详解蓝牙 5的“三大”革新技术

发布日期:2018.03.12     浏览次数:


蓝牙技术新一代的核心规格版本“蓝牙 5”(Bluetooth 5)其主要更新包括更长的传输距离、更快的传输速度、更大的广播数据传输量,以及与其他无线技术的互操作性和共存性的提升。蓝牙 5将在更广的范围内实现简单、轻松的互联设备互动,进而持续提升物联网体验。




蓝牙 5的主要特性更新包括4倍的传输距离、2倍的传输速度、以及8倍的广播数据传输量的增长。更长的传输距离将支持整个家居及楼宇范围的覆盖,实现更加稳健且可靠的连接。更快的速度将为设备带来更高的响应能力和性能。广播数据传输量的提升,也使得设备能够向改进后更符应用场景的解决方案发送更多数据。




此外,蓝牙 5仍然保持着一贯低功耗的特性,且满足开发人员在设备或应用的各种需求。

 

蓝牙 5的“三大”技术革新

一、更大的传输频宽

蓝牙5最显著的改善在于能够达到2Mbps的数据率,这是在与低功耗蓝牙相同的功率封包下,通过改变信号调制的方法而达成的(蓝牙5使用两倍的调制率从而获得相较于4.2版提升近两倍的速度)。


我们知道,蓝牙5的带宽比4.0/4.1版本高4.6倍,比4.2版本高约1.7倍,也就可以转化为更高的速度—— 既更高效、且占用更少的频带,因而更适用于快速数据传输。对于诸如OTA固件升级或可穿戴设备数据日志同步等应用场景,蓝牙5将再次颠覆用户体验,而更高的速度也将为未来高数据速率流传输奠定坚实的基础。

     1Mbps2Mbps的速率提升,还仰赖了蓝牙5新的PHY模式:

1),LE 1MPHY - 1M/s比特率;未编码(Uncoded)。蓝牙4.0中也使用相同的PHY

2),LECoded PHY(新)- 通过纠错编码支持1M/s符号速率。用于蓝牙5的“4倍范围”。

3),LE 2MPHY(新)- 2M / S符号速率;未编码。用于蓝牙5的“2倍速度”。

 

通过使用两种新PHY,我们将获得4倍的传输距离和2倍的传输速度,将为设备带来更高的响应能力与性能。

 

二、大幅扩展的传输范围

基于频谱的扩展,蓝牙5也增大了传输范围。那是如何达成的呢?

答案是编码的方式。通过一个二分之一码率和八分之一码率的代码,其中,二分之一码率的代码在500kbps下,提供了大约4-5dB的灵敏度以及接近两倍的范围;至于八分之一码率的代码则可以125kbps下达到12dB的灵敏度,并将传输距离扩大至四倍。

三、更强大的广播性能

在蓝牙4.0中,所有广播都是在402.4GHz ISM频段信道中的3个上进行的。有了蓝牙5,现在有两组广播信道:首要(Primary)广播信道和次级(Secondary)广播信道。


了解蓝牙4.0的都知道,广播有效载荷最多为31个八位字节。而在蓝牙5中,我们通过添加额外的广播信道和新的广播PDU,将有效载荷增加到了255个字节,进而大幅提升了广播数据的传输量,使得设备能够在广播数据包当中承载更多的数据,为面向非连接的应用提供了更多的灵活性,使得设备能够向改进后更符应用场景的解决方案发送更多数据。




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