蓝牙5.2版本中新增的功能包括LE同步信道(LE Isochronous Channels), 增强版ATT(Enhanced ATT)及LE功率控制(LE Power Control).下面分别简要介绍这三项新增功能。 一、LE同步信道 这是支撑下一代蓝牙音频的核心技术,之前版本的低功耗蓝牙仅支持面向连接的异步通信链路(ACL)及非连接模式的广播链路,前者应用于外围设备(例如手表)与中心设备(例如手机)间双向数据传输,后者应用于Beacon设备单向广播信息及Mesh网络中。为了实现基于LE的下一代蓝牙音频5.2版本中定义了LE同步信道(LE Isochronous Channels), 包括连接模式下的同步音频流(Connected Isochronous Stream)传输信道及广播模式下的同步音频流(Broadcast Isochronous Stream)传输信道。LE同步信道为实现下一代蓝牙音频的多声道音频流(Multi-Stream Audio)和基于广播音频流的共享音频(Audio Sharing)应用打下了基础。根据5.2版本核心规范一个同步组可以包括最多31个不同的同步音频流,在广播同步模式下可以实现通讯范围内无限多个音频接收端同时收听分享的音频流。 为了实现LE同步信道在低功耗蓝牙的控制器(Controller)中定义了一个新的通讯协议层 – 同步适配层 (ISOAL)。ISOAL用于实现同步数据(如数字音频流)的服务数据单元(SDU)与链路层(Link Layer)的协议数据单元(PDU)进行相互转换。基本原理是由于SDU的长度远大于PDU的长度因而在发送同步数据时需要将一个SDU分割并转换成多个PDU并调制射频信号进行传输,反过来在接收时需要将多个PDU重新组装转换成SDU并向上层传输。 二、增强版ATT 蓝牙5.2版本中对的ATT协议进行了完善(Enhanced Attribute Protocol),用于快速读取属性值,这一新增功能将提高基于ATT协议的信息沟通效率,实现快速服务发现(Fast Service Discovery)等功能。可以预见快速服务发现功能将在下一代蓝牙音频技术中得到应用,以实现音频设备间快速交换相关服务信息。 三、LE功率控制 蓝牙5.2版本定义了低功耗蓝牙的双向功率控制协议(LE Power Control),可用于实现多种应用场景,有助于在保持连接的情况下进一步降低功耗并提高设备连接的稳定性和可靠性。
蓝牙5.2相比5.0新增了三个功能,包括LE同步信道(LE Isochronous Channels)、增强版ATT(Enhanced ATT)及LE功率控制(LE Power Control)。而且5.2的传输距离更快、距离更远、功耗更低。 蓝牙5.2主要优点包括:通过更低的功耗和有时间限制的数据通信来实现更有效的连接。低能耗(LE )同步频道允许音频传输在多个设备间交互,另外LE功率控制可以优化发射机的功率。这些特性使得在蓝牙设备在2.4GHz频率范围内与其他无线设备得以更好地共存,并有效地改善了用户体验。 1、版本1.1 传输率为723kbps。因是早期设计,容易受到同频率之间的类似通信产品干扰。支持Stereo音效的传输要求,但只能够以单工方式工作。 2、版本1.2 传输率同样只有723kbps,但增加了(改善Software)抗干扰跳频功能。还是单工方式工作。 3、版本2.0 传输率为2.1Mbps,双工工作方式,即边通信边传输图片等;支持stereo。 4、版本2.1 推出Bluetooth 2.1+EDR版本的蓝牙增强速率(Enhanced Data Rate),传输率提高到3Mbps。改善装置配对流程:自动使用数字密码来进行配对与连接;更佳的省电效果;双工通信模式。 5、版本3.0+HS 传输率为3Mbps,HS最大可提高到了大约24Mbps,是蓝牙2.0的八倍,HS是利用WiFi射频加强数据吞吐量,需要蓝牙WIFI一体卡,连接端也同样需要是一样功能的卡。HS限制多,成本过高,主流市场成品很少见,大多用在专业领域。 6、蓝牙4.0 传输率为3Mbps,加HS同样可以达到24Mbps,蓝牙4.0最重要的特性是省电;支持方式:双模式和单模式。双模式中,低功耗蓝牙功能集成在现有的经典蓝牙控制器中,或再在现有经典蓝牙技术(2.1+EDR/3.0+HS)芯片上增加低功耗堆栈,整体架构基本不变。 7、蓝牙4.1 传输率为3Mbps,蓝牙 4.0主打的是省电特性的话,蓝牙4.1的关键词是IOT(全联网),也就是把所有设备都联网的意思。可组星型网络,主设备可一对多通信。 8、蓝牙4.2标准 传输率为3Mbps,设备之间的速度方面变得更加快速,使两部蓝牙设备之间的数据传输速度提高了2.5倍。 9、蓝牙5.0协议 于美国时间2016年6月16日在伦敦正式发布 1、速度3Mbps,通过HS最高24Mpbs,但低功耗模式传输速度从1Mbps提高到2Mbps。 2、更远的有效距离,最大距离300米。 3、导航功能,结合wifi可以实现精度小于1米的室内定位。 4、物联网功能,以更低的功耗和更高的性能为智能家居服务。 5、升级硬件,提高连接稳定性 6、蓝牙广播资料量提升到 8 倍。蓝牙信标和 GPS 定位将可以获得更丰富的数据。蓝牙信标指的是基于室内附近位置的信息推送,例如给进入店里的客户推送折扣券。 7、更低的功耗,提高续航 8、最大支持24bit/192KHz的无损音源传输。不过对于蓝牙耳机音响而言,其音质不会提高。因为蓝牙5.0对音频信号的编解压缩协议并没有优化,但后续可能会在这方面作出改善,通过系统的升级得到升级。 (24bit/192KHz:24bit是采样位数,声音采样的编码位数;192KHz是采样频率,单位时间内采样次数;) 10、蓝牙5.1协议 蓝牙技术联盟2019年1月29日正式公布蓝牙5.1技术,传输率为3Mbps 1、新增「寻向(direction finding)功能」,配合蓝牙近接(proximity)技术,即可让设备更容易被侦测发现, 2、蓝牙定位的精准度提升到厘米级,借此应用在小型蓝牙设备中实现定位。 11、蓝牙5.2协议 蓝牙技术联盟2019年12月31日正式公布蓝牙5.2技术,传输率为3Mbps 1、EATT(增强版ATT),提高发现速度。 2、LE功率控制,可以根据实际需求来调整发射功率,使设备的功耗更低。 3、LE同步信道,为下一代LE音频做准备,可以将音频分享给周边蓝牙。 LMP 大版本号与下表对应,便可得知当前所使用蓝牙适配器版本号 LMP 9.x – Bluetooth 5.0-5.1 LMP 8.x – Bluetooth 4.2 LMP 7.x – Bluetooth 4.1 LMP 6.x – Bluetooth 4.0 LMP 5.x – Bluetooth 3.0 + HS LMP 4.x – Bluetooth 2.1 + EDR LMP 3.x – Bluetooth 2.0 + EDR LMP 2.x – Bluetooth 1.2 LMP 1.x – Bluetooth 1.1 LMP 0.x – Bluetooth 1.0b 总结最关心的问题: 蓝牙本身的音频,即蓝牙耳机音箱的音质是否有提高? 没有!没有!没有!重要事说三遍,始终保留在蓝牙2.0的a2dp技术上。但可以通过第三方音频编解码协议提高,如APTX,LDAC等。手机安卓系统最为常见,但目前电脑系统只有win10支持aptx协议。在win10下不管是蓝牙2.0还是5.0都是可以传aptx的。 连接蓝牙键盘等,新版本用LE低功耗模式,连接更方便更省电,电脑需要win8以上才支持。一般蓝牙4.0键盘鼠标会特别注明不支持win8以下。 关于距离:最大可以300米,如果需要产品达到这个距离 ,那需要增加几倍的成本,如增加信号放大芯片,更好的天线等等,但目前99.99%的蓝牙设备都在10到20米的,所以目前市面上的蓝牙适配器都是以20米的设计的,遵守木桶定理。实际受环境等影响,基本连接在1-8米之间。 P.S. 目前主流蓝牙适配器都是不带+HS的,3.0以后都可以做这个方案,但成本要翻好几倍 科普速率的 理论值距离,就是在标准的测试环境下测试得出。实际随着距离的变化,信号会变差,传输速度也会下降。如蓝牙耳机基本要跑满蓝牙的带宽,如果距离变长,传输速度下降了,那速度就不足以支撑音频实时传输了,这时就会发生延时和断续情况。所以用蓝牙耳机时,可用距离最短。用数据量少的设备,可用距离就比较远。原理和WiFi情况一样,隔太远信号不好时,看个视频都要不断缓冲,但微信QQ发发文字聊天则没问题。 |