انتقل إلى المحتوى
جدول المحتويات

إصدارات البلوتوث من 1.0 إلى 6.0: كيف حسّن كل إصدار منها

إصدارات البلوتوث من 1.0 إلى 6.0: كيف حسّن كل إصدار منها

جدول المحتويات
إصدارات البلوتوث من 1.0 إلى 6.0: كيف حسّن كل إصدار منها
إصدارات البلوتوث من 1.0 إلى 6.0: كيف حسّن كل إصدار منها

ظهرت تقنية البلوتوث منذ أواخر التسعينيات، ولا تزال تحتل مكانة مركزية في معظم الأجهزة. حلول لانسيتك. نعتمد عليه لانخفاض استهلاك الطاقة، وقصر المدى، وسهولة الاقتران، بينما لوراوان, تتولى تقنيات NB-IoT و LTE مهام الاتصالات بعيدة المدى. ومع مرور الوقت، أدخل كل إصدار من تقنية البلوتوث تغييرات محددة: السرعة، والمدى، والطاقة، أو ميزات جديدة مثل الطاقة المنخفضة وقياس المسافة.

فيما يلي شرح موجز لكيفية الانتقال من تقنية بلوتوث 1.0 إلى 6.0، بالإضافة إلى شرح مختصر. التعليمات حول التوافق والترقيات للأنظمة الحالية أجهزة لانسيتك.

دليل شامل حول إصدارات البلوتوث المختلفة من 1.0 إلى 6.0،,
إصدارات البلوتوث من 1.0 إلى 6.0: كيف حسّن كل إصدار منها 2

تقنية بلوتوث الكلاسيكية: من 1.0 إلى 3.0

ركزت الأجيال الثلاثة الأولى على استبدال الكابلات بين الهواتف وأجهزة الكمبيوتر وسماعات الرأس.

بلوتوث 1.0 / 1.1 / 1.2 (1999–2003)

  • معدل نقل البيانات يصل إلى حوالي 1 ميجابت في الثانية مع نطاق نموذجي يبلغ حوالي 10 أمتار.
  • يتم تشغيلها في نطاق ISM بتردد 2.4 جيجاهرتز، وهو نطاق غير مرخص في جميع أنحاء العالم.
  • تم حل مشكلات التوافق التشغيلي المبكرة تدريجياً، وتمت إضافة تقنية القفز الترددي التكيفي لتقليل التداخل. (1)

بلوتوث 2.0 + EDR (2004) و 2.1

  • أدى معدل البيانات المحسن (EDR) إلى زيادة معدل البيانات الخام بمقدار ثلاثة أضعاف ليصل إلى حوالي 3 ميجابت في الثانية وخفض الطاقة لكل بت، مما جعل سماعات الرأس ولوحات المفاتيح أكثر استجابة.
  • 2.1 قدم ميزة الاقتران البسيط الآمن، مما جعل عملية الاقتران أكثر أمانًا وسهولة في الاستخدام. (3)

بلوتوث 3.0 + HS (2009)

  • تمت إضافة وضع "السرعة العالية" الذي يستخدم شبكة Wi-Fi لنقل الملفات الكبيرة، مع معدل نقل اسمي يصل إلى 24 ميجابت في الثانية على المدى القصير. (3)

باختصار، حلت الإصدارات من 1.x إلى 3.0 مشكلة فوضى الكابلات وحسنت السرعة والأمان، لكن استهلاك الطاقة كان لا يزال مرتفعًا جدًا بالنسبة لأجهزة الاستشعار الصغيرة التي تعمل بالبطارية.

بلوتوث 4.x: طاقة منخفضة لإنترنت الأشياء

تقنية بلوتوث 4.0 هي التي تدخل فيها إنترنت الأشياء إلى القصة فعلياً.

  • بلوتوث 4.0 (2010) قدَّم بلوتوث منخفض الطاقة (BLE), ، مجموعة بروتوكولات وراديو منفصلة مُحسَّنة لاستهلاك طاقة منخفض للغاية ودفعات بيانات قصيرة وغير متكررة. (1)
  • يبلغ معدل نقل البيانات النموذجي لتقنية BLE 1 ميجابت في الثانية مع نطاقات تصل إلى عشرات الأمتار، في حين أن استهلاك الطاقة منخفض بما يكفي لسنوات على خلية زر، وهذا هو السبب في أن الأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة الإرسال أصبحت فجأة عملية. (4)
  • 4.1 و 4.2 حسّنت التعايش مع LTE، وحسّنت اتصال IPv6، وأضافت خيارات أمان ومعدل بيانات أفضل لأجهزة إنترنت الأشياء. (3)

من وجهة نظر شركة Lansitec، هذا هو الجيل الذي جعل أجهزة الإرسال والاستقبال بتقنية BLE قابلة للتطبيق في التتبع الداخلي والتواجد.

