Bluetooth 5

Trasmitere de date mai mare
Rata de biți pentru Bluetooth LE a fost acum extinsă de la o viteză de transmisie singulară (1 Mbps) la patru viteze discrete de viteză de biți, după cum se vede mai jos. Viteza maximă de biți este dublată la 2 Mbps. Împreună cu progresele introduse în Bluetooth 4.2, care au permis extensiile de lungime a datelor (DLE), debitul total este de 5 ori mai mare decât nivelul inițial al Bluetooth 4.0. Acum, debitul aplicațiilor, fără a include cheltuielile generale, cum ar fi adresarea, poate fi de până la 1,4 Mbps.

Fig. 1 Throughput with different payloads and bit rates
Această creștere oferă oportunități pentru noi aplicații care pur și simplu au nevoie de un debit de date mai mare decât era posibil anterior. Ea permite, de asemenea, actualizări mult mai rapide ale firmware-ului dispozitivelor prin aer (OTA-DFU). nRF52840, ca toți membrii seriei de Socks nRF5x, este un SoC bazat pe flash, permițându-i astfel să profite de această viteză crescută pentru a efectua actualizări de firmware și pentru încărcarea datelor în mod masiv.

Câmp mai mare
Bluetooth 5 a introdus schimbări semnificative la nivelul fizic (PHY) pentru funcționarea radio Bluetooth. Acum sunt disponibile patru rate de biți: 2 Mbps, 1 Mbps, 500 kbps și 125 kbps. Cea de 2 Mbps oferă în mod clar posibilități mai mari de debit. De ce să oferim rate de biți mai mici, de 500 kbps și 125 kbps, se pot întreba unii. Motivul este acela că, la aceste viteze de biți mai mici și cu procesarea LE Coded asociată, care utilizează FEC (Forward Error Correction), devine mai ușor de recuperat transmisiunile de date în zgomotul înconjurător. Pe scurt, sensibilitatea se îmbunătățește, mai exact cu aproximativ 12 dB.
În termeni de radiofrecvență, o îmbunătățire cu 6 dB a bugetului legăturii reprezintă o dublare teoretică a razei de acțiune, prin urmare, o îmbunătățire cu 12 dB mărește de patru ori posibilitățile de rază de acțiune. Bugetele de legătură pot fi îmbunătățite prin putere de ieșire suplimentară, dar, în mod critic, îmbunătățirile de rază lungă de acțiune din Bluetooth 5 nu se bazează pe o putere de ieșire îmbunătățită și înseamnă că se poate obține o rază de acțiune de până la patru ori mai mare fără a fi nevoie de o creștere a puterii de ieșire de vârf. Capacitatea de debit se reduce, desigur, atunci când sunt selectate modurile de 500 kbps sau 125 kbps, dar pentru multe aplicații Bluetooth LE, care sunt aplicații de detectare și acționare relativ simple, debitul redus este perfect adecvat.
Capacitate de difuzare crescută
Se introduc extensii de publicitate pentru a atenua ocuparea canalelor de publicitate și potențiala congestie a canalelor. Lungimea mai mare a pachetelor și un nou strat PHY au crescut durata de timp în care fiecare pachet ocupă un canal. Având în vedere că există doar 3 canale de publicitate, aceste canale ar putea deveni în curând congestionate de pachete publicitare cu sarcini utile mari de date la viteze de transmisie mai mici, cum ar fi 125 kbs. Extensiile de publicitate atenuează această problemă potențială prin publicitate pe cele 3 canale de publicitate ca și până acum, dar datele care urmează să fie trimise sunt pe un canal nepublicitar convenit, un canal de date.

Fig. 2 Extensiile de publicitate alocarea canalului pentru datele publicitare
O caracteristică suplimentară a extensiilor de publicitate este capacitatea de a înlănțui pachetele de publicitate pentru a crea sarcini utile de date publicitare extinse, așa cum se vede în fig. 2. 3.

Fig. 3 Extensiile de publicitate „înlănțuirea” pachetelor de date publicitare
Publicitatea periodică permite o difuzare mai sincronizată a datelor între dispozitive. În acest mod, publicitatea periodică are loc la un interval periodic determinist, permițând astfel o adevărată difuzare fără conexiune.
Coexistență îmbunătățită cu o secvențiere îmbunătățită a salturilor de canal
Bluetooth 5 a introdus, de asemenea, un algoritm îmbunătățit de selectare a canalelor (CSA #2) pentru a îmbunătăți pseudo-aleatoritatea selecției canalului pentru următorul salt. CSA #2 va îmbunătăți performanța de coexistență a dispozitivelor activate în prezența WiFi, a altor dispozitive Bluetooth. Toate SoC-urile din seria nRF52 au capacitatea de a suporta CSA #2.
Toate SoC-urile Bluetooth 5 din seria nRF52
Toate SoC-urile multiprotocol din seria nRF52 au fost proiectate pentru a profita de aceste progrese semnificative de performanță ale Bluetooth 5. În plus, nRF52840 are o putere de ieșire îmbunătățită de 8 dB care, împreună cu noile caracteristici de rază lungă de acțiune din Bluetooth 5, oferă noi posibilități semnificative de aplicații care necesită o comunicare cu rază mai mare de acțiune.

.