Что можно передавать по Bluetooth

Обновлено: 21.11.2024

Bluetooth управляет беспроводными наушниками и портативными колонками, а также позволяет подключать по беспроводной сети стереосистему или звуковую панель к смартфону и множеству его потоковых сервисов. Тем не менее, несмотря на повсеместное распространение Bluetooth, это по-прежнему самая непонятая аудиотехнология. Аудиокомпании предлагают множество вариантов — или кодеков — Bluetooth, и некоторые люди утверждают, что определенный кодек улучшит качество звука Bluetooth. Но эти различия трудно измерить и еще труднее услышать. Читайте дальше, если вы не знаете, как (и должны ли) различные кодеки Bluetooth влиять на выбор наушников или динамиков.

С самого начала важно отметить одну важную вещь: аудиотехнология Bluetooth, которую вы слышите, оказывает гораздо меньшее влияние на качество звука, чем конструкция самого устройства. Если вы попробуете разные беспроводные наушники или колонки, вы услышите очевидные различия. Если вы попробуете разные кодеки Bluetooth, разница будет небольшой и, возможно, неслышимой. (Вы можете проверить это самостоятельно, используя мой слепой онлайн-тест Bluetooth.)

Другими словами, вы должны выбирать наушники или динамики Bluetooth, основываясь на их основном качестве звука (как сообщается в обзорах или как вы сами определили), а не в первую очередь или даже во вторую очередь на аудиотехнологиях Bluetooth, которые они поддерживают. Кодеки не имеют большого значения.

Объяснение аудиокодеков Bluetooth

В аудиоустройствах основное различие в реализации Bluetooth заключается в том, какой аудиокодек они используют. кодек (сокращение от «сжатие/распаковка») — это сложный алгоритм, который обрабатывает аудиоданные, чтобы сделать их меньше, чтобы их было легче отправлять через Интернет или по беспроводной сети с телефона на наушники. Вы, наверное, слышали о некоторых популярных кодеках, используемых сегодня, включая SBC, AAC, aptX и MP3. Использование кодека необходимо, потому что чем меньше данных необходимо передать по Bluetooth, тем надежнее соединение и тем меньше вероятность того, что ваши наушники потеряют сигнал во время песни Билли Айлиш «Плохой парень».

Эти кодеки называются кодеками с потерями, поскольку они отбрасывают большую часть аудиоданных. Как правило, они снижают скорость передачи данных с 1411 кбит/с для звука CD-качества примерно до 300 кбит/с. Отброшенные данные представляют звук, который человеческое ухо с меньшей вероятностью обнаружит, например тихий звук в присутствии похожего, но более громкого звука. Некоторые кодеки поддерживают более высокие скорости передачи данных, что требует меньшего сжатия и потенциального улучшения звука.

Лучший портативный Bluetooth-динамик

UE Wonderboom 2 — лучшая портативная Bluetooth-колонка во всех отношениях, потому что она хорошо звучит и круто выглядит, а также является самой прочной моделью, которую мы когда-либо тестировали.

Лучшая домашняя Bluetooth-колонка

Bluetooth-динамик Klipsch The One II — отличный способ получить полный, приятный звук дома без необходимости сложной настройки или специальных приложений.

Многие считают, что передача аудиосигнала по Bluetooth всегда приводит к ухудшению качества звука, но это не всегда так. Если аудиосигнал уже сжат в определенном кодеке, а устройство-источник (например, ваш телефон, планшет или компьютер) и устройство-приемник (например, беспроводной динамик или наушники) поддерживают этот кодек, Bluetooth передает закодированный звук без изменений, поэтому звук такой же, как и без Bluetooth. Самый распространенный пример — Apple Music, использующая AAC, и iPhone, поддерживающие AAC. Если вы используете эти две вещи вместе с беспроводным динамиком или наушниками, которые также поддерживают AAC, Bluetooth не повлияет на качество звука. Если хотя бы одно из устройств не поддерживает AAC, данные AAC распаковываются, а затем повторно сжимаются с помощью другого кодека, например SBC. Этот процесс может снизить качество звука, хотя разница, вероятно, будет незначительной.