بلوتوث 5.x: مدى أوسع، سرعة أكبر، بث أوسع

لقد نقلت تقنية Bluetooth 5.0 وتحديثاتها الطفيفة تقنية BLE من كونها "جيدة للأجهزة القابلة للارتداء" إلى كونها "جدية لإنترنت الأشياء الصناعي".

بلوتوث 5.0 (2016)

  • تصل سرعة LE PHY إلى 2 ميجابت في الثانية لمضاعفة الإنتاجية مقارنة بالإصدار 4.x.
  • الطبقة الفيزيائية المشفرة مع تصحيح الخطأ الأمامي، والتي تضحي بالسرعة لتحقيق مدى يصل إلى أربعة أضعاف مقارنة بالإصدار 4.x في العديد من الظروف.
  • سعة بيانات إعلانية تصل إلى ثمانية أضعاف، وهو ما يمثل مكسبًا كبيرًا لأجهزة الإرسال الذكية وبث أجهزة الاستشعار. (6)

بلوتوث من 5.1 إلى 5.3

  • أضاف الإصدار 5.1 ميزة تحديد الاتجاه (زاوية الوصول / زاوية المغادرة) حتى تتمكن من تحديد العلامات بدقة أكبر، والتي نستخدمها بالفعل في عمليات نشر بوابة AoA الخاصة بنا.
  • 5.2 و 5.3 تحسينات على تقنية الصوت LE، والصوت متعدد التدفقات، وتحسينات الطاقة. (1)

بلوتوث 5.4 (2023)

التركيز على أساطيل كبيرة من الأجهزة البسيطة، مثل ملصقات الرفوف الإلكترونية أو أسراب أجهزة الاستشعار:

  • PAwR (الإعلان الدوري مع الاستجابات) للاتصال ثنائي الاتجاه منخفض الطاقة من واحد إلى كثير مع آلاف العقد.
  • بيانات الإعلان المشفرة (EAD) بحيث لا يمكن قراءة حمولات البث إلا من قبل الأجهزة المصرح لها.
  • مستويات أمان اتفاقية لو جات وخيارات ترميز محسّنة للإعلان بعيد المدى. (5)

هذا هو العصر الذي تعمل فيه شركة لانسيتك اليوم: أجهزة إرسال واستقبال بلوتوث منخفض الطاقة 5.0 تغذي شبكات LoRaWAN وNB-IoT وLTE لتتبع الأصول وأنظمة تحديد المواقع في الوقت الحقيقي وتطبيقات الثروة الحيوانية. أمثلة على موقعنا الإلكتروني:

بلوتوث 6.0: أكثر ذكاءً، وليس أسرع فحسب.

إن تقنية Bluetooth 6.0 (التي صدرت في أغسطس 2024) تركز على الذكاء والدقة أكثر من التركيز على السرعات العالية التي تصدرت عناوين الأخبار.

إضافات رئيسية:

  • تشغيل قنوات البلوتوث: يمكن للأجهزة قياس المسافة باستخدام تحديد المدى القائم على الطور وتوقيت الرحلة ذهابًا وإيابًا، وغالبًا ما يتم ذكر الدقة حتى عشرات السنتيمترات، بدلاً من مستوى نصف المتر الذي تحصل عليه من التقديرات القائمة على RSSI في Bluetooth 5.
  • تصفية الإعلانات ومراقبتها بناءً على القراراتتستطيع الماسحات الضوئية تحديد قنوات الإعلانات التي يجب متابعتها بسرعة، وتلقي إشعارات على مستوى وحدة التحكم عند ظهور أو اختفاء معلنين محددين. هذا يقلل من عمليات المسح غير الضرورية ويوفر طاقة البطارية في بيئات الترددات اللاسلكية المزدحمة.
  • تحسينات في ISOAL والتوقيت(2) تُساهم التحسينات التي أُدخلت على طبقة التكيف المتزامنة وتباعد الإطارات القابل للتفاوض في تقليل زمن الاستجابة وزيادة استقرار البيانات الحساسة للوقت مثل الصوت منخفض الطاقة.

إذن، فإن التطور من الإصدار 1.0 إلى الإصدار 6.0، بشكل مبسط للغاية، يبدو كالتالي:

مجموعة الإصداراتالتركيز الرئيسي للتحسينالتأثير النموذجي
1.0–2.xكابل لاسلكي أساسي، ثم معدل بيانات أعلى واقتران أفضلأجهزة الصوت والأجهزة الطرفية قصيرة المدى
3.0سرعة عالية عبر الواي فاينقل الملفات بشكل أسرع
4.xالطاقة المنخفضة (BLE)عمر بطارية يصل إلى سنوات لأجهزة الاستشعار الصغيرة
5.0–5.3المدى، السرعة، تحديد الاتجاه، LE Audioإنترنت الأشياء الصناعية، ونظام تحديد المواقع في الوقت الحقيقي، وصوت أكثر ثراءً
5.4أساطيل بث ضخمة منخفضة الطاقةESL، شبكات استشعار كبيرة
6.0مسافة دقيقة، مسح ضوئي أكثر ذكاءً، زمن استجابة أقلمفاتيح رقمية، وتتبع عالي الدقة، ونشر أكثر كثافة

الأسئلة الشائعة

حول التوافق والتحسينات وترقيات Lansitec

  • ما هي اختلافات التوافق بين آخر إصدارين من تقنية البلوتوث؟

    يظل البلوتوث متوافقًا مع الإصدارات السابقة. يمكن لجهاز بلوتوث 6.0 الاتصال بجهاز بلوتوث 5.4، وسيعود الجهاز إلى استخدام الميزات التي يدعمها الإصدار الأقدم.

    تتمثل الاختلافات العملية بين الإصدارين 5.4 و 6.0 فيما يلي:

    • يركز الإصدار 5.4 على أساطيل كبيرة من العقد البسيطة منخفضة الطاقة المزودة بتقنية PAwR والإعلانات المشفرة.
    • يضيف الإصدار 6.0 ميزة ضبط القنوات الصوتية، وفلترة الإعلانات بشكل أكثر ذكاءً، ومعالجة أفضل للحساسية الزمنية، والتي تعمل فقط عندما يدعم كلا الجانبين تقنية Bluetooth 6.0.

    لذا، لا يوجد "انقطاع في التوافق" بين الجهازين. لن تحصل على ميزات الإصدار 6.0 الجديدة إلا إذا كان كلا الجهازين يدعمان الإصدار 6.0. (1)

  • ما هي التحسينات الرئيسية في أحدث إصدار من تقنية البلوتوث؟

    ملخص لتقنية بلوتوث 6.0:

    • مسافة أكثر دقة عبر قياس القناة (تحديد المدى القائم على الطور وتوقيت الرحلة ذهابًا وإيابًا، وصولاً إلى حوالي 10 سم في الظروف المواتية).
    • مسح أكثر كفاءة من خلال تصفية الإعلانات القائمة على القرار ومراقبة المعلنين، مما يقلل من الاستماع الضائع في الشبكات الكثيفة.
    • بيانات ذات زمن استجابة منخفض أفضل بفضل تحسينات ISOAL وإمكانية التفاوض على تباعد الإطارات.

    بالنسبة لإنترنت الأشياء وأنظمة تحديد المواقع في الوقت الحقيقي، نرى الإصدار 6.0 بشكل أساسي كخطوة نحو تتبع أكثر دقة وكفاءة في استهلاك الطاقة بدلاً من مجرد تحسين السرعة. (2)

  • هل يمكنني ترقية جهاز البلوتوث الحالي الخاص بي إلى أحدث إصدار (لأجهزة Lansitec)؟

    بشكل عام، لا، ليس تمامًا. يُغيّر بلوتوث 6.0 سلوك وحدة التحكم والطبقة الفيزيائية على المستوى الأدنى، لذا تتطلب معظم الأجهزة مكونات جديدة لدعم مجموعة الميزات الكاملة. ولا يكفي تحديث البرامج الثابتة وحده في معظم الحالات. (2)

    بالنسبة لشركة لانسيتك تحديداً:

    • وضعنا الحالي بوابات البلوتوث وتُبنى العلامات على تقنية بلوتوث 5.0 BLE. ومن الأمثلة على ذلك: بوابة بلوتوث داخلية LoRaWAN , بوابة بلوتوث تعمل بالطاقة الشمسية , بوابة صغيرة الحجم بتقنية NB-IoT و LTE-M , بوابة ماكرو بلوتوث , وعلامات الماشية التي تحدد جميعها تقنية بلوتوث 5.0.
    • يمكن لتحديثات البرامج الثابتة أن تضيف تحسينات على الإصدار 5.0، مثل منطق التصفية الجديد، أو تنسيقات الحمولة، أو استراتيجيات إعداد التقارير، ونحن نستخدم ذلك بالفعل لتحسين عمر البطارية وسعتها.
    • ستظل هذه الأجهزة متوافقة مع الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والبنية التحتية التي تنتقل إلى تقنية بلوتوث 6.0، ولكن ستعمل الروابط بميزات بلوتوث 5.x، وليس بتقنية 6.0 Channel Sounding أو أحداث وحدة التحكم الجديدة. (1)

    لذا، إذا كنت ترغب في استخدام ميزات بلوتوث 6.0 مثل خاصية Channel Sounding بشكل كامل، فستحتاج إلى جيل جديد من الأجهزة على كلا الطرفين. سيظل أسطول أجهزة Lansitec BLE 5.0 الحالي لديك قابلاً للاستخدام ومتوافقًا مع التحديثات المستقبلية؛ لكنه لن يتحول تلقائيًا إلى جهاز بلوتوث 6.0 من خلال البرامج فقط.

About Bluetooth 6.0 and 6.1

  • What is Bluetooth 6.0 in simple terms?

    Bluetooth 6.0 is the latest major version of the Bluetooth Core Specification introduced in 2024. It focuses on three big areas: much more precise distance measurement, smarter and more efficient scanning, and lower latency for streaming and other time-sensitive data. The core spec is defined and maintained by the Bluetooth SIG and the official feature overview groups the new functions under Channel Sounding, Decision Based Advertising Filtering, Monitoring Advertisers, ISOAL enhancements, an extended link layer feature set, and a flexible frame interval. (1) 

  • What are the key new features of Bluetooth 6.0?

    The headline feature is Bluetooth Channel Sounding, which lets two devices measure distance with centimeter-level accuracy for things like digital keys, asset tracking or “find my” style networks. Bluetooth 6.0 also adds Decision Based Advertising Filtering and Monitoring Advertisers, which let devices be pickier about which advertising packets they care about so they can scan less and still react quickly when a device moves in or out of range. On top of that, an enhanced ISOAL (Isochronous Adaptation Layer) and a configurable inter-frame spacing improve latency and reliability for isochronous traffic such as LE Audio and other continuous data streams. (1) 

  • How does Bluetooth 6.0 help battery life in real devices?

    Battery improvements come mostly from doing less pointless radio work. With Decision Based Advertising Filtering, a scanner can look at the first packet on a primary advertising channel and decide whether it is worth listening for follow-up packets, instead of always chasing every secondary packet. Monitoring Advertisers also helps the host know when a device has really gone out of range so it avoids long high duty-cycle scans for something that is no longer there. Consumer-facing overviews point out that this smarter filtering means radios are not “always scanning” and that this increased efficiency should extend battery life for both phones and accessories that support Bluetooth 6.0. (1) 

  • What does Bluetooth 6.1 add on top of Bluetooth 6.0?

    Bluetooth 6.1 is a smaller “point” update that mainly introduces Randomized Resolvable Private Address (RPA) Updates. Instead of changing a device’s private address on a fixed timer, the controller now picks a random time within a configured range and can autonomously rotate the address. This makes long-term tracking significantly harder and also reduces wakeups on the host processor, since address management moves into the controller, which saves additional energy. In practice, you can think of 6.0 as the big feature release and 6.1 as the privacy and power-tuning layer on top. (2)
     

  • Are Bluetooth 6.0 and 6.1 backward compatible and do I need new hardware?

    Indeed Bluetooth 6.x gadgets are built to maintain compatibility with Bluetooth versions meaning a 6.0 headset can still connect with a 5.x phone though it won’t utilize the new capabilities unless both devices support them. The specification has already been approved by the Bluetooth SIG. Actual implementation relies on chipset manufacturers and operating system updates. This explains why currently only a limited number of phones, watches and audio devices promote 6.0 compatibility with 6.1 trailing, behind. The Bluetooth ecosystem also now encourages manufacturers to market features instead of version numbers, so you are more likely to see phrases like “supports Channel Sounding” or “enhanced privacy with randomized addresses” than “Bluetooth 6.1” in product copy, even if the device is actually built on that core spec.

المراجع ومصادر القراءة الإضافية:

شارك هذه التدوينة: