Rzeczy, które powinieneś wiedzieć o zakresie Bluetooth

Rzeczy, które powinieneś wiedzieć o zakresie Bluetooth

Streszczenie

W tym artykule omówimy kluczowe punkty dotyczące zakresu Bluetooth. Zbadamy, czy Bluetooth może przejść przez ściany, różnicę między Bluetooth Classic a Bluetooth Low Energy oraz czynniki wpływające na zakres Bluetooth. Porównamy również zakres różnych wersji Bluetooth i zapewnimy wskazówki, jak rozszerzyć zakres Bluetooth za pomocą sieci.

Kluczowe punkty

1. Czy Bluetooth przechodzi przez ściany?
Sygnały Bluetooth mogą mieć wpływ przeszkody fizyczne, takie jak ściany, które mogą zmniejszyć efektywny zakres urządzeń Bluetooth w pomieszczeniu. Na otwartych polach Bluetooth może sięgać do stu metrów, ale w pomieszczeniu zasięg wynosi zwykle około dziesięciu metrów.

2. Bluetooth Classic vs. Bluetooth Low Energy
Bluetooth Classic został zaprojektowany do ciągłego strumieniowego aplikacji danych, podczas gdy Bluetooth Low Energy (LE) jest zoptymalizowany pod kątem urządzeń, które okresowo wymieniają niewielkie ilości danych, zapewniając dłuższą żywotność baterii.

3. Porównanie zakresu Bluetooth
Maksymalny zakres Bluetooth różni się w zależności od wersji. Bluetooth V2.1 i Bluetooth 4.0 (LE) mają zakres do 100 metrów, podczas gdy Bluetooth 5 (LE) może osiągnąć do 400 metrów na darmowych polach. Maksymalna szybkość danych również wzrasta z każdą wersją.

4. Czynniki wpływające na zakres Bluetooth
Moc wyjściowa nadajnika, wrażliwość odbiornika, przeszkody fizyczne i jakość anten może wpływać na zakres Bluetooth. Wybór układu Bluetooth o dobrej czułości odbiorczej i mocy wyjściowej, wraz z stosowaniem wysokiej jakości anteny, może poprawić zasięg.

5. Rozszerzanie zakresu Bluetooth o sieci
Aby przedłużyć zakres Bluetooth o setki lub tysiące metrów, można zastosować techniki sieciowe. Obejmuje to ustanowienie połączeń między wieloma urządzeniami Bluetooth w celu utworzenia większego obszaru pokrycia.

Pytania:

  1. Czy Bluetooth może przejść przez ściany?
    Sygnały Bluetooth mogą być utrudnione przez fizyczne przeszkody, takie jak ściany, zmniejszając efektywny zasięg w pomieszczeniu.
  2. Jaka jest różnica między Bluetooth Classic a Bluetooth Low Energy?
    Bluetooth Classic jest przeznaczony do ciągłej wymiany danych, podczas gdy Bluetooth Low Energy jest zoptymalizowana pod kątem urządzeń, które okresowo wymieniają niewielkie ilości danych, aby wydłużyć żywotność baterii.
  3. Jaki jest maksymalny zakres Bluetooth 5?
    Bluetooth 5 może osiągnąć do 400 metrów w darmowych polach.
  4. Jakie są czynniki wpływające na zakres Bluetooth?
    Moc wyjściowa nadajnika, wrażliwość odbiornika, przeszkody fizyczne i jakość anten może wpływać na zakres Bluetooth.
  5. Jak można rozszerzyć zakres Bluetooth za pomocą sieci?
    Zakres Bluetooth można rozszerzyć, tworząc sieć podłączonych urządzeń Bluetooth w celu pokrycia większych odległości.
  6. Jaki jest zalecany zakres dla urządzeń Bluetooth w pomieszczeniu?
    W normalnych przypadkach użycia urządzenia Bluetooth mogą osiągnąć zasięg około dziesięciu metrów w pomieszczeniu.
  7. Jaka jest szybkość danych Bluetooth 4.0 (LE)?
    Bluetooth 4.0 (LE) ma maksymalną szybkość transmisji 1 mbit/s.
  8. Jakie są powszechne zastosowania Bluetooth Classic?
    Bluetooth Classic jest powszechnie używany do słuchawek bezprzewodowych, transfer plików między urządzeniami, drukarkami bezprzewodowymi i głośnikami bezprzewodowymi.
  9. Jakie są wspólne zastosowania Bluetooth Low Energy?
    Bluetooth Low Energy jest wykorzystywana w urządzeniach medycznych do monitorowania i raportowania, urządzeń sportowych i fitness oraz zastosowaniach przemysłowych.
  10. Jaki jest zakres częstotliwości Bluetooth?
    Bluetooth działa w zakresie częstotliwości 2.402 – 2.481 GHz.
  11. Jaki jest standard sieciowy dla Bluetooth?
    IEEE 802.15.1 to standard sieciowy dla Bluetooth.
  12. Jaka jest maksymalna przepustowość aplikacji Bluetooth 5 (LE)?
    Bluetooth 5 (LE) może osiągnąć maksymalną przepustowość aplikacji do 1 360 kbit/s.
  13. Jakie są topologie obsługiwane przez Bluetooth 5 (LE)?
    Bluetooth 5 (LE) obsługuje topologie sieciowe i siatkowe.
  14. Czym różni się zasięg Bluetooth w środowisku wewnętrznym i zewnętrznym?
    Zakres Bluetooth jest ogólnie zmniejszony w środowiskach wewnętrznych ze względu na fizyczne przeszkody, takie jak ściany, a otwarte pola zapewniają większy zakres.
  15. Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę przy opracowywaniu urządzenia Bluetooth w celu poprawy zasięgu?
    Wybór układu Bluetooth o dobrej czułości odbiorczej i mocy wyjściowej, a także za pomocą wysokiej jakości anteny, może poprawić zakres urządzenia Bluetooth.
  16. Jak można użyć Bluetooth na duże odległości?
    Aby korzystać z Bluetooth na duże odległości, można zastosować techniki sieciowe, aby rozszerzyć obszar zasięgu.


Rzeczy, które powinieneś wiedzieć o zakresie Bluetooth

Czasami może być konieczne użycie Bluetooth na setki lub tysięcy metrów. W następnej sekcji omówimy, jak rozszerzyć zakres Bluetooth za pomocą sieci.

Czy Bluetooth przechodzi przez ściany

Reddit i jego partnerzy używają plików cookie i podobnych technologii, aby zapewnić lepsze wrażenia.

Akceptując wszystkie pliki cookie, zgadzasz się na korzystanie z plików cookie w celu dostarczania i utrzymywania naszych usług i witryny, poprawy jakości Reddit, personalizowanie treści i reklam Reddit oraz mierz skuteczność reklamy.

Odrzucając nieistotne pliki cookie, Reddit może nadal używać niektórych plików cookie, aby zapewnić właściwą funkcjonalność naszej platformy.

Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z naszym powiadomieniem o plikach cookie i naszej polityki prywatności .

Rzeczy, które powinieneś wiedzieć o zakresie Bluetooth

Rzeczy, które powinieneś wiedzieć o zakresie Bluetooth

Podobnie jak wszystkie technologie komunikacyjne, Bluetooth lepiej pasuje do niektórych aplikacji niż inne. Jeśli rozważasz użycie Bluetooth, tutaj’s zarys podstawowych czynników, które określają efektywny zakres komunikacji Bluetooth, a także pewne sposoby na poprawę jej dzięki sieciom. Ten artykuł jest teraz aktualizowany o dodanie wydajności Bluetooth 5.

Bluetooth Classic vs. Bluetooth Low Energy

Bluetooth został pierwotnie zaprojektowany do wymiany wielu danych z bliskiej odległości w ciągłych, strumieniowych aplikacjach danych. Urządzenia mogą jednocześnie wysyłać i odbierać dane. Jest to idealne dla wielu popularnych produktów konsumenckich, takich jak zestawy słuchawkowe komputerowe, w których oba urządzenia są blisko siebie.