Некоторые кодеки заявляют о "высоком разрешении", поскольку они могут обрабатывать данные с разрешением выше, чем стандарт CD, который составляет 16 бит при частоте дискретизации 44,1 кГц. Тем не менее, мы считаем, что поддержка высокого разрешения здесь больше маркетинговая претензия, чем полезная функция. Это принесет вам пользу только с файлами высокого разрешения из службы потоковой передачи или загрузки с высоким разрешением, и только если ваши наушники или динамик могут воспроизвести заявленную дополнительную точность — и когда кодек все равно отбрасывает так много данных, преимущество предоставления даже больше данных, которые можно выбросить, сомнительно.

Лучшие беспроводные наушники

Мы рассмотрели все лучшие беспроводные наушники, в том числе накладные, наушники-вкладыши и настоящие беспроводные наушники, чтобы найти для вас лучшее.

Еще одна характеристика, которая отличает кодеки, – задержка. Времени, которое требуется цифровому сигнальному процессору для декодирования закодированного звука, часто достаточно, чтобы задержать звук до такой степени, что возникают проблемы с синхронизацией губ при просмотре видео. Некоторые кодеки, такие как aptX, менее требовательны к математике и памяти и, следовательно, имеют меньшую задержку.Кодеки, требующие больших вычислительных ресурсов и памяти, такие как AAC, могут иметь большую задержку, но могут быть более эффективными при сохранении данных и, таким образом, могут обеспечивать лучшее качество звука для данной скорости передачи данных. Всегда есть компромиссы с кодеками.

(Здесь я должен сообщить, что я работал директором по маркетингу в Dolby Laboratories с 2000 по 2002 год и участвовал в продвижении AAC, но с тех пор, как я ушел, у меня не было финансового интереса к компании или технологии.)

Bluetooth также поставляется в различных версиях, например 4.1, 5.0 и 5.1, но они обычно решают проблемы с передачей данных и редко влияют на качество звука. Единственное исключение, о котором я могу думать, это то, что более новые версии могут сделать передачу немного более надежной, что предположительно позволит масштабируемому кодеку, такому как адаптивный aptX или LDAC, работать с более высокой скоростью передачи данных.

Сравнение аудиокодеков Bluetooth

Вот аудиокодеки, используемые в устройствах Bluetooth. Чтобы активировать эти кодеки, вам, возможно, придется зайти в настройки звука вашего телефона. В телефонах Android выбор кодека обычно можно найти в меню "Параметры разработчика".

SBC: вы можете найти SBC на всех устройствах Bluetooth. Если исходное и принимающее устройства не могут одновременно поддерживать какой-либо другой кодек, по умолчанию для подключения используется SBC. Этот кодек может работать со скоростью передачи данных до 345 кбит/с. Если и источник, и устройство-приемник могут обрабатывать звук с высокой скоростью передачи данных, качество звука трудно отличить от качества звука AAC или стандартного aptX. Я измерил его задержку примерно в 200 миллисекунд и целых 300 мс с настоящими беспроводными наушниками — этого достаточно, чтобы создать потенциальные проблемы с синхронизацией губ при просмотре видео.

MP3: знакомый кодек MP3 редко используется в Bluetooth, но он встречается в нескольких устройствах Bluetooth. Технически он находится примерно между SBC и AAC по качеству звука, хотя разница крошечная или незаметная. Однако если ваш телефон и наушники или беспроводной динамик поддерживают MP3, это может дать небольшое преимущество в качестве звука при загрузке MP3 или потоковых сервисах (например, некоторых интернет-радиостанциях), использующих MP3.

