Что такое AptX HD
Кодек AptX HD — логическое развитие кодека AptX, которое было выпущено компанией Qualcomm в 2020 году. AptX HD — другой тип чипсета. За счет измененного принципа кодирования, кодек обеспечивает упаковку аудиосигнала для беспроводной передачи в более высоком разрешении, вплоть до 24 бит / 48 кГц. Таким образом, AptX HD обходит по разрешению CD формат (16бит/44.1 кГц), но это только в теории. На практике все равно приходится сталкиваться с потерями из-за ограниченной полосы пропускания Bluetooth. Тем не менее, AptX HD обеспечивает солидное качество звука для беспроводных наушников. Он демонстрирует более низкое соотношение сигнал/шум, поддерживает звуковые частоты в ВЧ диапазоне до 20 кГц и динамический диапазон не менее 120 дБ. AptX HD — принципиально другой чип, поэтому устройства с чипом AptX не могут быть обновлены до поддержки AptX HD.
Прочие кодеки
Еще более продвинутое сжатие звука обеспечивает кодек aptX, который активно продвигает на рынке беспроводного Bluetooth-аудио компания CSR. Создатели пропагандируют его как средство для беспроводной передачи музыки «в CD-качестве».
Кодек aptX имеет свой логотип, потому что разработан и запатентован компанией CSR
На самом деле это не совсем так, хотя алгоритмы, лежащие в основе aptX, по принципу своей работы действительно напоминают лосслесс-кодировщики, уплотняющие аудиопоток без потери звуковой информации. Среди достоинств aptX — способность к Bluetooth-трансляции MP3 и AAC без дополнительной обработки, а значит, и без ухудшения звука.
Специальная версия aptX Low Latency, заточенная под запросы геймеров и киноманов, обеспечивает еще и минимальную задержку в доставке сигнала — а значит, просмотр кино без отставания реплик от мимики персонажей.
Кодек aptX обеспечивает передачу аудио с битрейтом до 352 кБ/с, не обрезает верхний регистр и раздвигает частотный диапазон до вполне солидных 10 Гц — 22 кГц, но высокая сложность применяемых алгоритмов требует от мобильных процессоров утроенной вычислительной мощности по сравнению с базовым SBC. Именно поэтому поддержка aptX встречается среди «синезубых» приборов довольно редко, чаще всего — в премиальном сегменте смартфонов.
Как и в случае с AAC, при беспроводном соединении источника звука с колонками или наушниками следует убедиться, что кодек aptX поддерживается обоими устройствами. Лишь в этом случае можно не сомневаться, что ты действительно выжимаешь из «синего зуба» максимум его музыкального потенциала.
Стандартизированный в A2DP кодек ATRAC ни разу не использовался в качестве Bluetooth-кодека даже самими Sony, кодеки Samsung HD, Samsung Scalable и Samsung UHQ-BT имеют очень ограниченную поддержку со стороны передающих и получающих устройств, а HWA LHDC — слишком новый, и поддерживается всего тремя(?) устройствами.
Люди, которые не слышат разницы между кодеками во время тестирования через веб-сервис, уверяют, что слышат её при прослушивании музыки в беспроводных наушниках. Увы, это не прикол и не эффект плацебо: разница действительно слышна, однако вызвана она не отличиями
Подавляющее большинство чипсетов Bluetooth-аудио, используемых в принимающих беспроводных устройствах, оснащаются цифровым обработчиком сигналов (Digital signal processor, DSP), который реализует эквалайзер, компандер, расширитель стерео и другие вещи, призванные улучшить (или изменить) звук. Производители Bluetooth-аппаратуры могут настроить DSP для каждого кодека раздельно, и при переключении между кодеками слушателю будет казаться, что он слышит различие работы кодеков, когда в действительности он слушает разные настройки DSP.
Активация различных функций DSP для каждого кодека и выхода отдельно
Некоторые устройства премиального сегмента комплектуются программой, позволяющей настраивать параметры DSP, но большинство более дешевых наушников не имеют такой возможности, и пользователи не могут отключить пост-процессинг звука штатными средствами.
