Diferencias entre BLE 5.2, BLE 5.1, BLE 4.0 y otros protocolos BLE

NiceRF: una breve introducción a varios protocolos BLE, como BLE 5.2, BLE 5.1 ​​y BLE 4.0.

¿Qué es el protocolo Bluetooth?

El protocolo Bluetooth es un estándar de comunicación Bluetooth definido por el Grupo de Interés Especial (SIG) de Bluetooth. Ha desarrollado tecnologías tradicionales maduras Bluetooth y Bluetooth Low Energy (BLE).

Bluetooth, la distancia de transmisión es de 2 a 50M en el protocolo Bluetooth 4.0 anterior, con una velocidad de 1Mbps, a 300M en el protocolo Bluetooth 5.2 actual, con una velocidad de 2Mbps. Entre ellos, el Bluetooth de bajo consumo puede reducir el consumo de energía al nivel uA durante el sueño.

Diferencias entre B LE  5.2 , B LE  5.1, B LE  4.0 y otros protocolos BLE

BLE 5.2 :

Características: La transmisión es la misma que BLE 5.1. Basado en BLE 5.1, incluye tres funciones: canal de sincronización LE, protocolo ATT mejorado y control del consumo de energía LE.

Canal LE Sync: El canal LE Sync sienta las bases para implementar audio Bluetooth de próxima generación para aplicaciones de audio multitransmisión y uso compartido de audio basadas en transmisiones de audio. Según la especificación principal de la versión 5.2, un grupo de sincronización puede incluir hasta 31 flujos de audio sincronizados diferentes y, en el modo de sincronización de transmisión, un número ilimitado de receptores de audio dentro del rango de comunicación pueden escuchar simultáneamente los flujos de audio compartidos.

ATT mejorado: se ha mejorado el protocolo ATT en la versión BLE 5.2 (Protocolo de atributos mejorado), que se utiliza para leer rápidamente los valores de los atributos. Esta nueva función mejorará la eficiencia de la comunicación de información basada en el protocolo ATT y logrará un rápido descubrimiento de servicios (Fast Service Discovery). Descubrimiento de servicios) y otras funciones. Es previsible que la función de descubrimiento rápido de servicios se aplique en la tecnología de audio Bluetooth de próxima generación para realizar el intercambio rápido de información de servicios relevante entre dispositivos de audio.

LE Power Control: BLE  5.2 define un protocolo de control de energía bidireccional para Bluetooth Low Energy (LE Power Control) que se puede utilizar para implementar una variedad de escenarios de aplicaciones, lo que ayuda a reducir aún más el consumo de energía y mejorar la conectividad del dispositivo mientras se mantiene la estabilidad y confiabilidad de la conectividad.

BLE 5.1:

Características: La transmisión es la misma que BLE 5.0. La diferencia entre BLE 5.1 ​​y BLE 5.0 es que el primero agrega funciones de radiogoniometría y posicionamiento a nivel de centímetros. Esta función recientemente agregada de BLE 5.1 ​​puede reemplazar el posicionamiento asistido por WiFi tradicional, lo que puede hacer que el posicionamiento en interiores sea más preciso y también puede ubicar con precisión la posición de objetos pequeños para evitar su pérdida.

BLE 5.0:

En comparación con BLE 4.2, BLE 5.0 duplica la velocidad de transmisión de datos, de 1 Mbps a 2 Mbps. Velocidades de transferencia más rápidas duplicarán las tasas de transferencia de datos al tiempo que mejoran la eficiencia espectral y energética, reducen significativamente el consumo de energía y permiten nuevas aplicaciones de mayor rendimiento, como el audio, con datos de un solo paquete que se expanden desde los 20 bytes originales hasta un máximo de 256 bytes. La cobertura del estándar BLE 5.0 será cuatro veces mayor que la del BLE 4.2, que son unos 300 metros. La capacidad de comunicación de transmisión BLE 5.0 se actualiza de 31 bytes de BLE 4.2 a 255 bytes, y la capacidad de transmisión mejorada traerá mejores balizas para crear más servicios de navegación y posicionamiento en interiores basados ​​en la ubicación sin la necesidad de emparejamiento y cableado. La transmisión de datos puede ser Realizado, y la precisión de posicionamiento interior es inferior a 1 metro, lo que mejora la función de precisión de posicionamiento interior.

BLE 4.2:

Características: mejora de la seguridad de la conexión LE, protección de la privacidad, implementación de transmisión de big data

Seguridad de la conexión LE: según la definición de Spec, los enlaces de cifrado de emparejamiento de BLE 4.0 y 4.1 se basan en el cifrado AES-CCM, pero dado que ambas partes de Bluetooth 4.1 comparten la misma clave, existen riesgos y vulnerabilidades de ser descifrados. El enlace de emparejamiento de BLE 4.2 está cifrado mediante el algoritmo de intercambio de claves Diffie-Hellman Key Exchange. Cada dispositivo tiene un par de pares de claves, una clave pública y una clave privada. La clave privada la almacena él mismo y la clave pública se revela a la otra parte. El archivo cifrado se cifra con su propia clave privada y la clave pública de la otra parte, y el receptor lo descifra mediante su propia clave privada y la clave pública de la parte transmisora, evitando así eficazmente que se produzca el incidente del descifrado del intermediario. la clave.

Protección de la privacidad: Bluetooth llevará su propia dirección BD (dirección del dispositivo Bluetooth) durante el proceso de transmisión, que es la única dirección MAC de Bluetooth. Es muy útil en algunas aplicaciones, como las aplicaciones de seguimiento logístico, y los dispositivos logísticos se pueden reparar según la dirección BD. . Sin embargo, algunas aplicaciones no quieren que su dirección BD quede expuesta al monitoreo del dispositivo maestro. BLE 4.2 ofrece una opción flexible. BLE 4.2 estipula que el dispositivo esclavo puede elegir enviar una dirección BD aleatoria en modo de transmisión, de modo que el dispositivo maestro pueda obtener su dirección BD real solo después de que esté conectado al dispositivo. Además, la dirección BD del modo de transmisión del dispositivo es una secuencia aleatoria.

Realización de la transmisión de big data: BLE 4.1 admite la transmisión de datos de un solo paquete de hasta 23 bytes, y BLE 4.2 admite la transmisión de datos de un solo paquete de hasta 255 bytes, lo que mejora enormemente la velocidad de transmisión de datos.

BLE 4.1:

Características: Velocidad de transferencia de datos mejorada, permite la coexistencia maestro-esclavo, admite UUID de 32 bits

Mejora de la tasa de transferencia de datos: en comparación con BLE 4.0, la transferencia máxima de datos por paquete de BLE 4.1 se ha incrementado de 20 bytes a 23 bytes, lo que aumenta la tasa de transferencia de datos en un 15 %.

Coexistencia maestro-esclavo: la topología de la capa de enlace se ha actualizado para permitir que un solo dispositivo maestro-esclavo coexista al mismo tiempo (rotación de intervalo de tiempo) y una topología de conexión maestro-esclavo múltiple.

Admite UUID de 32 bits: UUID de 32 bits se refiere al UUID transportado en el paquete de transmisión. El UUID de 128 bits completo se obtiene asignando el UUID de 32 bits de transmisión, de modo que la longitud efectiva de los datos de transmisión en el paquete de transmisión sea mayor.

BLE 4.0:

Características: capa física y capa de enlace de bajo consumo, cifrado AES, protocolo de atributos (ATT), perfil de atributos genéricos (GATT), administrador de seguridad (SM)

Lo anterior es la diferencia entre BLE 5.2, BLE 5.1, BLE 4.0 y otros protocolos BLE, espero que pueda ayudarte.

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