Bluetooth — обмен данными на небольших расстояниях

Возможности применения Edr bluetooth в нашей жизни

Во-первых, Edr bluetooth широко используется для подключения безжичных наушников, гарнитур и колонок к различным устройствам, таким как телефоны, планшеты и ноутбуки. Это позволяет слушать музыку или разговаривать без проводов, давая большую свободу и удобство.

Во-вторых, технология Edr bluetooth включает в себя возможность передачи данных между устройствами. Благодаря этому, мы можем легко передавать фотографии, видео, музыку и другие файлы между нашими устройствами без использования кабелей или интернет-соединения.

Кроме того, Edr bluetooth используется в множестве гаджетов для мониторинга здоровья и фитнеса. Он позволяет синхронизировать наши смарт-часы, браслеты и даже весы с нашими мобильными устройствами, чтобы получать информацию о нашей физической активности, сердечном ритме и сна.

Важным применением Edr bluetooth является контроль умного дома. Эта технология позволяет нам подключать умные лампы, розетки, замки и другие устройства к нашим смартфонам или голосовым ассистентам. Это позволяет нам управлять освещением, температурой и безопасностью в наших домах с помощью пары нажатий на экран или голосовых команд.

Наконец, Edr bluetooth используется в автомобильной промышленности для создания систем связи и развлечения в автомобилях. Оно позволяет подключить наш телефон к автомобильной аудиосистеме, чтобы слушать музыку или принимать телефонные звонки, а также использовать навигационные системы и другие функции.

В целом, Edr bluetooth стал неотъемлемой частью нашей современной жизни, предоставляя нам удобство, свободу и возможность подключать и управлять различными устройствами без проводов и сложных настроек.

Что такое дисплей retina

трудно имитировать различное качество изображения с двух устройств на третье устройство, то есть то, на которое вы смотрите на прямо сейчас. Качество изображения будет выглядеть в два раза лучше и резче для музыкального плеера на retina, даже занимая то же физическое пространство, Если вы хотите проверить его сами, я использовал одну из моих бесплатных программ, вы можете загрузить исходный кодпродукты Apple, являются отличным способом познакомиться с преобразования DPI и понять различия между разрешением, PPI и соотношением физического размера, потому что вам надо беспокоиться только о 1 множителе.

Особенности EDR

• Увеличение скорости передачи данных (до 3 Мбит/с вместо 1 Мбит/с в классическом Bluetooth).
• Улучшенное качество связи и повышенная надежность передачи благодаря увеличенной пропускной способности.
• Совместимость со старыми устройствами Bluetooth – EDR-устройства могут работать с классическими Bluetooth-устройствами, но без использования улучшенной скорости.
• Оптимизирована энергоэффективность для устройств, которые не требуют высокой скорости передачи данных, и способны работать в режиме, снижающем энергопотребление.

EDR позволяет более эффективно использовать Bluetooth-соединение в различных областях применения, таких как беспроводные наушники, клавиатуры, мобильные телефоны и многое другое.

Большая пропускная способность

EDR увеличивает скорость передачи данных в Bluetooth до 3 Мбит/с, что в несколько раз превышает максимальную скорость классического Bluetooth (1 Мбит/с). Благодаря этому улучшению, EDR может обеспечить более быстрое и эффективное обмена данными между устройствами.

Большая пропускная способность EDR особенно полезна при передаче больших файлов, таких как музыкальные композиции или видеофайлы. Также эта особенность позволяет повысить качество звука при использовании беспроводных наушников или гарнитур.

С учетом все более высоких требований к скорости передачи данных в современных приложениях и устройствах, большая пропускная способность EDR является важным преимуществом Bluetooth и позволяет обеспечить более комфортное использование беспроводных технологий.

Улучшенная качество звука

Более высокая скорость передачи данных позволяет передавать звук без потерь или искажений

Это особенно важно при прослушивании музыки в формате High-Fidelity Audio, где каждая нюанс звука имеет значение. С EDR пользователи могут наслаждаться музыкой в высоком качестве, с чистым звуком и достоверной передачей тональности

EDR также полезен при передаче звука в режиме реального времени, например при использовании беспроводных наушников или гарнитур для голосовой связи. Благодаря увеличенной скорости передачи данных, можно достичь гораздо меньшей задержки и лучшей синхронизации звука и изображения.