Реализация Bluetooth
Bluetooth работает на частотах от 2400 до 2483.5 МГц (включая поле допусков от 2 МГц в нижнем диапазонt и 3.5 МГц наверху). Соответственно как видно, принцип действия основан на использовании радиоволн. Радиосвязь Bluetooth осуществляется в диапазоне ISM применяющемся в различных бытовых приборах и беспроводных сетях.
Bluetooth использует радио технологию, которая называется скачкообразной перестройкой частоты с расширенным спектром, Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS. Bluetooth делит данные на пакеты и передает каждый пакет по одному из обозначенных 79 каналов (рабочих частот). Каждый канал имеет полосу пропускания 1 МГц. Связь Bluetooth 4.0 использует 2 МГц интервал, который вмещает в себя 40 каналов. Первый канал запускается на 2402 МГц и продолжается до 2480 МГц с шагом 1 МГц. Для Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты, несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду.
Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения.
Скорость и дальность
Эти два параметра связаны между собой: чем больше дальность, тем меньше скорость и наоборот. Чтобы лучше понять, как это работает, нам понадобится аналогия про силача и ядро.
Представим, что у нас есть силач (блютус-передатчик) и ядро (данные). Если силач будет брать большие ядра и кидать их, то они недалеко улетят, зато масса перекидываемых ядер будет максимальной. А если он будет брать маленькие и лёгкие ядра, то и кидать он их сможет дальше, но чтобы перекинуть ту же самую массу, что и в первом случае, кидать ядра придётся долго.
С блютусом то же самое: мы можем либо быстро передавать данные на короткие расстояния, либо медленно — на более длинную дистанцию.
Технологические различия
С технологической точки зрения существуют три в корне разных типа устройств: «классический», двухрежимный и однорежимный Bluetooth. Первый тип представлен устройствами с поддержкой «классического» типа интерфейса Bluetooth, притом в эту категорию попадает большинство известных Bluetooth-устройств. Несмотря на то, что аппаратное обеспечение с поддержкой стандарта Bluetooth Low Energy на данный момент уже более чем год поставляется на международный рынок, множество конечных продуктов не имеют программной поддержки технологии Bluetooth Low Energy. Тем не менее есть веские причины ожидать, что большинство устройств в дальнейшем будут поддерживать Bluetooth Low Energy (так как интегральные схемы Bluetooth уже поддерживают его). Однако останутся некоторые категории Bluetooth-продуктов (например, Bluetooth-стереонаушники), где использование Bluetooth Low Energy не дает никаких ощутимых преимуществ, поэтому в обозримом будущем эти устройства продолжат использовать «классический» Bluetooth.
Вторая категория — так называемые двухрежимные устройства. Они поддерживают не только «классический» Bluetooth, но и Bluetooth Low Energy, и могут соединяться как с «классическими» Bluetooth-устройствами, так и с устройствами Bluetooth Smart. В конструкции устройств Bluetooth Smart Ready используются двухрежимные ИС. Эти устройства не могут воспользоваться преимуществами пониженного энергопотребления, которые предлагает технология Bluetooth Low Energy, так как им необходимо соответствовать техническим требованиям устаревших Bluetooth-устройств, но, тем не менее, они являются неотъемлемой частью всей экосистемы.
Третья и, вероятно, самая любопытная категория — это однорежимные устройства, которые используют Bluetooth Low Energy как единственно возможную технологию коммуникации. Эти устройства не могут напрямую соединяться с «классическими» Bluetooth-устройствами, но, с другой стороны, они оптимизированы для применения с Bluetooth Low Energy и способны использовать все ее преимущества.
Отметим, что технология Bluetooth Low Energy была разработана для тех сфер, где длительность работы устройства сравнительно мала. Например, браслет для измерения пульса может быть подключен все время в течение долгой тренировки, но ему нужно передавать всего несколько байт в секунду, то есть при условии использования оптимизированного протокола передатчик будет включаться не более чем на миллисекунду. Сравните это с работой беспроводного аудиодинамика или наушников, где объемы передаваемых данных исчисляются сотнями килобайт в секунду и передатчик, таким образом, находится во включенном состоянии значительное время (десятки процентов от общего времени работы устройства).