AAC. По сути, более продвинутая версия MP3, AAC обычно обеспечивает немного лучшее звучание при заданной скорости передачи данных, чем MP3 и SBC. При использовании Bluetooth AAC работает со скоростью не более 250 кбит/с, и хотя у меня еще не было возможности измерить его задержку, она, вероятно, не меньше, чем у SBC, потому что передовые методы кодирования AAC требуют большего времени обработки. Если у вас есть iPhone или iPad, наличие AAC в наушниках или беспроводном динамике может быть небольшим преимуществом по причинам, описанным выше. Однако, в отличие от кодеков aptX, реализация AAC не контролируется одной компанией, поэтому на телефонах Android она может быть несовместимой.

aptX: этот кодек, предлагаемый в чипах Qualcomm Bluetooth, отличается от большинства других. Вместо того, чтобы кодировать определенный уровень для каждого звукового образца, он кодирует разницу в уровне между одним звуковым образцом и следующим. Такой подход позволяет ему работать быстрее и достигать меньшей задержки. Мои измерения показывают, что его задержка обычно составляет около 120 мс, что снижает вероятность ошибки синхронизации губ по сравнению с SBC. В отличие от SBC, скорость передачи данных которого может быть ниже максимальной, скорость передачи данных для aptX всегда составляет 352 кбит/с, поэтому существует определенная гарантия качества, но любая слышимая разница между aptX и SBC обычно невелика или незаметна. aptX никогда не был доступен на устройствах Apple, но он есть на многих устройствах Android.

aptX HD: это версия aptX с высокой пропускной способностью, которая работает со скоростью передачи данных 576 кбит/с, и, как вы могли заметить, если вы пройдете мой слепой тест Bluetooth, разница может быть заметной. С высококачественными наушниками, которые могут показать эту разницу, а также с телефоном Android, поддерживающим кодек, приятно иметь aptX HD. У меня не было возможности измерить задержку aptX HD, но она масштабируется в зависимости от приложения.

Низкая задержка aptX: мои измерения с aptX LL показывают задержку ниже 40 мс, что исключает возможность ошибок синхронизации губ, вызванных кодеком. Этот кодек стал широко доступен всего год назад и до сих пор недоступен во многих аудиоустройствах. Мы надеемся увидеть его применение в телевизорах, где оно принесет очевидную пользу. Это также было бы здорово для планшетов, но мы, скорее всего, не увидим его на iPad, потому что (как и другие варианты aptX) он недоступен на устройствах Apple. Как и стандартный aptX, он работает с фиксированной скоростью передачи данных 352 кбит/с.

aptX Adaptive: этот новый кодек должен появиться в продуктах в 2020 году. Он обещает автоматически регулировать свою работу для наилучшего сочетания качества звука, малой задержки и надежной передачи. Его скорость передачи данных составляет от 280 до 420 кбит/с, а задержка составляет от 50 до 80 мс.

LDAC: технология LDAC от Sony обеспечивает максимально возможное качество звука Bluetooth.Он работает на скорости 330, 660 или 990 кбит/с; ваш телефон может позволить вам установить приоритет качества звука (990 кбит/с) или надежности соединения (330 кбит/с). LDAC доступен на многих телефонах Android, но не на устройствах Apple. Мне еще предстоит оценить его задержку, и Sony не публикует спецификации. Я видел заявления о том, что, поскольку LDAC представляет собой своего рода гибрид технологий, используемых в aptX, и обычных кодеков, таких как AAC и MP3, он обеспечивает относительно низкую задержку, но я не нашел никаких подтверждений этим заявлениям.

LC3: кодек LC3, также называемый коммуникационным кодеком низкой сложности, является частью нового стандарта Bluetooth LE Audio, представленного на выставке CES 2020. Говорят, что он обеспечивает более высокое качество звука, чем SBC, или сопоставимое качество при меньшей мощности, что продлевает срок службы батареи. Ожидается, что продукты, использующие LE Audio, появятся в конце 2021 или 2022 года.

И снова различия в качестве звука между этими кодеками в лучшем случае незначительны. Вот почему мы не делаем включение определенных кодеков основным фактором при оценке наушников и динамиков Bluetooth. Акустическая настройка динамиков или драйверов наушников и корпуса, а также настройка цифрового сигнального процессора устройства имеют экспоненциально большее влияние на качество звука и ваше повседневное удовольствие от аудиооборудования, чем кодек Bluetooth.

Поскольку наш мир становится все более взаимосвязанным, мы внедрили множество технологий, которые помогают нам оставаться на связи с нашими друзьями и семьей. Одной из самых популярных является технология Bluetooth, которую можно найти во многих устройствах, которые мы используем каждый день. Беспроводная технология соединяет мыши и клавиатуры с нашими компьютерами. Он подключает наши телефоны к нашим автомобилям, чтобы узнавать последние подкасты во время утренних поездок на работу, а также подключает наши умные часы и трекеры активности к нашим смартфонам.

Когда любые два устройства должны общаться друг с другом, они должны договориться о ряде пунктов, прежде чем разговор может начаться. Первый пункт соглашения — физический: будут ли они говорить по проводам или по беспроводным сигналам? Если они используют провода, то сколько потребуется — один, два, восемь или 25? После определения физических атрибутов возникает еще несколько вопросов:

Сколько данных будет отправлено за раз? Например, последовательные порты отправляют данные по одному биту за раз, а параллельные порты отправляют несколько битов одновременно.
Как они будут разговаривать друг с другом? Все участники электронного обсуждения должны знать, что означают эти биты и является ли сообщение, которое они получают, тем же сообщением, которое было отправлено. Это означает разработку набора команд и ответов, известного как протокол.

Не требуя физического подключения, Bluetooth Special Interest Group (SIG) создает стандарты беспроводной технологии, которые производители оборудования могут использовать при создании новых устройств. По мере развития технологий развиваются и технологии беспроводной связи. На момент написания этой статьи существовало два стандарта технологии Bluetooth, которые разработчики используют для обеспечения связи. Несмотря на то, что они похожи, есть тонкие различия, которые делают их полезными для разных приложений. Ниже мы узнаем о двух типах технологии Bluetooth.

Беспроводная связь стала обычным явлением. У многих из нас есть подключение к Интернету через Wi-Fi в наших офисах и домах. Но устройства Bluetooth взаимодействуют друг с другом напрямую, а не отправляют трафик через промежуточное устройство, такое как беспроводной маршрутизатор. Это делает жизнь очень удобной и обеспечивает крайне низкое энергопотребление, увеличивая срок службы батареи.

Устройства Bluetooth обмениваются данными с помощью маломощных радиоволн в диапазоне частот от 2,400 ГГц до 2 483,5 ГГц [источник: Bluetooth Special Interest Group (SIG)]. Это один из немногих диапазонов, которые выделены международным соглашением для использования промышленных, научных и медицинских устройств (ISM).

Многие устройства, которые вы, возможно, уже используете, используют тот же диапазон радиочастот, в том числе радионяни, устройства открывания гаражных ворот и беспроводные телефоны новейшего поколения. Крайне важно убедиться, что устройства Bluetooth и другие технологии беспроводной связи не мешают друг другу.

По состоянию на 2020 год существует два типа технологии Bluetooth: Bluetooth с низким энергопотреблением (LE) и Bluetooth Classic (более официально известный как Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate или BR/EDR) [источник: Bluetooth SIG]. Оба работают в одной и той же полосе частот, но Bluetooth LE на сегодняшний день является более популярным вариантом. Для работы ему требуется гораздо меньше энергии, и его также можно использовать для широковещательных или ячеистых сетей, а также для обеспечения связи через двухточечные соединения между двумя устройствами.

Классическая технология Bluetooth обеспечивает немного более высокую скорость передачи данных, чем Bluetooth LE (3 Мбит/с по сравнению с 1 Мбит/с или 2 Мбит/с), но ее можно использовать только для прямой связи между двумя устройствами с использованием соединений "точка-точка".Каждый из двух типов технологии Bluetooth имеет свои сильные стороны, и производители выбирают ту версию, которая наилучшим образом соответствует потребностям их продукта.

Харальд Блютуз был королем Дании в конце 900-х годов. Ему удалось объединить Данию и часть Норвегии в единое королевство, затем ввести христианство в Данию. Он оставил большой памятник, рунический камень Еллинг, в память о своих родителях. Он был убит в 986 году во время битвы со своим сыном Свендом Вилобородым. Выбор этого названия для стандарта показывает, насколько важны компании из Северного региона (включая Данию, Швецию, Норвегию и Финляндию) для индустрии связи, даже если оно мало говорит о том, как работает технология.