Kiedy Bluetooth LE (wcześniej o nazwie Bluetooth Smart) trafił na rynek w 2011 roku, kluczową zaletą wcześniejszych wersji było niższe zużycie energii w tym samym zakresie, ale z niższą przepustowością. To’jest przeznaczony dla urządzeń, które muszą jedynie okresowo wymieniać niewielkie ilości danych, przedłużając żywotność baterii o miesiące lub nawet lata.

W porównaniu z zakresem Bluetooth

Bluetooth
v2.1
Bluetooth 4.0
(LE)
Bluetooth 5
(LE)
Zakres Do 100 m Do 100 m Do 400 m
Maksymalny zakres
(wolne pole)
Około 100 m
(klasa 2 na zewnątrz)
Około 100 m
(na dworze)
Około 1000 m
(na dworze)
Częstotliwość 2.402 – 2.481 GHz 2.402 – 2.481 GHz 2.402 – 2.481 GHz
Maksymalna szybkość danych 1- 3 mbit/s 1 mbit/s 2 mbit/s
Aplikacja
Korupa
0.7-2.1 mbit/s Do 305 kbit/s Do 1 360 kbit/s
Topologie Punkt-punkt,
ScatterNet
Punkt-punkt,
siatka stacji
Punkt-punkt,
siatka stacji
Sieć
Standard
IEEE 802.15.1 IEEE 802.15.1 IEEE 802.15.1

Zasięg zależy od otoczenia, wydajności radiowej i anten

Zazwyczaj istnieje wiele czynników wpływających na zakres Bluetooth:

  • Moc wyjściowa nadajnika
  • Czułość odbiornika
  • Przeszkody fizyczne na ścieżce transmisji
  • Anteny

Podczas gdy wydajność radiowa i anteny są dość statyczne dla danego urządzenia Bluetooth, otoczenie może się bardzo różnić. Na zewnątrz, na otwartym polu, możesz uzyskać zakres do stu metrów. Ale to rzadka sytuacja. W pomieszczeniu przeszkody takie jak ściany betonowe osłabią sygnał radiowy, a efektywny zasięg zostanie drastycznie zmniejszony. W normalnym użyciu dziesięć metrów to dobry przewodnik po tym, co można osiągnąć między dwoma urządzeniami Bluetooth w pomieszczeniu.

Opracowując urządzenie Bluetooth, możesz zapewnić swojemu urządzeniu lepszy zasięg, wybierając układ Bluetooth z najlepszą wrażliwością na odbiornik i moc wyjściową oraz upewnienie się, że używasz dobrej anteny.

Czasami może być konieczne użycie Bluetooth na setki lub tysięcy metrów. W następnej sekcji omówimy, jak rozszerzyć zakres Bluetooth za pomocą sieci.

Kliknij tutaj, aby uzyskać dostęp do zestawu programistycznego NRF52840

Typowe zastosowanie Bluetooth i Bluetooth Le

Bluetooth V2.1

  • Wireless zestawy słuchawkowe
  • Transfer plików między urządzeniami
  • Drukarki bezprzewodowe
  • Głośniki bezprzewodowe
  • Urządzenia medyczne do monitorowania i raportowania
  • Urządzenie sportowe i fitnessS
  • Przemysłowe czujniki monitorowania
  • Automatyzacja domu
  • Kierowane promocje oparte na geo, za pośrednictwem sygnałów nawigacyjnych
  • Aplikacje transportu publicznego
  • Zdalne sterowanie
  • Urządzenia peryferyjne na PC, takie jak mysz bezprzewodowa i klawiatura

Ulepszenia Bluetooth 5

Wersja 5 specyfikacji Bluetooth przyniosła z nim wiele ulepszeń, wszystkie mające na celu zwiększenie elastycznej części Bluetooth:

  • 2 Mbps ‘wysoka prędkość’ tryb, umożliwiając zwiększenie szybkości transmisji danych lub zmniejszenie średniego zużycia prądu, kosztem niewielkiej redukcji
  • 125 kbs lub 500 kb / s ‘daleki zasięg’ tryb, umożliwiający zwiększenie zakresu kosztem obniżonej stawki danych i zwiększonego średniego zużycia prądu
  • Funkcja rozszerzenia reklamy, umożliwiając 8 -krotność przepustowości danych w aplikacjach nadawczych (takich jak sygnały nawigacyjne)
  • Maksymalna moc wyjściowa wzrosła z +10 dBM do +20 dBM, umożliwiając mocniejsze wzmacniacze mocy, co więcej zwiększając zakres
  • Dodano nowe zasady wyboru kanału (CSA2), umożliwiając koegzystowanie większej liczby urządzeń w tym samym środowisku bez ingerowania ze sobą

Jak poprawić zakres Bluetooth dzięki sieciom Cloud-Network-internet.jpg

Możesz podłączyć urządzenia Bluetooth z wieloma rozproszonymi bramami podłączonymi do Internetu. Urządzenia Bluetooth mogą się ze sobą komunikować i z usługami online za pośrednictwem tych bram.

Jest to idealne rozwiązanie, jeśli urządzenia są rozłożone na dużym obszarze geograficznym. Każde piasty może zwykle obsługiwać tylko kilka bezpośrednio podłączonych urządzeń, co jest kolejnym ograniczeniem Bluetooth. Prawdopodobnie wpadniesz w sytuację, w której chcesz poradzić sobie z setkami, a nawet tysiącami urządzeń Bluetooth w stosunkowo niewielkim obszarze, na przykład budynku biurowym. W tym celu musisz użyć sieci siatki, aby podłączyć bramę i lokalne urządzenia Bluetooth.

  • Przeczytaj także: Co to jest Pan, Ban, Wan i LPWAN [Infographic]

Moc sieci siatkowych

Mesh-Network-Internet.jpg

Liczba urządzeń, które wymagają obsługi i komunikacji o niskiej mocy z innymi urządzeniami – i usługami online – rośnie codziennie. Aby to wesprzeć, Bluetooth LE wprowadził obsługę sieci mesh.

Sieć siatki umożliwia podłączenie dużej liczby urządzeń Bluetooth na szerszym obszarze. W tej sytuacji wszystkie urządzenia, lub “węzły”, W tej samej siatce są w stanie komunikować się ze sobą, bezpośrednio lub za pośrednictwem jednego lub więcej węzłów pośrednich, o ile każdy węzeł jest wystarczająco blisko dla co najmniej dwóch innych.

W ten sposób sieć nie zależy od centralnej bramy, aby przejść cały ruch.

Podobnie jak Internet, pakiety danych mogą znaleźć najbardziej wydajną trasę za pośrednictwem dowolnego węzłów między nadawcą a odbiornikiem.

W sieci siatki możesz również użyć “nadawanie” podejście, w którym wszystkie węzły w sieci siatki otrzymują tę samą wiadomość, a następnie interpretuj je i podejmij odpowiednie działania.

  • Przeczytaj więcej: Wyjaśniono sieci mesh

Lights-on-Smart-Lightbulb.png

Jednym z przykładów może być inteligentny system oświetlenia. Każdy przełącznik lub żarówka to węzeł w sieci z siatki za pomocą Bluetooth LE . Każda żarówka jest skonfigurowana, aby wiedzieć, który pokój to’s in.

Wiadomość jest transmitowana z węzła 1, przełącznika światła, przez siatkę. Połączone żarówki w pokoju 1 otrzymują tę wiadomość, ale nie będą na nią działać, ponieważ wiedzą, że nie są w pokoju 2. Wiadomość jest przekazywana, a kiedy dotrze do żarówek w pokoju 2, włączają. Pokój 2 może znajdować się setki metrów od pokoju 1, ale nadal otrzyma wiadomość za pośrednictwem innych węzłów. W ten sposób może być tysiąc lub więcej pokoi, wszystkie z oświetleniem kontrolowanym z dowolnego miejsca, za pomocą sieci Bluetooth LE.

  • Czytaj więcej: Co to jest HomeKit?

Przeczytaj więcej o zestawie rozwoju NRF52840

Po raz pierwszy opublikowane w czerwcu 2016 r
Zaktualizowano 25 stycznia 2023