Miten monta Bluetooth-radiota omistat? Vastaus: ”En tiedä, kuinka monta radiopuhelinta sinulla on. Enemmän kuin luultavasti luuletkaan. Näitä siruja on älypuhelimissa, autoissa, kannettavissa tietokoneissa, tableteissa, langattomissa kaiuttimissa, kuulokkeissa, hiirissä, näppäimistöissä, peliohjaimissa ja muissa. Saatat omistaa kymmeniä. Tuplasti enemmän kuin luulet, sillä viestintään tarvitaan kaksi radiota.
Sen vuoksi Bluetooth on maailman myydyin langaton teknologia. Radiota on tehty ja myyty miljardeja. Nyt Bluetooth on valmis lisäämään tätä vaikuttavaa tulosta julkistamalla uusimman versionsa Bluetooth 5:n.
Viime kuussa 7. joulukuuta Bluetooth Special Interest Group (SIG) hyväksyi Bluetooth 5:n Bluetooth-ydinmäärittelyn uusimmaksi versioksi. Bluetooth 5:n tärkeimpiä päivityksiä ovat pidempi kantama, nopeampi nopeus ja suurempi lähetysviestikapasiteetti sekä parempi yhteentoimivuus ja rinnakkaiselo muiden langattomien tekniikoiden kanssa. Bluetooth SIG:n kehittäjäohjelmien johtaja Steve Hegenderfer kertoi hiljattain uudesta standardista. Tässä on muutamia kohokohtia:
1. Kaksi Bluetooth-luokkaa: Bluetoothilla on periaatteessa kaksi kantaa: vanhempi legacy- tai klassinen kanta, joka kattaa versiot 1.0-3.0 (mukaan lukien EDR). Toinen kanta on matalaenerginen Bluetooth, joka sisältää versiot 4.0, 4.1 ja 4.2. Matalaenergiaversiossa käytetään eri radiotekniikkaa kuin klassisessa kannassa. Siinä käytetään FHSS-menetelmää (frequency-hopping spread spectrum) 2,4-2,483 GHz:n taajuusalueella, mutta siinä käytetään 40:tä 2 MHz:n levyistä kanavaa klassisen Bluetoothin 79:n 1 MHz:n kanavan sijasta. Maksimi tiedonsiirtonopeus on 1 Mb/s. Useimmat uudemmat Bluetooth-sirut sisältävät itse asiassa molemmat radiotyypit.
2. Bluetooth 5 on parannus matalaenergiaversioon: Versio 5 nostaa tiedonsiirtonopeuden 2 Mb/s:iin. Se käyttää kuitenkin edelleen samaa GFSK-modulaatiota. Suurempi tiedonsiirtonopeus lyhentää lähetettyjen viestien siirtoaikaa, jotta virtaa voidaan säästää paremmin. Peruslähtöteho on 0 dBm eli 1 mW, mutta myös suurempitehoisia Bluetooth-luokkia voidaan käyttää. Vaihtoehdot ovat 4, 10 tai 20 dBm laajennettua kantamaa varten.
3. Laajennettu kantama: Matalaenergisen Bluetoothin nimellinen kantama on 10-30 metriä. Bluetooth 5 laajentaa tämän 30 tai 50 metrin alueelle. Todellinen kantama riippuu täysin ympäristöstä, mutta pidempi kantama tarkoittaa enemmän käyttömahdollisuuksia. Etäisyys voi olla useita satoja metrejä, kun käytössä on näköyhteys. Bluetooth 5:n pidempi kantama saavutetaan käyttämällä vahvaa eteenpäin suuntautuvaa virheenkorjausjärjestelmää (FEC) virheiden korjaamiseen. Se vaihtaa nopeuden kantamaan, mikä on myönteinen ominaisuus joissakin sovelluksissa.
4. Suurempi viestikapasiteetti: Uusi versio 5 lisää sen pakettien hyötykuormakapasiteettia. Datapaketit voivat nyt olla 31-255 oktetin mittaisia, mikä tarkoittaa vähemmän lähetyksiä ja vähemmän lähetysaikaa.
5. Häiriöiden vähentäminen: Bluetooth 5 sisältää myös ominaisuuksia, joilla häiriöt voidaan minimoida paremmin. Muista, että Bluetooth jakaa 2,4 GHz:n ISM-kaistan Wi-Fi-, ZigBee- ja monien muiden langattomien laitteiden kanssa, joten häiriöiden todennäköisyys on suurempi. Uudet ominaisuudet havaitsevat ja estävät häiriöt kaistan reunoilla.
Tämän tärkeän parannuksen ansiosta Bluetooth 5:n käyttöönotto esineiden internetissä (Internet of Things, IoT) lisääntyy. Uudet sovellukset kuluttajien kotiautomaatioalalla, kuten ohjattu valaistus, ovat mahdollisia.
Tämä pätee erityisesti teolliseen IoT:hen, jossa uudet Bluetooth 5 -ominaisuudet sopivat hyvin matalan tiedonsiirtonopeuden anturilukemiseen suuremmalla kantamalla, turvallisuudella ja luotettavuudella.
Yksi tekijäksi, joka voi auttaa Bluetooth 5:n leviämistä IoT-sovelluksiin yrityksissä ja teollisuudessa, ovat Cassia Networksin uudet reitittimet ja pääsynvalvontalaitteet. Nämä tuotteet helpottavat Bluetooth-laitteiden yhdistämistä internetin kautta, mikä avaa oven monille uusille mahdollisille käyttökohteille. Versio 5:n pitäisi myös laajentaa ulottuvuuttaan läheisyyden tunnistamiseen ja sijaintiviestien lähettämiseen tarkoitettujen majakoiden alueelle. Ja kaiken lisäksi Bluetooth 5 on taaksepäin yhteensopiva 4.x-versioiden kanssa.
Jos etsit langatonta teknologiaa tulevaan IoT-projektiisi, harkitse Bluetoothia. Se on nyt kilpailukykyisempi kuin koskaan ZigBee-, ANT- ja Thread-teknologioiden kanssa. Markkinatietoyritys ABI Research ennustaa, että Bluetooth low-energy-version laitteita toimitetaan yli viisi miljardia kappaletta vuoteen 2021 mennessä.
Sivumennen sanottuna, jos kaipaat lisätietoja Bluetooth 5:stä, kehotan sinua käymään SIG:n verkkosivuilla. SIG tarjoaa myös valikoiman kehittäjäpaketteja, jotka nopeuttavat ja yksinkertaistavat uusien tuotteiden suunnittelua. Jos tarvitset myös hyvää taustatietoa matalaenergiaversioista, hanki Artech Housen hiljattain julkaisema Naresh Guptan uusi kirja Inside Bluetooth Low Energy.