Изначальная спецификация Bluetooth предполагала беспроводную передачу данных в средах общего назначения, и она была успешно адаптирована под использование в других областях, например в устройствах ввода и беспроводных аудиопродуктах. Технология Bluetooth Low Energy была специально создана для решений, где применение классической формы Bluetooth не было бы оправданно, таким образом, был расширен потенциальный рынок для технологии Bluetooth.
Самые распространенные профили Bluetooth
Чтобы использовать беспроводную технологию Bluetooth, устройства должны быть в состоянии интерпретировать определенные профили Bluetooth, которые находятся определенных областях применения и указывают общие формы поведения, чтобы Bluetooth совместимые устройства могли использовать для связи с другими устройствами Bluetooth.
Профиль — набор функций или возможностей, доступных для определённого устройства Bluetooth.
Существует широкий спектр профилей Bluetooth, которые описывают различные типы приложений или сценариев использования устройства.
Список основных профилей одобренных Bluetooth SIG с кратким описанием и предназначением:
Advanced Audio Distribution Profile (A2DP) разработан для передачи музыки, к беспроводной гарнитуре или иным устройствам.
Audio / Video Remote Control Profile (AVRCP) создан для управления стандартными функциями телевизоров, высокоточного оборудования. Позволяет создавать устройства с функциями дистанционного управления.
Basic Imaging Profile (BIP) разработан для пересылки изображений между устройствами. С помощью этого профиля, возможно, изменять размер изображения и конвертировать его в поддерживаемый принимающим устройством формат.
Basic Printing Profile (BPP) с его помощью возможно пересылать текст, сообщения электронной почты, vCard на принтер. Профилю не требуется наличие драйверов.
Common ISDN Access Profile (CIP) используется для доступа устройств к цифровой сети с интеграцией служб, ISDN.
Cordless Telephony Profile (CTP) поддерживает беспроводную телефонию.
Device ID Profile (DIP) помогает определить класс устройства, его производителя и версию продукта.
Dial-up Networking Profile (DUN) протокол предоставляет стандартный доступ к Интернету или другому телефонному сервису через Bluetooth.
Fax Profile (FAX) предоставляет интерфейс между мобильным или стационарным телефоном, а также персональным компьютером на котором установлено программное обеспечение для работы с факсами.
File Transfer Profile (FTP_profile) обеспечивает доступ к файловой системе устройства.
General Audio / Video Distribution Profile (GAVDP) база для A2DP и VDP.
Generic Access Profile (GAP) база для остальных профилей.
Generic Object Exchange Profile (GOEP) база для других профилей передачи данных, основывается на OBEX.
Hard Copy Cable Replacement Profile (HCRP) замена кабельного соединения между устройством и принтером. Отрицательная сторона профиля, делающая его не универсальным- необходимость установки драйверов.
Hands-Free Profile (HFP) используется для соединения беспроводной гарнитуры и телефона.
Human Interface Device Profile (HID) обеспечивает поддержку устройств с HID в которые входят клавиатуры, мышки, джойстики и т.д. Отличительная особенность — использует медленный канал, работает на пониженной мощности.
Headset Profile (HSP) используется для соединения беспроводной гарнитуры и телефона.
Intercom Profile (ICP) обеспечивает голосовые звонки между Bluetooth совместимыми устройствами.
LAN Access Profile (LAP) обеспечивает доступ Bluetooth устройствам к вычислительным сетям LAN, WAN или Интернет посредством другого Bluetooth устройства, которое имеет физическое подключение к этим сетям.
SIM Access Profile (SAP, SIM) позволяет получить доступ к SIM-карте телефона, что делает возможным использование одной SIM-карты для нескольких устройств.
Synchronisation Profile (SYNCH) позволяет синхронизировать персональные данные (PIM).
Video Distribution Profile (VDP) позволяет передавать потоковое видео.
В чём Bluetooth 5.1 превосходит версию 5.0?
Узнав о двух последних стандартах Bluetooth, будет логично сравнить их.
Точность определения местоположения
Это одна из уникальных возможностей Bluetooth 5.1. Bluetooth 5.0 может показать, насколько далеко находится приёмник, но версия 5.1 умеет указать конкретное местоположение.