Как работает технология Bluetooth

Устройства Bluetooth BR/EDR всегда должны быть сопряжены, и в результате этой процедуры каждое из двух устройств доверяет другому и может безопасно обмениваться данными с использованием шифрования.

Когда устройства Bluetooth BR/EDR находятся в пределах досягаемости друг друга, происходит электронный диалог, чтобы определить, доверяют ли они друг другу или нет, и есть ли у них данные для обмена. Пользователю обычно не нужно нажимать кнопку или отдавать команду — электронный разговор происходит автоматически. Как только разговор произошел, устройства — независимо от того, являются ли они частью компьютерной системы или стереосистемы — образуют сеть.

Bluetooth LE работает иначе. Устройства также могут быть сопряжены для формирования доверительных отношений между ними, но не для всех типов продуктов это требуется. Устройство Bluetooth LE, которое хочет, чтобы его обнаружили, рассылает специальные сообщения (известные как пакеты) в процессе, называемом рекламой. Рекламные пакеты содержат полезную информацию о рекламном устройстве. Другое подходящее устройство найдет рекламное устройство путем сканирования (прослушивания) рекламных пакетов и выбора тех, которые получены от соответствующих устройств. Обычно сканирование происходит только тогда, когда пользователь запускает его, скажем, нажав кнопку в приложении для смартфона. Обычно пользователю затем предоставляется подробная информация о соответствующих обнаруженных устройствах, после чего он выбирает одно из них для подключения.

Периферийные устройства Bluetooth (например, трекер активности и смарт-часы), подключенные к одному и тому же центральному устройству (например, смартфону), образуют персональную сеть (PAN) или пикосеть, которая может охватывать все здание или охватывать расстояние не больше расстояния между смартфоном в кармане и часами на запястье. Как только пикосеть установлена, ее участники синхронно переключаются между радиочастотами, чтобы оставаться на связи друг с другом и избегать помех другим пикосетям Bluetooth, которые могут работать в той же комнате, или устройствам, использующим другие беспроводные технологии, такие как WiFi. Технология Bluetooth даже определяет, какие радиоканалы работают хорошо, а какие испытывают помехи, чтобы динамически избегать плохих каналов и просто использовать каналы, свободные от помех. Этот процесс, называемый адаптивной скачкообразной перестройкой частоты, позволяет устройствам Bluetooth работать очень хорошо даже в среде с очень большим количеством работающих беспроводных устройств.

Хотя многие считают Bluetooth в первую очередь технологией малого радиуса действия, ее также можно использовать для подключения устройств на расстоянии более километра (3280 футов) друг от друга [источник: Bluetooth SIG]. На самом деле, многие типы продуктов, такие как беспроводные наушники, требуют, чтобы дальность связи устройств была очень короткой. Но поскольку технология Bluetooth очень гибкая и может быть настроена в соответствии с потребностями приложения, производители могут настраивать параметры Bluetooth на своих устройствах для достижения необходимого диапазона, в то же время максимально увеличивая срок службы батареи и добиваясь наилучшего качества сигнала.< /p>

Дальность действия Bluetooth-устройств зависит от нескольких факторов:

Радиоспектр. Диапазон частот технологии Bluetooth делает ее хорошим выбором для беспроводной связи.
Физический уровень (PHY). Он определяет некоторые ключевые аспекты того, как радио используется для передачи и приема данных, такие как скорость передачи данных, способы обнаружения и исправления ошибок, защита от помех и другие методы, влияющие на чистоту сигнала. разные диапазоны.
Чувствительность приемника: мера минимальной мощности сигнала, при которой приемник все еще может принимать и правильно декодировать данные.
Мощность передачи. Как и следовало ожидать, чем выше мощность передаваемого сигнала, тем больше дальность действия. Но увеличение мощности передачи также приведет к более быстрой разрядке аккумулятора.
Усиление антенны. По сути, это преобразование электрических сигналов от передатчика в радиоволны и обратно на принимающей стороне.
Потери на пути: несколько факторов могут ослабить сигнал, в том числе расстояние, влажность и среда, в которой он проходит (например, дерево, бетон или металл).

