Especificaciones y características de Bluetooth
La especificación Bluetooth fue lanzada oficialmente por Bluetooth Technology Alliance y anunciada oficialmente el 20 de mayo de 1998. En la actualidad, cuenta con más de 25.000 empresas miembro en todo el mundo. Fue fundada originalmente por Ericsson, IBM, Intel, Toshiba y Nokia, y posteriormente se unieron muchas empresas.
Todas las versiones estándar de Bluetooth admiten compatibilidad con versiones anteriores, por lo que la última versión puede sobrescribir todas las versiones anteriores.
El Grupo de Trabajo de Especificaciones Básicas de Bluetooth (CSWG) desarrolla principalmente cuatro especificaciones básicas de Bluetooth. Por lo general, actualiza el Apéndice de Especificaciones Básicas (CSA) cada pocos años y publica el Suplemento de Especificaciones Básicas (CSS) actualizado varias veces al año. . En 2004 se publicó una rápida errata. La principal diferencia es la introducción de la velocidad de datos mejorada (EDR), que permite una transferencia de datos más rápida. La velocidad nominal de EDR es de 3 Mbit/s, aunque la velocidad de transferencia de datos real es de 2,1 Mbit/s. EDR utiliza GFSK, modulación por desplazamiento de fase (PSK) y una combinación de π/4-DQPSK y 8DPSK. EDR puede reducir el consumo de energía al reducir el ciclo de trabajo.
Esta especificación se denomina Bluetooth v2.EDR, lo que significa que EDR es una característica opcional. Además de EDR, la especificación 2.0 también incluye otras mejoras menores. Este producto puede completar la certificación de cumplimiento de Bluetooth 2.0 sin admitir velocidades de datos más altas. Al menos un dispositivo comercial indica en su hoja de datos que es "Bluetooth 2.0 sin soporte EDR". La especificación principal de Bluetooth 2.1+EDR fue lanzada por Bluetooth Technology Alliance el 26 de julio de 2007.
La característica más importante de 2.1 es Secure Simple Pairing (SSP): mejora la experiencia de emparejamiento de dispositivos Bluetooth y también mejora la aplicación práctica y la solidez de la seguridad. Consulte la sección "Emparejamiento" a continuación para obtener más detalles.
2.1 también incluye varias otras mejoras, incluida la "Respuesta de consulta extendida" (EIR), que proporciona más información durante el proceso de consulta para que los dispositivos se puedan filtrar mejor antes de conectarse y monitoreo de bajo consumo. El mismo modo; , puede reducir el consumo de energía en el modo de bajo consumo. La versión 3.HS de la especificación central de Bluetooth fue lanzada por Bluetooth Technology Alliance el 21 de abril de 2009. En teoría, la velocidad de transmisión de Bluetooth 3.HS puede llegar a 24 Mbit/s, aunque esto no se realiza a través del enlace Bluetooth en sí. En cambio, el enlace Bluetooth se utiliza para la negociación y el establecimiento, y la transmisión de datos de alta velocidad se completa mediante el enlace 802.438+01 en la misma ubicación.
La principal novedad es AMP (que reemplaza a MAC/PHY), que también es una nueva función de transmisión de alta velocidad en 802.11. La alta velocidad no es una característica obligatoria de la especificación, por lo que sólo los dispositivos marcados con la marca registrada +HS admiten la transmisión de datos de alta velocidad por Bluetooth a través de 802.11. Los dispositivos Bluetooth 3.0 sin el sufijo +HS solo admiten la versión 3.0 de la especificación principal o versiones anteriores al Apéndice 1 de la especificación principal.
Modo mejorado L2CAP
El modo de retransmisión mejorada (ERTM) utiliza un canal L2CAP confiable, mientras que el modo de transmisión (SM) usa un canal de red no confiable sin retransmisión ni control de flujo. Introducido en el Apéndice 1 de la Especificación básica.
MAC/PHY alternativa
Los datos del perfil de Bluetooth se pueden transferir a través de MAC y phy en espera. Bluetooth RF todavía se utiliza para el descubrimiento de dispositivos, la conexión inicial y la configuración de perfiles. Pero cuando es necesario transferir grandes cantidades de datos, la alternativa de alta velocidad MAC PHY 802.11 (a menudo asociada con Wi-Fi) puede transferir los datos. Esto significa que Bluetooth puede usar modos de conexión probados de bajo consumo cuando el sistema está inactivo y usar radios más rápidas cuando es necesario transferir grandes cantidades de datos. El enlace AMP requiere el modo L2CAP mejorado.