Bluetooth 5.0 делает это при помощи определения силы сигнала. Bluetooth 5.1 использует больше антенн и с их помощью определяет точное местоположение, а сила сигнала по-прежнему определяет расстояние. Bluetooth 5.1 может указать местоположение с точностью до нескольких сантиметров.
Кэширование GATT
Кэширование GATT позволяет ускорить подключение устройств, которые уже подключались раньше. Каждый раз при соединение двух устройств они обмениваются информацией о поддержке стандартов друг у друга. В Bluetooth 5.0 одному устройству часто требуется проверять местонахождение другого.
В Bluetooth 5.1 этого процесса нет. Если информация не менялась со времени первого подключения, необходимые данные берутся из кэша, что позволяет экономить энергию. В результате можно получать доступ к более быстрым подключениям.
Возможность рекламирования подключения
Ещё одна полезная опция Bluetooth 5.1. Устройства начинают транслировать свою доступность для подключения, как только они включаются. Например, динамики или наушники с поддержкой Bluetooth начинают искать устройства для подключения, когда они извлекаются из чехла или включаются.
Bluetooth 5.1 обладает продвинутой возможностью под названием рандомизированная индексация рекламного канала. Каждое устройство может работать на определённом канале. Это обеспечивает отсутствие прерывания сигнала со стороны других Bluetooth-устройств, даже когда они располагаются близко друг к другу.
Особенности функционирования
Задействование соединения Bluetooth обеспечивается профилями, которые поддерживает устройство, их наличием и определяются функциональные возможности, а также спектр оборудования, с коим возможно взаимодействие. Нередко в связке с A2DP поддерживается и профиль AVRCP, обеспечивающий устройству управление функционалом телевизора, системы домашнего кинотеатра, автомагнитолы и т. д., то есть выполнение функций пульта дистанционного управления. Просто обеспечить связь по каналу недостаточно, для выполнения необходимых задач и источник сигнала, и приёмник должны обладать поддержкой одних и тех же профилей. Их реализация зависит от конструктивных особенностей аппаратного обеспечения, специфики, а также политики производителя.
Поддержка профиля A2DP предполагает передачу стереофонического потока аудио от источника сигнала к беспроводной гарнитуре или прочим устройствам воспроизведения звука и, как было сказано выше, небольшие потери качества при этом неизбежны из-за особенностей технологии Bluetooth. Чаще всего сжатие передаваемого потока осуществляется с применением стандартного кодека SBC или другого, например, MP3, AAC и пр. Так, взаимодействующие устройства согласуют кодек, которым будет обрабатываться сигнал (оба должны поддерживать один и тот же) и параметры кодирования (битрейт, частота дискретизации). Отметим, что в случае использования SBC качество звука будет ниже, чем при кодировании с помощью MP3 со стандартными настройками.
Технология обеспечивает передачу данных в пределах около 10 метров, на более дальнем расстоянии сигнал будет прерываться, возникнут помехи. При этом следует учитывать и наличие препятствий в виде стен, перегородок и пр., так что для стабильности соединения взаимодействующие устройства должны находиться поближе друг к другу. На сегодняшний день технология A2DP значительно уступает по качеству передаваемого аудио более современным, усовершенствованным стандартам AptX и AptX HD, обеспечивающим передачу звука почти без потерь.
использовать
Принципы
В версиях, выпущенных на рынок в 2015 году (4.0 и 4.1), широко используемых, в основном в мобильных устройствах, таких как сотовые телефоны, канал Bluetooth имеет следующие характеристики:
- очень низкое энергопотребление;
- очень низкая дальность (в радиусе около десяти метров);
- низкая скорость передачи данных, однако достаточная для качественного стереозвука;
- очень недорого и компактно.
В результате он присутствует на устройствах, которые часто работают от батареи, желая обмениваться небольшими объемами данных на небольшом расстоянии:
- мобильные телефоны (почти все), где он в основном используется для подключения к гарнитуре или обмена файлами, или даже в качестве модема ;
- портативные компьютеры, в основном для связи с мобильными телефонами (в качестве модема, для хранения , для отправки SMS и т. д.);
- различные периферийные устройства, такие как клавиатуры, для облегчения набора текста на устройствах, на которых их нет;
- специализированные периферийные устройства для медицины ( электрокардиограммы , оксиметры , глюкометры ) или окружающей среды ( термометры , гигрометры и т. д.).
