Hur många Bluetooth-radioapparater äger du? Svar: Hur många radioapparater har du? Fler än du förmodligen tror. Dessa chip finns i dina smartphones, bilar, bärbara datorer, surfplattor, trådlösa högtalare, headsets, möss, tangentbord, spelkontroller och annat. Det kan hända att du äger dussintals. Dubbelt så mycket som du tror, eftersom det krävs två radioapparater för att kommunicera.
Det är därför som Bluetooth är den mest sålda trådlösa tekniken i världen. Miljarder radioapparater har tillverkats och sålts. Nu är Bluetooth redo att lägga till det imponerande resultatet med tillkännagivandet av sin senaste version Bluetooth 5.
Förra månaden, den 7 december, antog Bluetooth Special Interest Group (SIG) Bluetooth 5 som den senaste versionen av Bluetooth-kärnspecifikationen. Viktiga uppdateringar av Bluetooth 5 omfattar längre räckvidd, högre hastighet och större kapacitet för sändningsmeddelanden samt förbättrad interoperabilitet och samexistens med annan trådlös teknik. Nyligen fick jag en genomgång av den nya standarden av Steve Hegenderfer, Director of Developer Programs på Bluetooth SIG. Här är några höjdpunkter:
1. Två Bluetooth-klasser: Det finns i huvudsak två typer av Bluetooth, den äldre äldre eller klassiska typen som omfattar versionerna 1.0 till 3.0 (inklusive EDR). Den andra sorten är Bluetooth med låg energi som omfattar versionerna 4.0, 4.1 och 4.2. I lågenergiversionen används en annan radioteknik än i den klassiska varianten. Den använder sig av FHSS (frequency-hopping spread spectrum) över spektrumet 2,4-2,483 GHz, men använder 40 2 MHz breda kanaler i stället för de 79 1 MHz breda kanalerna i klassisk Bluetooth. Den maximala datahastigheten är 1 Mb/s. De flesta nyare Bluetooth-chip innehåller faktiskt båda radiotyperna.
2. Bluetooth 5 är en förbättring av den energisnåla versionen: Version 5 ökar datahastigheten till 2 Mb/s. Den använder dock fortfarande samma GFSK-modulering. Den högre datahastigheten minskar överföringstiden för de meddelanden som skickas för att bättre spara energi. Den grundläggande effektnivån är 0 dBm eller 1 mW, men Bluetooth-klasser med högre effekt kan också användas. Alternativen är 4, 10 eller 20 dBm för utökad räckvidd.
3. Utökad räckvidd: Bluetooth med låg energi har en nominell räckvidd på 10 till 30 meter. Bluetooth 5 utökar detta till 30 eller 50 meters räckvidd. Den faktiska räckvidden beror helt och hållet på miljön, men längre räckvidd innebär fler potentiella användningsområden. Med en siktlinje kan räckvidden vara flera hundra meter. Den längre räckvidden i Bluetooth 5 uppnås genom att man använder ett starkt FEC-system (forward-error-correction) för att korrigera fel. Det innebär att hastighet byts ut mot räckvidd, vilket är en positiv egenskap för vissa tillämpningar.
4. Större meddelandekapacitet: Den nya versionen 5 ökar paketens lastkapacitet. Datapaket kan nu vara i intervallet 31 till 255 oktetter, vilket innebär färre överföringar och mindre sändningstid.
5. Begränsning av störningar: Bluetooth 5 innehåller också funktioner för att bättre minimera störningar. Kom ihåg att Bluetooth delar ISM-bandet 2,4 GHz med Wi-Fi, ZigBee och en massa andra trådlösa enheter, så sannolikheten för störningar är större. De nya funktionerna upptäcker och förhindrar störningar vid bandkanterna.
Med dessa viktiga förbättringar är Bluetooth 5 redo för större användning inom sakernas internet (IoT). Nya tillämpningar inom konsumenternas område för hemautomation, t.ex. kontrollerad belysning, är möjliga. detta gäller särskilt för industriellt IoT, där de nya Bluetooth 5-funktionerna passar bra för sensoravläsning med låg dataflöde med större räckvidd, säkerhet och tillförlitlighet.
En faktor som kan bidra till att Bluetooth 5 expanderar till IoT-tillämpningar för företag och industri är de nya routrarna och åtkomstkontrollenheten från Cassia Networks. Dessa produkter gör det enkelt för Bluetooth-enheter att ansluta till via internet, vilket öppnar dörren för många nya potentiella användningsområden. Version 5 bör också utvidga sin räckvidd till att omfatta beacons för närhetsmätning och platsmeddelanden. Och hela tiden är Bluetooth 5 bakåtkompatibelt med 4.x-versionerna.
Om du letar efter en trådlös teknik för ditt kommande IoT-projekt bör du överväga Bluetooth. Den är nu mer konkurrenskraftig än någonsin med ZigBee-, ANT- och Thread-teknikerna. Marknadsdataföretaget ABI Research förutspår att enheter i Bluetooth-version med låg energiförbrukning kommer att överstiga fem miljarder leveranser år 2021.
Förresten, om du vill ha mer information om Bluetooth 5 uppmanar jag dig att gå till SIG:s webbplats. SIG erbjuder också ett urval av utvecklarkit som snabbar upp och förenklar utformningen av nya produkter. Om du behöver en bra bakgrund till lågenergiversionerna kan du också skaffa den nya boken Inside Bluetooth Low Energy av Naresh Gupta, som nyligen publicerades av Artech House.