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Bluetoothバージョン1.0から6.0:各バージョンでどのように改善されたか

Bluetoothバージョン1.0から6.0:各バージョンでどのように改善されたか

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Bluetoothバージョン1.0から6.0:各バージョンでどのように改善されたか
Bluetoothバージョン1.0から6.0:各バージョンでどのように改善されたか

Bluetoothは1990年代後半から存在し、今でもほとんどの ランシテックソリューション. 低消費電力、短距離、そして簡単なペアリングという点で頼りになりますが、 ロラワン, 長距離通信は、Bluetooth、NB-IoT、LTEが担います。Bluetoothの各バージョンは、時間の経過とともに、速度、通信範囲、消費電力、あるいは省電力や距離測定といった新機能など、具体的な変更を加えてきました。.

以下はBluetooth 1.0から6.0までの簡潔なウォークスルーと、 よくある質問 既存の互換性とアップグレードについて ランシテックデバイス.

Bluetoothバージョン1.0から6.0までの包括的なガイド,
Bluetoothバージョン1.0から6.0:各イテレーションでどのように改善されたか2

クラシック Bluetooth: 1.0 ~ 3.0

最初の 3 世代では、電話、PC、ヘッドセット間のケーブルを置き換えることに重点が置かれました。.

Bluetooth 1.0 / 1.1 / 1.2 (1999–2003)

  • データ レートは最大約 1 Mbps、通常範囲は約 10 m です。.
  • 世界中で免許不要の 2.4 GHz ISM 帯域で運用されます。.
  • 初期の相互運用性の問題は徐々に解決され、干渉を減らすために適応型周波数ホッピングが追加されました。. (1)

Bluetooth 2.0 + EDR(2004)および2.1

  • 拡張データ レート (EDR) により、生のデータ レートが 3 Mbps 程度まで 3 倍になり、ビットあたりの電力が削減されたため、ヘッドセットやキーボードの応答性が向上しました。.
  • 2.1 では、セキュア シンプル ペアリングが導入され、ペアリングがより安全かつユーザーフレンドリーになりました。. (3)

Bluetooth 3.0 + HS (2009)

  • 大きなファイルの転送に Wi-Fi を使用する「高速」モードを追加しました。短距離での公称スループットは最大 24 Mbps です。. (3)

つまり、1.x から 3.0 ではケーブルの乱雑さが解消され、速度とセキュリティは向上しましたが、小型のバッテリー駆動センサーにとっては電力消費がまだ高すぎました。.

Bluetooth 4.x: IoT 向け低消費電力

Bluetooth 4.0 は、IoT が本格的に登場する部分です。.

  • Bluetooth 4.0 (2010) 紹介された Bluetooth 低エネルギー (BLE), 非常に低い電力と短く頻度の低いデータバーストに最適化された、独立した無線およびプロトコル スタックです。. (1)
  • 一般的な BLE データ レートは 1 Mbps で、範囲は最大数十メートルですが、電力消費はコイン型電池で何年も使用できるほど低いため、ウェアラブルやビーコンが突如として実用的になりました。. (4)
  • 4.1 および 4.2 では、LTE との共存が改良され、IPv6 接続が改善され、IoT デバイスのセキュリティとデータ レートのオプションが追加されました。. (3)

Lansitec の観点から見ると、これは BLE ビーコンとタグを屋内追跡とプレゼンスに活用できるようにした世代です。.

Bluetooth 5.x: より広い範囲、より速い速度、より強力なブロードキャスト

Bluetooth 5.0 とそのマイナーアップデートにより、BLE は「ウェアラブルに最適」なものから「産業用 IoT に本格的」なものへと進化しました。.

Bluetooth 5.0 (2016)

  • 最大 2 Mbps の LE PHY により、4.x と比較して 2 倍のスループットを実現します。.
  • 前方誤り訂正機能を備えたコード化 PHY により、速度は犠牲になりますが、多くの状況で 4.x と比較して最大 4 倍の範囲が得られます。.
  • 広告データ容量が最大 8 倍に増加し、よりスマートなビーコンやセンサー ブロードキャストにとって大きなメリットとなります。. (6)

Bluetooth 5.1から5.3

  • 5.1 では方向探知 (到着角度 / 出発角度) が追加され、タグの位置をより正確に特定できるようになりました。これは、AoA ゲートウェイの展開で既に使用されています。.
  • 5.2 および 5.3 では、LE オーディオ、マルチストリーム オーディオ、および電力の最適化が改良されました。. (1)

Bluetooth 5.4 (2023)

電子棚札やセンサー群などの大規模なシンプルなデバイス群に焦点を当てています。

  • 数千のノードとの低電力、1 対多、双方向通信を実現する PAwR (Periodic Advertising with Responses)。.
  • 暗号化された広告データ (EAD) により、許可されたデバイスのみがブロードキャスト ペイロードを読み取ることができます。.
  • LE GATT セキュリティ レベルと長距離広告向けのコーディングの選択肢の改善。. (5)

まさにこれが、Lansitecが今日取り組んでいる時代です。BLE 5.0ビーコンとゲートウェイは、LoRaWAN、NB-IoT、またはLTEバックホールにデータを提供し、資産追跡、RTLS、畜産アプリケーションに利用されています。当社のウェブサイトには、以下のような事例が掲載されています。

Bluetooth 6.0: 高速化だけでなく、よりスマートに

Bluetooth 6.0(2024 年 8 月リリース)は、目立った速度よりもインテリジェンスと精度を重視しています。.

主な追加点:

  • Bluetooth チャネルサウンディング: デバイスは位相ベースの測距と往復タイミングを使用して距離を測定できます。Bluetooth 5 の RSSI ベースの推定値から得られる 0.5 メートル レベルではなく、多くの場合、精度は数十センチメートルまで引用されます。.
  • 意思決定に基づく広告フィルタリングと広告主の監視: スキャナーは、どの広告ストリームを追跡するかを迅速に決定し、特定の広告主が現れたり消えたりしたときにコントローラーレベルのイベントを受信できます。これにより、無駄なスキャンが削減され、混雑したRF環境におけるバッテリー消費が削減されます。.
  • ISOALとタイミングの改善: アイソクロナス適応層とネゴシエート可能なフレーム間隔の強化により、LEオーディオなどの時間に敏感なデータのレイテンシが低減され、安定性が向上します。(2)

したがって、1.0 から 6.0 への進化は、非常に簡略化すると次のようになります。

バージョングループ改善の主な焦点典型的な効果
1.0~2.x基本的なワイヤレスケーブル、そしてより高いデータレートとより良いペアリング近距離オーディオと周辺機器
3.0Wi-Fi経由の高速より高速なファイル転送
4.x低エネルギー(BLE)小型センサーのバッテリー寿命は数年
5.0~5.3距離、速度、方向探知、LEオーディオ産業用IoT、RTLS、より豊かなオーディオ
5.4大規模な低電力放送艦隊ESL、大規模センサーネットワーク
6.0正確な距離、よりスマートなスキャン、より低い遅延デジタルキー、高精度の追跡、高密度な展開

よくある質問

互換性、改善、Lansitec のアップグレードについて

  • 過去 2 つの Bluetooth バージョン間の互換性の違いは何ですか?

    Bluetoothはバージョン間で下位互換性を維持しています。Bluetooth 6.0デバイスは5.4デバイスと通信でき、古いバージョンでサポートされている機能にフォールバックします。.

    5.4 と 6.0 の実際の違いは次のとおりです。

    • 5.4 は、PAwR と暗号化された広告を備えた、シンプルで低電力のノードの大規模な艦隊に重点を置いています。.
    • 6.0 では、チャネル サウンディング、よりスマートな広告フィルタリング、およびより優れた時間に敏感な処理が追加されており、これらは両側が Bluetooth 6.0 をサポートしている場合にのみ機能します。.

    つまり、両者の間に「互換性の断絶」はありません。両方のデバイスが6.0に対応している場合にのみ、新しい6.0の機能が利用可能になります。(1)

  • 最新の Bluetooth バージョンの主な改善点は何ですか?

    Bluetooth 6.0の要約:

    • チャネルサウンディングによるより正確な距離(位相ベースの測距と往復タイミング、好条件では約 10 cm まで).
    • 意思決定ベースの広告フィルタリングと広告主のモニタリングによるより効率的なスキャンにより、高密度ネットワークでの無駄なリスニングを削減します。.
    • ISOAL の機能強化とネゴシエート可能なフレーム間隔により、低遅延データが向上します。.

    IoTとRTLSに関しては、6.0は単なる速度向上ではなく、より正確でエネルギー効率の高い追跡に向けた一歩であると考えています。(2)

  • 既存の Bluetooth デバイスを最新バージョンにアップグレードできますか (Lansitec デバイスの場合)?

    一般的には、完全には対応していません。Bluetooth 6.0では低レベルコントローラとPHYの動作が変更されるため、ほとんどのデバイスでは完全な機能セットをサポートするために新しいハードウェアが必要になります。ファームウェアのアップデートだけでは、ほとんどの場合不十分です。(2)

    Lansitec の場合:

    • 当社の現在の Bluetoothゲートウェイ タグはBluetooth 5.0 BLEをベースに構築されています。例としては LoRaWAN 屋内 Bluetooth ゲートウェイ , ソーラーBluetoothゲートウェイ , NB-IoT & LTE-M コンパクトゲートウェイ , マクロ Bluetooth ゲートウェイ , 、そして Bluetooth 5.0 を指定する牛タグ。.
    • ファームウェア アップデートでは、新しいフィルタリング ロジック、ペイロード フォーマット、レポート戦略などの改善が 5.0 に追加される可能性があり、私たちはすでにこれを使用してバッテリー寿命と容量を最適化しています。.
    • これらのデバイスは、Bluetooth 6.0に移行するスマートフォン、タブレット、インフラストラクチャとの互換性を維持しますが、リンクは6.0のチャネルサウンディングや新しいコントローライベントではなく、Bluetooth 5.xの機能セットで動作します。(1)

    そのため、チャネルサウンディングなどのBluetooth 6.0機能をエンドツーエンドで使用したい場合は、両側に新世代のハードウェアが必要になります。既存のLansitec BLE 5.0デバイスは引き続き使用可能で、将来にも対応可能です。ただし、ソフトウェアのみで遡及的にBluetooth 6.0デバイスになることはできません。.

About Bluetooth, BLE and AoA

  • How accurate is Lansitec Bluetooth AoA positioning compared to standard BLE beacons?

    Standard BLE with RSSI usually provides several meters of accuracy indoors, enough for zones or rooms. Our AoA gateways (AG1, AG3, AG4) use Bluetooth 5.1 Direction Finding and antenna arrays to reach roughly 0.1–1 m accuracy in well designed deployments. (4)

  • Which Lansitec beacons support Bluetooth AoA?

    AoA projects typically use models listed in our Bluetooth AoA category, including B002, B003, B004, i3 Portable Bluetooth Tag, i5 Wearable Bluetooth Beacon, B005, B006, B010 and our B011 Helmet Beacon.

  • Do I need smartphones, or can I run everything on gateways?

    Most Lansitec solutions rely on gateways, not phones. BLE beacons talk to Indoor, Macro, Solar or AoA gateways, and those gateways push processed data to your backend. Phones are optional for local apps or commissioning.

  • What is the typical battery life of a Lansitec beacon?

    Battery life depends on model, transmission power and interval. As a rough guide, B002 labels and i3 tags can run for several years at a 5 second interval, while the i5 bracelet typically achieves up to around 2 years at 0 dBm and 5 second intervals.

  • Can I mix BLE RSSI gateways and AoA gateways in one deployment?

    Yes. Many customers start with standard BLE gateways for coarse coverage and then add AG series AoA gateways in critical zones that need higher accuracy, such as loading docks, operating rooms or hazardous work areas.

参考文献および参考文献:

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