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細說BLUETOOTH 5 【2X 資料吞吐量】

藍牙聯盟SIG給出了藍牙5的三大特性:

4X 距離

2X 資料吞吐量

8倍 廣播資料

細說BLUETOOTH 5 【2X 資料吞吐量】

相信每一個看到這三個名額的工程師都會非常興奮,比起藍牙4.2,藍牙5的功能提升不是一點點。那我們就來詳細的看看這三大特性。

先介紹最簡單了解的.

相比與藍牙4.2來說,隻是以藍牙5的數量提升了一倍是因為PHY層支援2M資料傳輸率。在藍牙4.2之前,隻支援1Mbps PHY的速率。在此強調一點,PHY的速率隻為藍牙往空中丢資料的速率,并不等同于點對點裝置的主端藍牙晶片的應用層傳到從端藍牙晶片應用層的資料吞吐量,如果要計算該吞吐量,請參考之前文章《藍牙4.2最大傳輸熟慮詳細分析》。

藍牙5 PHY層支援2M的速率可以說明兩個問題,1.機關時間内可傳輸的資料吞吐量提升一倍,2.傳輸相同資料量的資料藍牙5的時間可降低一倍,進而使得藍牙晶片可以更長時間的處于休眠模式,以降低藍牙整體功耗。下圖列舉出1M PHY和2M PHY 的對比清單。

細說BLUETOOTH 5 【2X 資料吞吐量】

更快的資料傳輸率可以用來做什麼呢?第一個讓我想到的就是OTA空中更新,想必大家都有嘗試過自己的智能穿戴裝置更新工具,那體驗,真的是非常糟糕,現在數量提升了,肯定馬上把該速率用在OTA上,另外,在測試市面手環産品的過程中我們自己也看到一個非常糟糕的設計,大多數客戶都還停留在使用BLE4.1産品,即使 使用了BLE4.2也很少有客戶用到大PDU來改善OTA更新,這裡希望各位工程師好好考慮該如何優化自己的産品,合理利用大資料傳輸提升OTA速度。下面從藍牙SPEC上摘錄幾代BLE的規範和計算得來極限資料傳輸率供大家參考使用。

細說BLUETOOTH 5 【2X 資料吞吐量】

另外,2M PHY的應用方向還有大塊加密資料的瞬時傳輸,語音資料的傳輸,圖檔傳輸等。

我們再來看看目前支援藍牙5大資料傳輸的晶片,目前來看各大廠商支援藍牙5大資料傳輸的晶片已經陸續量産,請注意我的用詞,支援藍牙5大資料傳輸的晶片,而不是完整支援藍牙的晶片。

(目前完整支援藍牙5三個特性的晶片非常少,目前沒有一步手機支援4X 距離模式)

晶片廠家:Nordic 52832, Nordic 52840(有樣品未量産), TI CC2640R2F, Dialog 14585等。

支援藍牙5大資料傳輸的手機廠家(晶片可能來之Broadcom或者Qualcom):

Iphone 7, Iphone 8, Iphone X, Sumsam S8等。

結論:

目前号稱支援藍牙5的晶片廠家都是支援藍牙5中的2M PHY 2X 資料吞吐量。

2M PHY 2X 資料吞吐量在OTA空中更新,大塊加密資料傳輸,語言資料傳輸有更多的發揮空間。

2M PHY 2X 資料吞吐量是藍牙5新特性裡面價值最低的功能,另外兩個功能将無限擴充BLE新的應用方向。

下一篇将詳細講述4X 距離 Long range mode, 這才是藍牙5新特性的核心技術之一。