Совместимость между брендами неплохая, но не идеальная: одни устройства не подключаются к другим.
Видео игра
Беспроводные контроллеры консолей Nintendo Wii (контроллер с именем Wiimote ) и Switch (контроллеры с именем Joy-Con ), а также консоли Sony PlayStation 3 (DualShock 3), PlayStation 4 (DualShock 4) используют протокол Bluetooth. Контроллеры Xbox 360, а также контроллеры Xbox One используют проприетарное беспроводное соединение. Новая версия контроллера Xbox, который можно узнать по разъему, поставляемый, в частности, с Xbox One slim, включает в себя модуль Bluetooth.
Выполнение
Для обмена данными устройства должны быть сопряжены. Сопряжение выполняется путем запуска обнаружения с устройства и обмена кодом. В некоторых случаях код бесплатный, и на обоих устройствах достаточно ввести один и тот же код. В других случаях код задается одним из двух устройств (например, устройством без клавиатуры), и другое должно знать его, чтобы подключиться к нему. Затем коды запоминаются, и для обмена данными достаточно одному устройству запросить соединение, а другому — принять его.
Чтобы ограничить риск вторжения, устройства, которые используют предварительно запрограммированный код (часто 0000 или 1234), должны быть активированы вручную, а сопряжение может быть выполнено только на короткий период.
Совместное использование устройства
В случае последовательных общих ресурсов (например, беспроводная аудиогарнитура, подключенная к ПК, которую вы затем хотите использовать с телефоном), первое устройство должно будет прекратить свое соединение с устройством Bluetooth, сохранив при этом информацию о нем в течение позднее подключение. Затем нам просто нужно подключить это периферийное устройство ко второму устройству, чтобы оно обнаружило в процессе, если оно еще не зарегистрировано на этом.
Вещи заметно усложняются , если у вас есть как два или более передающие устройства (например: телефон, планшет, ПК и т.д.) и два или более приемные устройства (динамики Bluetooth, наушники с дистанционным управлением гостиной устройства и т.д.), т.к. в новом сопряжении теоретически будет отказано, если какое-либо из двух устройств было ранее сопряжено в другом месте, даже если соединение (но не спаривание!) закончилось и первоначально сопряженный передатчик выключен. Это должно быть прекращено.
Устройство может иметь не два возможных состояния, а четыре: выключено, включено, подключено, подключено (и в последних двух случаях к другому устройству).
Отличия от Wi-Fi
Bluetooth использует один из частотных диапазонов, которые также использует Wi-Fi (2,4 ГГц ), что означает, что одна сеть может блокировать или нарушать работу другой или ограничивать ее скорость. Bluetooth потребляет меньше энергии, чем беспроводной, но имеет меньшую максимальную дальность действия 10 метров в хороших условиях, с ограниченной функциональностью и меньшим количеством подключаемых устройств одновременно.
В отличие от Bluetooth, Wi-Fi обычно требует использования точки доступа , но некоторые производители разрешают прямое соединение между устройствами с помощью Wi-Fi Direct , аналогично Bluetooth со сверхвысокой пропускной способностью.
Bluetooth-профили HSP, HFP и A2DP
Первый из аудиопрофилей Bluetooth носит имя HSP — Headset Profile. Как можно понять из названия, он создан для работы с мобильными гарнитурами и заточен под базовую передачу голоса со всеми вытекающими отсюда последствиями: аудио допускается только в моно формате и с битрейтом не выше 64 кБ/c. По сравнению с этим звуком даже пережатые MP3 кажутся божественным наслаждением для ушей.
Второй — HFP, Handsfree Profile — представляет собой чуть более продвинутую версию того же профиля. Его адресат — все те же монофонические гарнитуры, так что стерео по-прежнему не поддерживается, но качество звука несколько выше. Впрочем, для прослушивания музыки этот профиль по-прежнему не подходит.
Как только появился A2DP, многие hi-fi-производители обратили на него внимание. Но раньше всех были небольшие компании, сделавшие адаптеры, как приведенный на фото GOgroove BlueGate, — небольшая коробочка с ЦАПом и усилителем для наушников внутри
Для этой цели предусмотрен специальный профиль A2DP — Advanced Audio Distribution Profile. Именно он отвечает за соединение мобильных устройств с беспроводными колонками и наушниками. Профиль A2DP позволяет источнику звука найти общий язык с беспроводной акустикой, а главное — управляет сжатием аудио для отправки по «синезубому» каналу.
aptX: обновление
Производитель мобильных чипов Qualcomm приобрел CSR и технологию aptX в 2015 году. Он лицензирует кодек для множества телефонных и аудио компаний.
AptX также является стандартом сжатия, таким как SBC или MP3. Но он в целом лучше и предназначен для работы в условиях ограниченной полосы пропускания и низкой мощности, доступных для устройств Bluetooth. CSR, разработчик, создавший aptX, говорит, что он использует запатентованный метод сжатия, который сохраняет больший диапазон частот звука и одновременно «сжимает» его, чтобы уместить в ограниченный канал передачи данных, который предлагает A2DP.
С точки зрения непрофессионала: воспринимайте профиль A2DP как гамбургер с двумя четвертями фунтов от McDonald's, а aptX — как «особый соус», который делает этот бургер Биг Мак.
Компания утверждает, что это расширенное сжатие приводит к качеству звука, похожему на CD, и, хотя это может быть немного приукрашено, полноценная система aptX звучит значительно лучше, чем большинство систем, поддерживающих только A2DP. Кодек также быстрее кодируется и декодируется, что приводит к уменьшению разрыва между экраном и динамиками при просмотре видео с включенным звуком Bluetooth. AptX HD — это стандарт еще более высокого качества, с аудио 24-бит / 48 кГц и потоковой передачей с немного более высокой скоростью передачи.
К сожалению, aptX требует, чтобы кодек поддерживался как вещательным устройством, так и приемником. Если ваши наушники или колонки не поддерживают aptX, они по умолчанию вернутся только к A2DP, что приведет к более низкому уровню качества звука Bluetooth, которым вы уже можете быть разочарованы.
SBC
| Частота дискретизации | Разрядность | Битрейт | Поддержка кодирования | Поддержка декодирования |
|---|---|---|---|---|
| 16, 32, 44.1, 48 кГц | 16 бит | 10-1500 кбит/с | Всеми устройствами | Всеми устройствами |
Joint StereoLoudnessYour browser does not support HTML5 video.
ZZ Top — Sharp Dressed ManYour browser does not support HTML5 video.
Mindless Self Indulgence — WitnessDual Channel
| ОС | Поддерживаемые частоты дискретизации | Ограничение макс. Bitpool | Ограничение макс. Bitrate | Типичный Bitrate | Динамическая подстройка Bitpool |
|---|---|---|---|---|---|
| Windows 10 | 44.1 кГц | 53 | 512 кбит/с | 328 кбит/с | ✓* |
| Linux (BlueZ + PulseAudio) | 16, 32, 44.1, 48 кГц | 64 (при входящем подключении), 53 (при исходящем) | Нет ограничения | 328 кбит/с | ✓* |
| macOS High Sierra | 44.1 кГц | 64, по умолчанию 53*** | Неизвестно | 328 кбит/с | ✗ |
| Android 4.4-9 | 44.1/48 кГц** | 53 | 328 кбит/с | 328 кбит/с | ✗ |
| Android 4.1-4.3.1 | 44.1, 48 кГц** | 53 | 229 кбит/с | 229 кбит/с | ✗ |
| Blackberry OS 10 | 48 кГц | 53 | Нет ограничения | 328 кбит/с | ✗ |
* Bitpool только уменьшается, но не увеличивается автоматически, в случае улучшения условий передачи. Для восстановления Bitpool нужно остановить воспроизведение, подождать пару секунд и заново запустить аудио.** Значение по умолчанию зависит от настроек стека, указанных при компиляции прошивки. В Android 8/8.1 частота только либо 44.1 кГц, либо 48 кГц, в зависимости от настроек при компиляции, в остальных версиях поддерживаются 44.1 кГц и 48 кГц одновременно.*** Значение Bitpool можно поднять в программе Bluetooth Explorer.