В одном из последних обновлений технологии Bluetooth появилась технология прямого исправления ошибок (FEC) для повышения чувствительности приемника. FEC исправляет ошибки данных, обнаруженные на принимающей стороне, и увеличивает эффективную дальность действия устройства в четыре или более раз без необходимости использования большей мощности передачи. Это означает, что устройство может успешно получать данные, когда оно находится на гораздо большем расстоянии от передатчика, где сигнал будет намного слабее [источник: Bluetooth SIG].

Технология Bluetooth включает в себя ряд мер безопасности, которые могут удовлетворить даже самые строгие требования безопасности, такие как те, которые включены в Федеральные стандарты обработки информации (FIPS).

При настройке нового устройства пользователи обычно выполняют процедуру сопряжения. Сопряжение оснащает каждое устройство специальными ключами безопасности и заставляет их доверять друг другу. Устройство, для которого требуется сопряжение, не будет подключаться к другому устройству, с которым оно не было сопряжено.

Эти электронные ключи позволяют технологии Bluetooth защищать данные и пользователей несколькими способами. Например, данные, которыми обмениваются устройства, могут быть зашифрованы, чтобы другие устройства не могли их прочитать. Это также может позволить замаскировать адрес, который действует как идентификатор устройства и который включен в обмен данными по беспроводной сети, и изменять его каждые несколько минут. Это защищает пользователей от риска отслеживания с использованием данных, передаваемых их личными электронными устройствами.

Если у вас есть устройства с поддержкой Bluetooth, вы испытали это на себе. Например, если вы покупаете беспроводную мышь, при первом включении вы связываете ее с устройством, с которым планируете ее использовать. Вы можете включить мышь, а затем перейти к настройкам Bluetooth на своем компьютере, чтобы выполнить сопряжение устройства, как только вы увидите его имя в списке ближайших аксессуаров Bluetooth. Компьютер может одновременно обрабатывать несколько Bluetooth-соединений. Вы можете использовать беспроводную мышь, клавиатуру и наушники.

Однако производители этих аксессуаров собираются ограничить количество подключений до одного. Вы хотите, чтобы ваша клавиатура печатала только на вашем компьютере, или чтобы ваши наушники слушали только ваш телефон. Некоторые позволяют пользователю связывать устройство с несколькими компьютерами, планшетами или телефонами, но им может быть разрешено подключаться только к одному за раз. Все зависит от того, что производитель решил разумным для своего продукта.

Некоторым устройствам требуется код для обеспечения безопасности при сопряжении с другим устройством. Это пример аутентификации, и он гарантирует, что устройство, с которым вы настраиваете доверительные отношения, является тем, о котором вы думаете, а не другим устройством где-то еще в среде. Например, во многих автомобилях можно принимать звонки, не отрывая рук от руля. В первый раз, когда вы захотите использовать это средство, вам нужно будет соединить свой телефон и автомобильную аудиосистему, используя мультимедийный дисплей автомобиля и смартфон. Автомобиль дает вам номер для ввода. Ваш телефон сообщает вам, что устройство хочет выполнить сопряжение, используя цифровой код. Вы вводите код с развлекательного дисплея, чтобы подтвердить, что это авторизованное сопряжение. После этого вы сможете использовать телефонную систему громкой связи без повторного сопряжения.

Пользователь также может управлять видимостью устройства для других устройств Bluetooth. Например, на компьютере или смартфоне вы также можете просто переключить режим Bluetooth устройства в «необнаруживаемый» или просто отключить Bluetooth до тех пор, пока он вам снова не понадобится.

Технология Bluetooth — это технология беспроводной связи ближнего действия, которая заменяет кабели, соединяющие электронные устройства, позволяя человеку вести телефонный разговор через гарнитуру, использовать беспроводную мышь и синхронизировать информацию с мобильного телефона на ПК с использованием та же основная система.

