Bluetooth 5.1: що нового і чому це важливо

Технологія Bluetooth 5.1 впроваджує інноваційні можливості «пеленгування», що дозволяють Bluetooth-пристроям з високою точністю, аж до сантиметра, визначати своє розташування в просторі. Це нововведення відкриває двері до більш точного позиціонування в приміщеннях. Оновлена версія також включає в себе вдосконалення, які забезпечують більш стабільне та надійне з’єднання Bluetooth.

Можливість визначення місцезнаходження пристроями Bluetooth

Звичайні бездротові Bluetooth-системи можуть лише приблизно оцінити відстань до пристрою, наприклад, розумного годинника або пристрою розумного дому, використовуючи силу сигналу. Вони можуть ідентифікувати, що ви перебуваєте на відстані декількох метрів, але не здатні визначити точний напрямок.

Ситуація змінюється завдяки новій функції пеленгування в Bluetooth 5.1, яку нещодавно представила Спеціалізована група Bluetooth (SIG), галузева організація, що займається розвитком технології Bluetooth. Тепер системи позиціонування можуть визначити напрямок, з якого надходить сигнал Bluetooth. Поєднуючи інформацію про відстань і напрямок, пристрої Bluetooth здатні визначити точне положення іншого пристрою з точністю до сантиметра.

Bluetooth 5.1 пропонує два різні підходи до визначення напрямку, відомі як “Кут прибуття” (AoA) та “Кут відправлення” (AoD). Для їх реалізації один з пристроїв повинен мати набір з кількох антен, дані з яких використовуються для обчислення напрямку, з якого надходить сигнал Bluetooth.

Наприклад, якщо ваш смартфон підтримує Bluetooth 5.1, система позиціонування може дуже точно визначити ваше місцезнаходження. Це можна використовувати для покращення навігації у приміщеннях, пошуку загублених ключів або для більш точного визначення вашого розташування для пристроїв розумного дому.

Швидке з’єднання з меншим енергоспоживанням

Як і можна було очікувати з огляду на номер версії, Bluetooth 5.1 не є революційним оновленням, як Bluetooth 5.0. Внесені зміни відносно невеликі, але корисні.

Bluetooth-пристрої з низьким енергоспоживанням використовують так званий “Загальний профіль атрибутів” (GATT). При кожному підключенні пристрій-клієнт ініціює “виявлення служби”, щоб визначити можливості пристрою-сервера. Цей процес займає час та енергію. Bluetooth 5.1 впроваджує більш ефективне кешування, що дозволяє клієнтам пропускати етап виявлення служби, якщо нічого не змінилося. Ці покращення кешування GATT сприяють швидшому з’єднанню та зменшенню споживання енергії.

Оновлена реклама з’єднання

Bluetooth 5.1 також включає в себе ряд вдосконалень, пов’язаних з рекламою. Термін “реклама” в даному контексті стосується процесу, коли пристрій Bluetooth інформує про свою готовність до підключення, сповіщаючи про свою присутність інші Bluetooth-пристрої поблизу. Ці покращення покликані оптимізувати процес з’єднання.

Однією з нових функцій є “рандомізоване індексування рекламних каналів”. У Bluetooth 5.0 пристрої використовували канали 37, 38 та 39 у строго визначеному порядку. Тепер пристрої можуть вибирати канали випадково. Це зменшує ймовірність конфліктів між двома Bluetooth-пристроями, що “говорять” на одних і тих же каналах, і буде особливо корисним у місцях з великою кількістю Bluetooth-пристроїв.

У Bluetooth 5.0 було впроваджено можливість синхронізації сканування для з’єднання з “рекламним” розкладом іншого пристрою. Наприклад, якщо ви підключаєте смартфон до телевізора через Bluetooth, телевізор може повідомити смартфону про час, коли він почне рекламувати свою доступність, використовуючи поле даних SyncInfo. Це позбавляє необхідності постійного сканування телевізора смартфоном, оскільки він точно знає, коли той почне “рекламувати” себе. Це заощаджує енергію і потенційно може бути корисним, якщо пристроям необхідно обмінюватися даними у визначений час.

Однак, цей процес обміну “періодичною синхронізацією реклами” вимагає певної потужності, і малопотужні пристрої можуть не захотіти використовувати свою енергію на це. У Bluetooth 5.1 підключені пристрої можуть передавати ці дані безпосередньо один одному – наприклад, ваш смартфон може передати інформацію про розклад реклами телевізора безпосередньо на розумний годинник, а не змушувати годинник самостійно отримувати цю інформацію від телевізора. Це дає змогу заощадити енергію на малопотужних пристроях та збільшити час їх автономної роботи.

Більш детальна технічна інформація про механізм роботи цих функцій доступна в офіційному документі “Огляд характеристик ядра Bluetooth”. У документі також перераховано деякі незначні зміни, не згадані в цій статті.