Los datos sin conexión Unicast se transmiten en una dirección.
Los datos sin conexión de transmisión unidireccional pueden transmitir datos comerciales sin establecer un canal L2CAP claro. Se utiliza principalmente para aplicaciones que requieren baja latencia para las operaciones del usuario y la reconexión/transmisión de datos. Sólo es adecuado para pequeñas cantidades de transferencia de datos.
Control de potencia mejorado (Enhanced Power Control)
El control de potencia mejorado actualiza la funcionalidad de control de potencia, elimina el control de potencia de bucle abierto y aclara nuevos modos de modulación mediante el control de potencia introducido por EDR. El control de potencia mejorado especifica el comportamiento deseado. Esta característica también agrega control de energía de circuito cerrado, lo que significa que el filtrado RSSI se puede ampliar mientras se reciben confirmaciones. Además, se ha introducido un requisito de "potencia máxima directa" para abordar la pérdida de enlace del auricular, especialmente cuando el usuario lleva el teléfono en un bolsillo en el lado opuesto del cuerpo.
Banda ultra ancha
La función de alta velocidad (AMP) de Bluetooth 3.0 estaba originalmente dirigida a aplicaciones UWB, pero WiMedia Alliance (la organización responsable de las funciones Bluetooth UWB) anunció su Tras su disolución en marzo de 2009, UWB finalmente fue excluido de la versión 3.0 de la especificación principal.
El 16 de marzo de 2009, WiMedia Alliance anunció que había iniciado conversaciones sobre la versión WiMedia Ultra-Wideband (UWB) del protocolo de transmisión de tecnología. WiMedia ha trasladado todas las versiones actuales y futuras, incluidas futuras optimizaciones de alta velocidad y consumo de energía, a Bluetooth SIG, Wireless USB Promotion Group y USB Implementers Forum. Después de completar con éxito la transferencia de tecnología, el marketing y las disposiciones administrativas relacionadas, WiMedia Alliance cesó sus operaciones.
En junio de 2009, Bluetooth SIG suspendió el desarrollo de UWB como parte de la solución MAC/PHY de reemplazo de Bluetooth 3.HS. Porque algunos pero importantes miembros de la antigua WiMedia no estaban dispuestos a firmar los acuerdos necesarios para la transferencia de propiedad intelectual. El Bluetooth SIG está evaluando ahora otras opciones para su desarrollo a largo plazo. Ver también: Bluetooth Low Energy
Bluetooth SIG lanzó oficialmente la especificación Bluetooth Core 4.0 (llamada Bluetooth Smart) el 30 de junio de 2010. Incluye los protocolos Bluetooth Classic, Bluetooth High Speed y Bluetooth Low Energy. Bluetooth High Speed se basa en Wi-Fi, mientras que Classic Bluetooth incluye protocolos Bluetooth más antiguos.
Bluetooth de baja energía, también conocido como Wibree, es un subconjunto de la versión 4.0 de Bluetooth. Tiene una nueva pila de protocolos y puede establecer rápidamente enlaces simples. Como alternativa al protocolo estándar Bluetooth en las versiones 1.0–3.0 de Bluetooth, se utiliza principalmente para aplicaciones con un consumo de energía extremadamente bajo y alimentadas por baterías tipo botón. Hay dos diseños de chips: modo dual, modo único y versiones anteriores mejoradas. Los nombres anteriores de Wibree y Bluetooth ULP quedaron obsoletos y reemplazados por BLE, que luego se usó durante algún tiempo. Posteriormente se lanzaron nuevas marcas en 2011, a saber, "Bluetooth Smart Ready" para el dispositivo principal y "Bluetooth Smart" para el sensor. En modo único, solo se pueden ejecutar pilas de protocolos de bajo consumo. STMicroelectronics, Kesheng Electronics, China South Locomotive & Rolling Stock Corporation, Nordic Semiconductor y Texas Instruments han lanzado soluciones Bluetooth monomodo de baja energía. En el caso del modo dual, la funcionalidad Bluetooth Smart está integrada en el controlador Bluetooth clásico existente. En marzo de 2011, Qualcomm Atheros, CSR, Broadcom y Texas Instruments anunciaron el lanzamiento de chips que cumplen con este estándar. Arquitectura aplicable * * * Disfrute de todas las frecuencias de radio y funciones existentes del Bluetooth clásico, con un aumento de precio casi insignificante en comparación con el Bluetooth clásico. La reducción de costos de los chips monomodo permite lograr una alta integración y compatibilidad de los equipos. Una de sus características es una capa de enlace liviana que proporciona operación en modo inactivo de bajo consumo de energía, descubrimiento simple de dispositivos, transmisión confiable de datos múltiples punto a punto y conexiones cifradas seguras y de ahorro de energía avanzadas a un costo extremadamente bajo.