Приемопередатчик Bluetooth RF (или физический уровень) работает в нелицензируемом диапазоне ISM с центральной частотой 2,4 ГГц (тот же диапазон частот, который используется микроволнами и Wi-Fi). В базовой системе используется приемопередатчик со скачкообразной перестройкой частоты для борьбы с помехами и замираниями.

Устройства Bluetooth управляются с помощью радиочастотной топологии, известной как "звездообразная топология". Группа устройств, синхронизированных таким образом, образует пикосеть, которая может содержать одно ведущее и до семи активных ведомых устройств с дополнительными ведомыми устройствами, которые активно не участвуют в сети. (Данное устройство также может быть частью одной или нескольких пикосетей, либо в качестве ведущего, либо в качестве ведомого.) В пикосети физический радиоканал совместно используется группой устройств, синхронизированных с общими часами и скачкообразной перестройкой частоты. шаблон с ведущим устройством, предоставляющим ссылки для синхронизации.

Предположим, что основным устройством является ваш мобильный телефон. Все остальные устройства в вашей пикосети называются ведомыми. Это может быть ваша гарнитура, GPS-приемник, MP3-плеер, автомобильная стереосистема и т. д.

Устройства в пикосети используют определенный шаблон скачкообразной перестройки частоты, который алгоритмически определяется ведущим устройством. Основной шаблон скачкообразного изменения представляет собой псевдослучайное упорядочение 79 частот в диапазоне ISM. Схема скачкообразного изменения может быть приспособлена для исключения части частот, которые используются создающими помехи устройствами. Метод адаптивного скачкообразного изменения улучшает сосуществование технологии Bluetooth со статическими (не скачкообразными) системами ISM, такими как сети Wi-Fi, когда они расположены вблизи пикосети.

Физический канал (или беспроводная связь) подразделяется на временные интервалы, называемые слотами. Данные передаются между устройствами с поддержкой Bluetooth в пакетах, которые располагаются в этих слотах. Между передачей и приемом пакетов происходит скачкообразная перестройка частоты, поэтому пакеты, составляющие одну передачу, могут отправляться на разных частотах в диапазоне ISM.

Физический канал также используется в качестве транспорта для одного или нескольких логических каналов, которые поддерживают синхронный и асинхронный трафик, а также широковещательный трафик. Каждый тип ссылки имеет определенное использование. Например, синхронный трафик используется для передачи аудиоданных громкой связи, в то время как асинхронный трафик может передавать другие формы данных, которые могут выдерживать более изменчивые сроки доставки, такие как печать файла или синхронизация календаря между телефоном и компьютером.

Одной из сложностей, часто связанных с беспроводными технологиями, является процесс подключения беспроводных устройств. Пользователи привыкли к процессу подключения проводных устройств, подключая один конец кабеля к одному устройству, а другой конец — к дополнительному устройству.

Технология Bluetooth использует принципы "запроса" устройства и "сканирования запроса". Сканирующие устройства прослушивают известные частоты для устройств, которые активно запрашивают информацию. При получении запроса сканирующее устройство отправляет ответ с информацией, необходимой запрашивающему устройству для определения и отображения характера устройства, распознавшего его сигнал.

Допустим, вы хотите распечатать изображение с мобильного телефона по беспроводной сети на ближайшем принтере. В этом случае вы переходите к изображению на своем телефоне и выбираете печать в качестве опции для отправки этого изображения. Телефон начнет поиск устройств поблизости. Принтер (сканирующее устройство) отвечал бы на запрос и в результате отображался бы в телефоне как доступное печатающее устройство. При ответе принтер готов принять соединение. Когда вы выбираете беспроводной принтер Bluetooth, процесс печати начинается с установления соединений на более высоких уровнях стека протоколов Bluetooth, которые в данном случае управляют функцией печати.