Кроме того, EDR позволяет увеличить дальность передачи Bluetooth-сигнала, что также способствует качеству звука. Благодаря более стабильной и надежной передаче данных, EDR помогает избежать помех и потерь сигнала, что в свою очередь обеспечивает более качественное звучание.

Совместимость со старыми устройствами

EDR был введен для улучшения скорости передачи данных и был внесен изменения в спецификацию Bluetooth. Новые версии Bluetooth стали обратно совместимы с устаревшими версиями, позволяя им работать вместе и обмениваться информацией.

Старые устройства, которые не поддерживают EDR, могут использовать основные функции Bluetooth, но с ограниченными возможностями передачи данных. Однако, если старые устройства соединяются с такими устройствами, которые поддерживают EDR, они также пользуются преимуществами повышенной скорости передачи данных.

Совместимость со старыми устройствами – важное преимущество EDR в Bluetooth, которое позволяет создавать связи между новыми и устаревшими устройствами без проблем. Это открывает новые возможности для взаимодействия и обмена данными между различными устройствами, независимо от их поколения и возраста

Преимущества	Совместимость со старыми устройствами
1. Улучшенная скорость передачи данных	1. Поддержка устаревших устройств без потери скорости
2. Большая стабильность соединения	2. Взаимодействие новых и старых устройств без проблем
3. Увеличенный диапазон передачи сигнала	3. Обмен данными между разными поколениями устройств

Getting to know Bluetooth technology

The first thing I did was go to the Bluetooth SIG website: www.bluetooth.com (for kicks, here’s what the Bluetooth SIG website looked like back then in 2012, courtesy of Webarchive! ):

Bluetooth.com back in 2012

The website was pretty dated even for that time (looked like a 90s website). Unfortunately, the technical information was also pretty scarce, especially in terms of beginner-level content and tutorials.

Of course, I was aware of Bluetooth technology being used primarily for streaming audio (headsets, wireless speakers, etc.), but I had no idea there were two “types” of Bluetooth: Bluetooth Classic and Bluetooth Low Energy (aka Bluetooth Smart back then).

So, why am I telling you this story??

Well, even nowadays, there are still not many good resources that help you understand the difference between Bluetooth Classic (BR/EDR) and Bluetooth Low Energy (BLE). Lots of the blog posts out there covering this topic seem to cover it at a very high level without enough information to help you fully understand the extent of the difference between the two protocols.

…and that is the goal of this post:

To help you better understand the differences and similarities between these two Bluetooth protocols in the shortest time possible.

I will keep things pretty simple and won’t bore you with all the nitty-gritty details.

I will just present you with the meat of the content in a straight-to-the-point comparison table.

Подробная инструкция для быстрой настройки

1. Проверьте наличие поддержки EDR

Перед включением EDR в Bluetooth устройстве, убедитесь, что оно поддерживает данную функцию. Обычно информацию о поддержке EDR можно найти в инструкции к устройству или на официальном веб-сайте его производителя. Если устройство не поддерживает EDR, данная функция не будет доступна.

2. Откройте настройки Bluetooth

Для включения EDR в Bluetooth сначала необходимо открыть настройки Bluetooth на устройстве. Это обычно делается путем перехода в раздел «Настройки» или «Параметры» и выбора пункта меню «Bluetooth».

3. Подключите Bluetooth устройство

После открытия настроек Bluetooth, активируйте Bluetooth-адаптер на устройстве, если он еще не активирован. Затем выполните поиск доступных Bluetooth устройств и выберите тот, к которому вы хотите подключиться. После успешного подключения устройства перейдите к следующему шагу.

4. Найдите параметры Bluetooth-соединения

На найденном Bluetooth устройстве найдите параметры Bluetooth-соединения. Обычно они находятся в разделе «Настройки» или «Параметры» самого устройства или приложения, которое управляет устройством. Найдите параметры, связанные с EDR, такие как «Режим передачи данных» или «Скорость передачи данных».

5. Включите EDR

Внутри параметров Bluetooth-соединения найдите опцию для включения EDR. Обычно это выпадающий список или радиокнопка, где вы можете выбрать вариант «Включено». Если EDR уже включен, возможно, вам нужно будет выбрать другие настройки, связанные с EDR, такие как максимальная скорость передачи данных. Прочтите инструкции или руководство пользователя для получения более подробной информации о доступных опциях.

6. Сохраните изменения и проверьте работу

После включения EDR в Bluetooth устройстве сохраните все изменения, чтобы они вступили в силу. Затем проверьте работу EDR, отправив или получив файл с помощью Bluetooth. Если скорость передачи данных установлена на более высокий уровень, вы можете заметить значительное увеличение скорости передачи файлов через Bluetooth.

Примечание: Настройки и опции Bluetooth могут незначительно отличаться в зависимости от модели и производителя устройства. Если вы не можете найти нужные настройки, обратитесь к руководству пользователя или консультанту по технической поддержке.

Кодек SBC жмет грубее MP3

Как известно, сжимать звук можно по-разному. С потерями в качестве или без них, с низким или высоким битрейтом, с различными настройками, с применением разных кодеков. Вместо какого-нибудь из повсеместно распространенных кодеков для сжатия аудиопотока в профиле A2DP по умолчанию применяется собственный алгоритм компрессии Subband Coding — или, попросту, SBC.

Обработка звука по методам SBC имеет немало общего с хорошо всем знакомым MP3-сжатием, но приоритеты выстроены несколько по-иному: главная задача — не столько минимизировать звуковые потери, сколько упростить вычисления. Все должно быть быстро, просто и легко выполнимо даже для самого хлипкого мобильного процессора.

В результате SBC обходится со звуком без лишних церемоний — например, частоты выше 14 кГц при конвертации попросту отрезаются, в результате чего частотный диапазон заметно сужается. Не удивительно, что даже при равном битрейте с MP3 (а SBC допускает битрейт до 320 кБ/c) аудио в SBC-кодировке звучит заметно хуже.

В результате при использовании дефолтного кодировщика передача по Bluetooth ухудшает звучание не только несжатого аудио, но и обычных mp3-файлов — ведь в процессе беспроводной транспортировки они сперва декодируются, а затем вновь сжимаются, на этот раз куда грубей. К счастью, SBC — основной, но не обязательно единственный инструмент для компрессии аудиопотока, который имеется в арсенале A2DP. Есть и другие, более интересные предложения.

Версии Bluetooth и их различия

Первая версия спецификации (Bluetooth 1.0) была утверждена в 1999 году. Вскоре после промежуточной спецификации (Bluetooth 1.0В) была утверждена Bluetooth 1.1 — в ней исправлены ошибки и устранены многие недостатки первой версии.

В 2003 году была утверждена базовая спецификация Bluetooth 1.2. Одним из ее ключевых новшеств стало внедрение метода адаптивной перенастройки рабочей частоты (Adaptive frequency-hopping spread spectrum, AFH), благодаря которому беспроводное соединение стало гораздо более устойчивым к воздействию электромагнитных помех. Кроме того, удалось сократить время, затрачиваемое на выполнение процедур обнаружения и подключения устройств.

Еще одним важным улучшением версии 1.2 стало повышение скорости обмена данными до 433,9 Кбит/с в каждую сторону при использовании асинхронной связи по симметричному каналу. В случае асимметричного канала пропускная способность составляла 723,2 Кбит/с в одну сторону и 57,6 Кбит/с — в другую.

Также был добавлен усовершенствованный вариант технологии синхронной связи с установлением соединения (Extended Synchronous Connections, eSCO), который позволил улучшить качество передачи потокового звука за счет применения механизма повторной отправки пакетов, поврежденных в процессе передачи.

В конце 2004 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 2.0 + EDR. Наиболее важным новшеством второй версии стала технология Enhanced Data Rate (EDR), благодаря внедрению которой удалось значительно (в несколько раз) увеличить пропускную способность интерфейса. Теоретически использование EDR позволяет достичь скорости передачи данных 3 Мбит/с, однако на практике этот показатель обычно не превышает 2 Мбит/с.

Необходимо отметить, что EDR не является обязательной функцией для приемопередатчиков, соответствующих спецификации Bluetooth 2.0.

Устройства, оборудованные приемопередатчиками Bluetooth 2.0, обратно совместимы с модулями предыдущих версий (1.x). Естественно, что скорость передачи данных ограничивается возможностями более медленного устройства.

В 2007 году была утверждена базовая спецификация Bluetooth 2.1 + EDR. Одним из реализованных в ней новшеств стала энергосберегающая технология Sniff Subrating, позволившая значительно (от трех до десяти раз) увеличить продолжительность автономной работы мобильных устройств. Также была существенно упрощена процедура установления связи между двумя устройствами.

В августе 2008-го были утверждены базовые дополнения (Core Specification Addendum, CSA) к спецификациям Bluetooth 2.0 + EDR и Bluetooth 2.1 + EDR. Внесенные изменения направлены на снижение уровня энергопотребления, повышение уровня защиты передаваемых данных и оптимизацию процедур идентификации и соединения Bluetooth-устройств.

В апреле 2009 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 3.0 + HS. Аббревиатура HS в данном случае расшифровывается как High Speed (высокая скорость). Ее главное новшество — реализация технологии Generic Alternate MAC/PHY, обеспечивающей возможность передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с. Кроме того, предусматривается использование двух модулей приемопередатчиков: низкоскоростного (с невысоким энергопотреблением) и высокоскоростного. В зависимости от ширины потока транслируемых данных (или размера передаваемого файла) задействуется либо низкоскоростной (до 3 Мбит/с), либо высокоскоростной приемопередатчик. Это позволяет снизить уровень энергопотребления в ситуациях, когда не требуется высокая скорость передачи данных.

Базовая спецификация Bluetooth 4.0 была утверждена в июне 2010 года. Ключевая особенность этой версии — применение технологии передачи данных с низким энергопотреблением (low energy technology). Снижение энергопотребления достигается как за счет ограничения скорости передачи данных (не более 1 Мбит/с), так и за счет того, что приемопередатчик не работает постоянно, а включается только на время обмена данными. Вопреки распространенному заблуждению, интерфейс Bluetooth 4.0 не обеспечивает более высокую скорость передачи данных по сравнению с версией Bluetooth 3.0 + HS.

Примеры тестирования приемника EDR

Тестирование приемника Bluetooth EDR требует измерения производительности BER, используя тестовые сигналы, содержащие множество частотных и временных искажений. Все измерения параметров BER приемников рассчитываются для более 16 000 000 бит сравнением принятых данных с оригинальной последовательностью PRBS9, переданной тестовым источником или измерительным оборудованием.

Чувствительность EDR измеряется с помощью трех групп по 20 пакетов, искаженных различными временными ошибками и частотными смещениями (сдвигами) . Первая группа пакетов не содержит искажений (ухудшений). Вторая группа пакетов содержит смещение несущей частоты +65 кГц и символьную временную ошибку +20 ppm. Третья группа пакетов содержит смещение несущей частоты –65 кГц и символьную временную ошибку –20 ppm. Качество приемника BER должно быть быть 10–4 при таких условиях измерений.

Оценка EDR BER представляет собой измерение BER при уровне принимаемой мощности, равной –60 дБм. BER рассчитывается сравнением принятых данных с переданной последовательностью PRBS9. При таких условиях качество BER указывается как 10–5.

Измерения максимального входного уровня EDR показывают параметры BER приемника при условиях, когда уровень входного сигнала равен –20 дБм. Этот тест показывает качество приемника под действием возможных искажений во внешнем интерфейсе, когда имеют место большие уровни входной мощности. Параметр BER указан как 10—3 при этом уровне входной мощности.

LDAC или aptX? Сравнение двух кодеков

Чтобы максимально повысить качество звука с битрейтом 990 кбит/с технология LDAC использует интеллектуальную комбинацию сжатия без потерь (lossless) и с потерями (lossy). Для этого изменяется битовая глубина на разных частотах, что позволяет значительно увеличить количество отправляемых данных по сравнению с алгоритмами компрессионного сжатия, какие используются в MP3.

Те, кто знаком со слуховой сенсорной системой человека, знают, что чувствительность слуха начинает быстро снижаться после 16 кГц. Это значит большую часть данных, переданных в файле с частотой 96 кГц (48 кГц слышимых данных по теореме Котельникова), невероятно трудно, а то и невозможно услышать.

Это высокие частоты, которые LDAC от Sony не отрезает, но уменьшает их битовую глубину на этапе дискретизации. Другими словами, на этих частотах присутствует больше шума

Впрочем, это не проблема, если принять во внимание ограничения человеческого слуха — на этих очень высоких частотах нам даже близко не нужно так много деталей

Обычные файлы PCM имеют заданный битрейт на всех частотах. Но их можно сжать, уменьшив битовую глубину на более высоких частотах, с минимальными потерями в качестве звука.

Как Sony это делает?

Опять же, более высокие частоты используют меньшую глубину бит и, следовательно, страдают от большего количества шума. Поэтому технически это сжатие с потерями. Тем не менее, это оправданная экономия данных, так как это не влияет на качество прослушивания почти столько же, сколько отбраковка данных с использованием психоакустических методов.

Однако существуют некоторые заметные различия между LDAC и aptX. В то время как aptX имеет всего четыре поддиапазона, максимум LDAC составляет 16. Это позволяет добавить дополнительные шаги и, следовательно, сгладить шумовой переход между каждой полосой. Но неясно, использует ли LDAC дифференциальную передачу для сохранения размера данных, как это делает aptX от Qualcomm.

Небольшой подсчет говорит о том, что без дополнительного сжатия вы могли бы вместить в среднем чуть более 5 бит на частоте 96 кГц в поток данных 990 кбит/с. Ясно, что это далеко от отправки полного файла Hi-Res, но помните, что LDAC резервирует большую часть бит для слышимого частотного диапазона.

Изучение библиотеки AOSP libldac также привело к интересным сведениям: чтобы уменьшить размер файлов, кодек Sony в том или ином виде использует алгоритм Хаффмана в сочетании с повторным квантованием. То есть дополнительное сжатие без потерь используется для дальнейшего урезания файла как это происходит в формате FLAC и даже отчасти в MP3. Вероятно, это также помогает Sony уменьшить размер передачи.

Одним из преимуществ этого типа кодирования является то, что файлы меньших размеров могут быть переданы с ещё меньшим сжатием. Sony также заявляет, что LDAC динамически оптимизирует свои поддиапазоны на основе исходного материала. По-видимому, кодек может заранее определить тип файла и качество, чтобы оптимизировать размер его пакета и глубину бит. Например, звуковая дорожка CD качества 44 кГц, может быть разделена на одно и то же количество полос, но должна быть отправлена с большей глубиной бит в меньшем частотном диапазоне. Библиотека LDAC на самом деле указывает, что файлы с частотой 44,1 кГц и 88,2 кГц отправляются с максимальной скоростью 909 кбит/с, а треки 48 и 96 кГц используют полные 990 кбит/с.

Основываясь на вышеприведенном графике, можно сказать, что 16-битный 44,1 кГц файл будет проходить через кодек без изменений, поскольку доступная глубина бит больше 16. Это также подкрепляется заявлениями в маркетинговых материалах Sony. В них говорится, что результат сжатия обеспечивает «то же качество что и на CD».

Ещё одним различием между технологией Sony и Qualcomm является пропускная способность.

Таким образом, когда битовая глубина у Sony уменьшается, объем сжатия и шума увеличивается. А вот aptX всегда работает с одним и тем же постоянным битрейтом. В то время как решение Sony более гибкое, оно добавляет некоторую нагрузку на этап кодирования и декодирования.

Возможно, вам также будет интересно

29 сентября 2016 г. в Москве состоялось долгожданное событие в мире инновационных технологий — масштабная международная выставка-конференция «Интернет вещей» (IoT), в рамках которой были затронуты самые разные аспекты, от потребительских товаров для «умного дома» до глобальных промышленных проектов. Прошедшее мероприятие стало свидетельством неподдельного интереса к данной тематике, ведущие ино…

В статье показана необходимость оценки качества радиоканалов в беспроводных сенсорных сетях для достижения высоких показателей качества обслуживания. Сформулированы требования к методам оценки и выполнен сравнительный анализ основных подходов к решению этой задачи.

Компания Fluke Networks объявила о выпуске очередного обновления сигнатур для защиты от угроз для своей системы обнаружения и предотвращения вторжений в беспроводные сети (WIDS/WIPS) AirMagnet Enterprise 9.0. Обновления обеспечивают защиту от угроз в беспроводных сетях, в том числе новой функции AirDrop для Apple и Karmetasploit. Используя собственную технологию динамического обновления угроз …

Приложения

Различия в PHY являются ключом к
определению того, какой протокол лучше всего подходит для каждого приложения. В
последних нескольких разделах мы рассмотрели много технических деталей, которые
можно применять для лучшего понимания идеального использования каждого
протокола.

Давайте начнем с Bluetooth BR / EDR

Он снижает скорость задержки и мощность пакета для более высокой пропускной способности, поэтому он лучше всего подходит для приложений, где пропускная способность является критически важной спецификацией. Это делает его идеальным протоколом для приложений, таких как потоковая передача видео / звука или отправка больших объемов данных. Распространенными приложениями являются беспроводные гарнитуры (рисунок ниже) и приложения типа точка-точка

Распространенными приложениями являются беспроводные гарнитуры (рисунок ниже) и приложения типа точка-точка.

BLE лучше всего подходит для приложений, которым необходимо отправлять только небольшие объемы данных, в результате чего устройство может проснуться, передать необходимые данные и затем вернуться в спящий режим. Низкое энергопотребление BLE делает его обязательным для устройств, которые питаются от небольшой батареи. Приложение, которое хорошо подходит для BLE, — это пульсометр. Монитор сердечного ритма не должен часто отправлять данные, но он должен работать в течение длительного периода времени от батареи. Поскольку область IoT продолжает развиваться, мы, вероятно, увидим много новых приложений BLE.

Важно отметить, что когда вы выбираете
устройство Bluetooth с
поддержкой для своего приложения, вы должны быть уверены, что выбрали
интегральную схему (ИС), которая поддерживает протокол, который вы планируете
использовать. Вы не можете купить ИС наугад и предположить, что она
поддерживает как Bluetooth BR /
EDR, так и BLE. Как
упоминалось ранее, Bluetooth BR / EDR
и BLE используют
разные физические уровни, поэтому вам необходимо убедиться, что выбранная
интегральная схема поддерживает физический уровень для протокола, который вы
планируете использовать, или она поддерживает оба PHY, если вы считаете, что
оба могут быть полезны для вашего приложение

Как
упоминалось ранее, Bluetooth BR / EDR
и BLE используют
разные физические уровни, поэтому вам необходимо убедиться, что выбранная
интегральная схема поддерживает физический уровень для протокола, который вы
планируете использовать, или она поддерживает оба PHY, если вы считаете, что
оба могут быть полезны для вашего приложение.

Bluetooth 5, который обещает значительные улучшения, уже начал
появляться в популярных технологиях. Многие популярные смартфоны уже предлагают
поддержку Bluetooth 5. Как и в случае с большинством беспроводных протоколов, Bluetooth 5 интегрировался в большую часть электроники. Тем не
менее, становится очевидным, что настало время Bluetooth 5.

Если вы хотите быть готовым к использованию Bluetooth 5, необходим микроконтроллер, совместимый с Bluetooth 5, для соответствия основным требованиям. Одним из примеров является Maxim MAX32666GWPBT, который имеет два ядра Arm Cortex-M4 и отдельное оборудование, предназначенное для работы стека Bluetooth (рисунок ниже). Это оставляет два ядра полностью бесплатными для вашего приложения. Другим вариантом является маломощный микроконтроллер Arm Cortex-M4 MAX32665 с блоком с плавающей запятой (FPU) и Bluetooth 5. Этот микроконтроллер имеет функции управления питанием, такие как импульсный источник питания с одним индуктором и несколькими выходами (SIMO), и динамическое масштабирование напряжения для минимизации энергопотребления и, следовательно, хорошо подходит для систем с батарейным питанием.

Other Factors That Contribute to Bluetooth Performance

Bluetooth Audio Devices (From:Unsplash).

Aside from the different versions, other Bluetooth factors also affect your headphones’ performance. Here’s a quick discussion on them:

Bluetooth profile

Bluetooth profiles are a set of specifications or rules that determine how a device functions. You can delegate many tasks to your wireless headphones, including making and receiving calls or controlling music playback. These tasks use specific Bluetooth profiles to function correctly. So, it’s necessary to understand what each profile does.

Here’s a quick run-through of the profiles:

• HFP (Hands-Free Profile): Allows headphones to make calls and utilize phone features like number redialing, call waiting, and voice dialing.
• HSP (Headset Profile): Permits users to make and receive calls, hang up, and adjust the voice volume via their headphones.
• A2DP (Advanced Audio Distribution Profile): Allows users to stream audio from one device to another. For example, a smartphone to a headset, a smartphone to a car stereo, or a microphone to a computer.
• AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile): Enables users to use their headphones as a remote control for media playback. This profile lets you pause/play/stop playback and skip tracks.
• PBAB (Phone Book Access Profile): Allows headphones to access the user’s phone contacts for its Caller Announce feature.

Bluetooth class

Bluetooth classes indicate a Bluetooth device’s power output and wireless range. A higher power output means a more extended range.

Class 1 and 2 Bluetooth devices typically include laptops and computers. On the other hand, other smaller mobile devices fall under Class 3. Here’s a breakdown of the Bluetooth class ranges:

• Class 1: 100 mW (20 dBm), 100 meters (300 ft)
• Class 2: 2.5 mW (4 dBm), 10 meters (33 ft)
• Class 3: 1 mW (0 dBm), 1 meter (3 ft)

Knowing what class your Bluetooth device uses helps you get the most out of its range. For example, your phone and headphones must be Class 1 to maximize the 300-foot range capacity. Otherwise, the connection will default to the lower class range if, for instance, you use a Class 1 phone with Class 2 headphones.

Bluetooth codec

A Bluetooth codec compresses and decompresses audio data into a specific format. It then transmits it at a specified bitrate.

Codecs with higher bitrates, like Sony LDAC (990kbps), typically yield better sound quality. This is because more data is transmitted, and less compression occurs. It’s in stark contrast to the more common SBC codec, which transmits data at a lower rate of 192-320kbps. As a result, it yields poorer sound quality.

Bluetooth SIG’s LC3 is faster and supports higher-quality audio. It also consumes less power and has lower latency. This makes it great for small audio devices like hearing aids or implants.

Learn more about codecs and how they work in our in-depth article on Bluetooth audio codecs.

Классы и диапазоны Bluetooth

В сети можно найти информацию о трёх классах Bluetooth. Их основной задачей является определение максимальной дальности передачи и мощности беспроводного соединения.

• 1 класс позволяет осуществлять беспроводное подключение мощностью 100 милливатт (мвт). Это означает максимальный охват до 100 метров (при отсутствии препятствий, таких как стены, между подключенными устройствами). Это класс с большой дальностью и мощностью. Такого рода модули Bluetooth используются в компьютерах и системах громкой связи в автомобилях.
• Класс 2 имеет максимальную мощность передачи на уровне 10 милливатт (мвт). Ограничение мощности в 10 раз приводит к снижению максимального расстояния передачи данных до 50 метров (при отсутствии препятствий, таких как стены, между подключенными устройствами). Такого типа адаптеры используюстя в модулях Bluetooth на USB.
• Класс 3 используется для передачи данных с минимальной силой, которую установили на 1 miliwat (мвт). Bluetooth Класса 3 позволяет передавать данные на расстояние 10 метров. Решение такого рода мы находим во всех мобильных устройствах.

Самые популярные версии Bluetooth

В настоящее время на рынке тяжело найти устройства с Bluetooth 1-2.1. Доступные на рынке устройства используют одну из следующих версий Bluetooth:

Bluetooth 3 – в случае Bluetooth 3.0, мы точно имеем дело с версией 3.0 HS Bluetooth. Аббревиатура HS расшифровывается как High Speed, что означает повышенную скорость передачи данных. Это решение позволяет отправить данные со скоростью 24 Мбит/сек. Новая версия Bluetooth 3.1 ТН увеличила эту скорость до 40 Мбит/сек.

Bluetooth 4 – первая версия Bluetooth 4.0 имела дополнение LE в названии. Этот ярлык означает Low Energy

При разработке этого стандарта создатели особое внимание уделили снижению потребления энергии и увеличению радиуса действия до 100 метров – всё это обошлось за счёт пропускной способности, которая упала до 1 Мб/сек. Передача в режиме экономии энергии ещё медленнее и имеет радиус действия до 10 метров.

Bluetooth 4.1 является модификацией Bluetooth 4.0 и создан для устройств IoT (Интернет Вещей)

Позволяет прямое подключение этих устройств к интернету с помощью Bluetooth.

Bluetooth 4.2 предлагает ещё большую энергоэффективность при одновременном повышении безопасности и обеспечении быстрой транспортировки данных. Кроме того, исправлен процесс сопряжения.

Bluetooth 5.0 фокусируется на сочетании возможностей Bluetooth 4.2, а также Bluetooth 3.0. В режиме BLE пропускная способность увеличивается до 2 Мбит/сек. Благодаря этому решению можно быстрее обновить фитнес-браслет и смарт-часы без Wi-Fi.

Если производитель решит ограничить передачу скоростью 125 КБ/сек, то возможно увеличение дальности до 200 метров (на открытых пространствах). Они также могут повысить скорость за счет энергоэффективности или сделать медленнее, но повысить энергоэффективность передачи данных.

Общий профиль распространения аудио / видео (GAVDP)

GAVDP обеспечивает основу для и , основу систем, предназначенных для распределения видео- и аудиопотоков с использованием технологии Bluetooth.

GAVDP определяет две роли: инициатора и акцептора:

• Инициатор (INT) — это устройство, которое инициирует процедуру сигнализации.
• Acceptor (ACP) — это устройство, которое должно отвечать на входящий запрос от INT.

Baseband, LMP, L2CAP и SDP — это протоколы Bluetooth, определенные в спецификациях Bluetooth Core. AVDTP состоит из объекта сигнализации для согласования параметров потоковой передачи и транспортного объекта, который обрабатывает потоковую передачу.

Что такое Bluetooth и как он работает

Bluetooth — это стандарт беспроводной связи, обеспечивающий обмен данными между устройствами на основе ультракоротких радиоволн. От других стандартов беспроводной связи он отличается используемыми частотами, правилами передачи и способом шифрования данных.

Как и Wi-Fi, Bluetooth работает на частотах, близких к 2,4 ГГц. Но у стандарта есть свои особенности: частота передачи данных постоянно меняется, а устройства объединяются в пикосети. Остановимся на этом подробнее.

При передаче данных по Bluetooth используется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты (FHSS, frequency hopping spread spectrum). Название сложное, но на деле технология работает просто.

Диапазон передачи разбивается на 79 частот. Устройство 1600 раз в секунду псевдослучайным образом выбирает одну из них и передаёт пакеты данных.

Почему псевдослучайным? Потому что частоты меняются по заранее определённому алгоритму — хоть и довольно сложному. Передающее и принимающее устройства знают, как будут меняться частоты, поэтому поддерживают соединение друг с другом. При этом другие гаджеты воспринимают сигнал как электромагнитный шум, так как не могут отслеживать изменение частот.

Устройства, передающие данные одинаковым образом, то есть «понимающие» друг друга, объединяются в пикосеть. В таких сетях есть два вида устройств: главное, или ведущее, и периферийные, они же ведомые.

Например, смартфон — это ведущее устройство. Оно может управлять наушниками, умными часами, весами и другими гаджетами, которые получают от него команды.

Простая пикосеть, состоящая из одного ведущего устройства и трёх ведомых.Инфографика: Майя Мальгина для Skillbox Media