Las mejoras generales en la versión 4.0 incluyen las necesarias para promover el modo Bluetooth Low Energy, así como servicios para Generic Attribute Profile (GATT) y AES Encryption Security Manager (SM).
El Apéndice 2 de la especificación principal se lanzó oficialmente en febrero de 201165438, e incluye mejoras en la interfaz del controlador del host de audio y la capa de adaptación del protocolo de alta velocidad (802.11).
La revisión 2 del Apéndice 3 de la Especificación Básica se adoptó oficialmente el 24 de julio de 2012.
El apéndice 4 de la especificación principal se adoptó oficialmente el 13 de febrero de 2012. Bluetooth SIG anunció oficialmente la adopción de la versión 4.1 de la especificación central de Bluetooth en febrero de 2013. La especificación es una actualización de software para la versión 4.2 de Bluetooth, no una actualización de hardware.
Esta actualización incluye los apéndices de especificaciones principales de Bluetooth (CSA1, 2, 3, 4) y agrega nuevas funciones para mejorar la facilidad de uso para los consumidores. Estas características incluyen soporte mejorado para LTE y tasas de intercambio de datos masivos, además de ayudar a los desarrolladores a innovar al permitir que los dispositivos admitan múltiples funciones simultáneamente.
Las características de la versión 4.1 son las siguientes: Servicio inalámbrico móvil * * * Señales almacenadas, empuje de tren y escaneo de interfaz común, transmisión direccional de ciclo de trabajo bajo, L2CAP basado en control de flujo de crédito, canal dedicado orientado a la conexión Modo dual y topología, topología de capa de enlace de baja potencia Voz de banda ancha 802.11n PAL, actualizaciones de arquitectura de audio, Intervalo de publicidad de datos rápidos (Intervalo de publicidad de datos rápidos) Tiempo de descubrimiento limitado Tenga en cuenta el apéndice de especificaciones principales (CSA) anterior a la versión 4.65438+ Algunas características existentes
Bluetooth 4.2 se lanzó el 2 de febrero de 2014. Introduce algunas características clave de IoT y es una actualización de hardware. Sin embargo, algunos hardware Bluetooth más antiguos también pueden obtener algunas funciones de Bluetooth 4.2, como actualizaciones de protección de la privacidad a través del firmware.
Las principales mejoras incluyen: ampliar la longitud de los paquetes de bajo consumo, ampliar los permisos de privacidad de la capa de enlace de conexiones seguras de bajo consumo y ampliar la estrategia de filtrado de escaneo de la capa de enlace. Los dispositivos Bluetooth Smart pueden lograr conectividad IP a través del perfil de soporte de protocolo de Internet (IPSP). IPSP agrega opciones de conectividad IPv6 a Bluetooth Smart y es ideal para hogares conectados y aplicaciones de IoT. Bluetooth 4.2 acelera la transferencia de datos al aumentar la capacidad de paquetes de Bluetooth Smart. La configuración de privacidad líder en la industria hace que Bluetooth Smart sea más inteligente, no solo reduciendo el consumo de energía, sino también dificultando que los espías rastreen el dispositivo en línea a través de Bluetooth. Los consumidores pueden tener una mayor tranquilidad al saber que no están siendo rastreados por balizas y otros dispositivos. Las ventajas de esta versión principal son las siguientes: Implementación de Internet de las cosas: la compatibilidad con opciones flexibles de conexión a Internet (IPv6/6LoWPAN o Bluetooth Smart Gateway) hace que Bluetooth Smart sea más inteligente en permisos de privacidad, beneficios de ahorro de energía y seguridad estándar de la industria; el rendimiento hace que Bluetooth sea más inteligente y rápido; las velocidades de rendimiento y la capacidad de paquetes aumentan.