Как и любая успешная технология, вся эта сложность работает так, что пользователь не знает о чем-то большем, чем задача, которую он пытается выполнить, например о подключении устройств и разговоре в режиме громкой связи или прослушивании высококачественной стереомузыки на беспроводные наушники.

Возможно, из-за собственного успеха глобальное распространение технологии Bluetooth® в гарнитурах, телефонах, часах и автомобилях породило множество мифов о том, что эта технология может, а что нет. По правде говоря, технология Bluetooth лежит в основе широкого спектра важных решений, от домашней автоматизации и внутренней навигации до коммерческих и промышленных инноваций.

Миф: Bluetooth надежен на расстоянии до 30 метров

В течение многих лет широко распространено мнение, что технология Bluetooth ® подходит только для приложений малого радиуса действия. Во многом это связано с тем, как используется технология. Поскольку самые известные варианты использования, такие как аудиосистемы и носимые устройства, имеют конструктивные требования, диктующие меньший радиус действия, эти разработчики решили внедрить технологию и оборудование таким образом, чтобы обеспечить максимальный радиус действия от 10 до 30 метров.

На самом деле эффективное и надежное расстояние между Bluetooth-устройствами может превышать километр и может даже обеспечивать надежное дистанционное управление дронами, находящимися за пределами видимости (BVR). Технология Bluetooth является целевым решением, и на эффективную дальность действия могут влиять несколько факторов — от радиочастотного спектра и мощности передачи до усиления антенны и потерь на трассе.

Переменный диапазон является доказательством универсальности технологии. В отличие от других беспроводных технологий, широкий спектр достижимых и надежных расстояний дает разработчикам невероятную гибкость для создания решений, точно отвечающих потребностям их целевого варианта использования. Ознакомьтесь с другими факторами, такими как чувствительность приемника, коэффициент усиления антенны и физическое состояние, которые играют роль в определении диапазона действия Bluetooth.

Миф: Bluetooth не может проходить сквозь стены

Подумайте о том, когда вы пытаетесь услышать кого-то в соседней комнате.Разница между громкостью и четкостью того, что вы слышите, различается в зависимости от того, из чего сделаны стены. Вам легче услышать, что находится по ту сторону стены из гипсокартона, чем если бы стена была сделана из бетона. Но в любом случае вы все равно можете услышать звук, если он достаточно громкий. Та же идея может быть применена к радиосигналам.

Потери на пути снижают мощность сигнала при его перемещении по воздуху. Это происходит естественным образом, и на него влияют факторы окружающей среды, такие как стены, окна и другие препятствия, которые могут ухудшить качество сигнала. Но радиоволны по-прежнему могут проходить сквозь объекты, даже через бетонные стены и полы, а это означает, что сигнал Bluetooth ® не ограничивается помещением, в котором вы находитесь. сигнал, но не блокируют его.

Миф: Bluetooth — это потребительская технология

Вы не одиноки, если думаете о Bluetooth как о потребительской технологии. Широко распространено непонимание коммерческого и промышленного потенциала технологии. Это, опять же, связано с историей его использования. За последние 20 лет технология Bluetooth создала и культивирует сотни новых глобальных рынков, при этом потоковое аудио и передача данных на короткие расстояния являются двумя наиболее распространенными. И хотя технология Bluetooth стала неотъемлемой частью ваших гарнитур, фитнес-трекеров и смартфонов, это лишь один из аспектов этой технологии.

По всему миру разработчики используют технологию Bluetooth ® для установления беспроводных соединений на расстоянии более километра, и эти соединения являются основой сценариев использования нового поколения, таких как отслеживание промышленных активов и крупных масштабные сенсорные сети.

Технология Bluetooth может сделать гораздо больше, чем предполагалось, и благодаря инновациям в потребительских приложениях она продолжает улучшать жизнь миллионов людей во всем мире. Но в некотором смысле его успех создал узкое представление о его возможностях. По правде говоря, решения Bluetooth используются для решения множества менее известных коммерческих и промышленных задач.

Проверьте оценщик радиуса действия Bluetooth и узнайте, насколько далеко вы можете продвинуться в радиусе действия Bluetooth.

Читайте также: