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Bluetooth 5

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Bluetooth 5 最近发布了,spec下载地址为:https://www.bluetooth.com/specifications/adopted-specifications

Core_v5.0 .pdf

CSS v7.pdf

先说说名字吧,它是叫bluetooth 5 ,并不是之前的Vx.x ,从蓝牙 5 开始,蓝牙技术联盟将会放弃过去“.x”的版本命名方式,也就是说蓝牙 5 就是新标准的正式名称,将来不会有蓝牙 5.1 之类的名称,据说是因为之前的命名方式比较拗口不利于宣传。

它相比于上一版本V4.2 的主要改变有:

xxxxx.jpg

下面我具体解释它们的含义:

1) 速度上有2倍的提升,从原来的物理层1Mbps提升到了2Mbps

2) 距离上比Bluetooth 4.2有4倍的提升,关于距离其实并没有一个明确的数字,因为它受很多因素的影响,比如正常在空旷环境bluetooth 4.2设备 和手机有50m的通讯距离,那么设备和手机都换成Bluetooth 5 的话,距离会提升到200m。

距离提高的原因是Bluetooth 5使用了 LE Coded PHY,也就是编码后的物理层,这会提升接收灵敏度。

使用的编码方式叫做 Forward Error Correction 前向纠错编码 (FEC) 通过在发信方加入一些检错码,接收方可以从检错码还原出希望接收的数据。


3)8xdata,表示Bluetooth 5相比Bluetooth 4.2广播包的长度有8倍的提升.

Bluetooth V4.2 的广播数据格式如下:

V4.2 广播包.jpg

最高31字节(39-2-6=31,2表示1字节的报头+1字节的长度,6表示设备地址为6字节)的广播数据payload。


Bluetooth 5的广播数据格式如下:

V5.0 广播包.jpg

最高249字节(257-2-6=249,2表示1字节的报头+1字节的长度,6表示设备地址为6字节)的广播数据payload。

所以249/31=8.03

从Bluetooth 4.1更新至Bluetooth 4.2时,只是普通数据的数据包有效负载容量得到大幅扩大,但广播数据包的有效负载容量却不变。随着此次更新,广播数据包的有效负载也达到了与普通数据通信用数据包相同的水平。

另外广播信道由原来的3个信道,增加到了37个,增加了新的广播机制,把一部分广播数据切换到数据信道去发送。

另外增加了新的广播包类型。

另外增加了周期性广播机制,精准的周期性广播。

4)干扰减轻功能,除含有以前就有的与无线LAN(Wi-Fi)间的干扰减轻功能之外,还增加了减轻与LTE等移动体通信系统间干扰的功能。Bluetooth在通信的终端间交流名为“Slot availability masks(SAM)”的跳频频率使用时间表来进行通信。当检测到其他无线通信系统在使用2.4GHz频带时,就会向SAM写入相关信息,由此避免使用频带的冲突。

还有新的feature

1)发射功率提高到了+20dbm

这个是Bluetooth 5的

xx1.jpg

xx2.jpg

这个是bluetooth V4.2的

xx3.jpg

2)channel 选择机制,之前每次都是固定step的跳频,加入随机的退避机制,提高稳定性和鲁棒性


另外提一下Mesh的事情,Mesh 并没有在bluetooth 5的spec中,这两个东西是分开的,Mesh理论是可以用在BLE 的设备上,Mesh更倾向为一个应用层的协议。只要设备支持Bluetooth Low Energy,不管是4.0,4.1,4.2还是5,只要具备一定的运算能力,就可以支持Mesh.


在spec里有对各个版本的演进的变化

xxxx.jpg

另外看到网上一个人的总结,转载了:

Bluetooth 5.0协议新特性.pdf

相信Bluetooth 未来会有个更加广泛的应用!



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