрощает перемещение маяков в условиях плотного радиосоединений, что в конечном итоге экономит электроэнергию и продлевает срок службы аккумулятора.)
Отслеживание местоположения по GPS
В последнее время наблюдается рост разработок в области расширения возможностей Bluetooth 5 в части определения местоположения, особенно в контексте промышленного интернета вещей (IIoT). Определение местоположения движущегося объекта (человека или предмета) в любой момент времени позволяет отслеживать людей и активы. Фиксация положения достигается путем оценки расстояния от маяка до приемника с использованием показателя уровня принимаемого сигнала ( RSSI ). Зная уровень передаваемого сигнала и скорость его уменьшения с расстоянием, можно выполнить простые вычисления, позволяющие определить расстояние между приемником и маяком.
Маяки, используемые для отслеживания активов
Для отслеживания активов стратегия развертывания маяков обратная. Bluetooth-маяк крепится к отслеживаемому объекту, и его сигнал принимается сетью узлов Bluetooth LE, распределенных по всей инфраструктуре. Триангуляция позволяет определить местоположение, когда три (или более) терминала принимают сигнал маяка. В качестве объектов отслеживания могут выступать практически любые объекты или люди.
Дополнительная полезная нагрузка в виде данных, передаваемых в маячковом сообщении Bluetooth 5, позволяет передавать полезный объём данных (например, какой-либо параметр измерения или состояние) без использования приложения или браузера. Примером служит измерение температуры, которое позволяет, например, проверить, хранилась ли фармацевтическая упаковка при температуре, превышающей допустимую.
Основываясь на нашем анализе маяков Bluetooth 4.0 и Bluetooth 5.0, мы пришли к выводу, что серия Bluetooth 5 определённо лучше, чем Bluetooth 4. По сравнению с Bluetooth 4.0, Bluetooth 5.0 отличается более высокой скоростью и более широким покрытием. Скорость может быть увеличена вдвое (2 Мбит/с против 1 Мбит/с), дальность — в 4 раза (800 м против 200 м), а пропускная способность — в 8 раз.
Каждый хочет идти в ногу с постоянно появляющимися новыми тенденциями. В данном случае, обновление до всевозможных гаджетов не означает, что нужно забывать или выбрасывать вещи, которые выглядят «устаревшими». Они могут понадобиться в будущем. Кроме того, следует помнить, что невозможно получить всю информацию сразу. Для любой передачи данных необходимо выбирать между дальностью действия и скоростью устройства. Также следует учесть, поддерживает ли ваше устройство Bluetooth 5.0. Другие решения следует принимать в зависимости от потребностей вашего приложения.
Компания MOKOSMART, ведущий китайский производитель IoT-устройств с услугами OEM и ODM, постоянно совершенствует свои Bluetooth-маяки. Разработанные маяки в основном основаны на функциях Bluetooth 4.2 и Bluetooth 5.0. Свяжитесь с нами, и мы разработаем оптимальное решение для вашего проекта.
Продолжить чтение о маяке Bluetooth
В современных производственных условиях на заводе используются сотни различных инструментов. По мере развития производства…
В управлении флотом отслеживание статуса груза в режиме реального времени имеет решающее значение для оптимального планирования операций. Такие…
В наши дни современные бизнес-процессы становятся все более динамичными. Для предприятий, особенно тех, которые работают на обширных территориях…
Безопасность персонала всегда является первостепенной темой на рабочих местах, особенно в промышленных и производственных условиях…
В связи со стремительным развитием индустрии Интернета вещей (IoT), глобальный рынок Bluetooth…
В индустрии ювелирных изделий класса люкс точность, безопасность и отслеживание местоположения в режиме реального времени имеют первостепенное значение. Обеспечение точного определения местоположения…