Какой из вариантов технологии Bluetooth выбрать?
Более новые ИС, как правило, являются двухрежимными, а не классическими, поэтому с точки зрения аппаратного обеспечения в большинстве случаев выбор сделают за вас. Некоторые устройства, привязанные к определенным приложениям, вероятно, останутся только BR или BR/EDR, если их сфера применения не предполагает использования Bluetooth Low Energy. Относительно ПО многие распространенные стеки Bluetooth уже поддерживают Low Energy, но и среди них могут быть продукты, которые его не поддерживают.
Если приходится делать выбор между двухрежимными и однорежимными ИС или микросхемами типа «система на кристалле», следует учитывать, в какой сфере будет применяться устройство. Если вам нужно, чтобы устройство могло соединяться с «классическими» Bluetooth-устройствами, выбор прост: вам необходимо двухрежимное устройство. Если вы можете варьировать типы подключения на обоих концах соединения, то важным критерием отбора является предполагаемый объем данных, который нужно будет передавать по беспроводному соединению. Если объем данных велик или вы хотите организовывать потоковую передачу, вам следует остановить выбор на BR/EDR-решении. Примером такой ИС может служить CC2564 от TI. Эта ИС имеет стек Bluetooth v4.0 до уровня HCI, в то время как остальная часть стека исполняется на хост-контроллере (MCU).
Если вам нужно передавать малые объемы информации, то наилучшим выбором станет Bluetooth Low Energy. Bluetooth Low Energy обеспечивает более длительное время автономной работы, особенно если его использовать в сферах применения, для которых он был изначально разработан. Например, сенсор, соединяющийся с мобильным телефоном каждую секунду, может проработать без перерыва более года, питаясь от батареи-таблетки типа CR2032. Энергопотребление (а следовательно, и время автономной работы) зависит от длительности соединения. Минимальная длительность соединения, поддерживаемая в BLE, составляет 7,5 мс, а максимальная — 16 с. Время 16 с — это максимальное время ожидания. Если необходимо более длительное соединение, можно прервать соединение и переподключаться каждый раз, когда это необходимо. Как уже было сказано, так как только три канала используются для переподключения, само переподключение происходит намного быстрее, чем у «классического» Bluetooth, и исчисляется миллисекундами, а не секундами.
Отраслевой стандарт смещается в сторону ИС, способных обеспечить полную функциональность в устройствах сенсорного типа, за исключением самого элемента сенсорики. TI CC2541 — это пример однорежимного однокристального решения для Bluetooth Low Energy, которое содержит радиопередатчик, MCU и периферийные элементы, а также программируемую встраиваемую флэш-память.
Свою роль могут сыграть и другие факторы. Например, если вы хотите, чтобы ваше устройство могло соединяться с устройствами на базе iOS, для этой цели подойдет Bluetooth Low Energy. В настоящее время Apple требует, чтобы все устройства BR/EDR, поддерживающие профили помимо рекомендованных, проходили сертификацию по программе MFI. Относительно устройств на базе Bluetooth Low Energy таких ограничений нет, поэтому приложения на основе iOS для iPhone 4S, iPhone 5, iPod touch (пятого поколения) или iPad 3 (на базе iOS 5 или старших версий) cмогут использовать API на основе GATT для связи с BLE-устройствами.
Что касается других операционных систем, некоторые смартфоны на Android уже поддерживают Bluetooth v4.0, и количество таких решений будет расти. ОС Windows 8 предлагает полную поддержку Bluetooth v4.0, а соответствующие API уже были представлены на мероприятиях разработчиков Microsoft.
Также имеет смысл принять во внимание простоту внедрения и доступность инструментов и документации для разработчиков. Некоторые производители устройств на основе однорежимного Bluetooth Low Energy предлагают бесплатные программные стеки и документацию в открытом доступе на веб-сайтах
При разработке решений на основе «классического» Bluetooth принято требовать лицензионные выплаты за стек протоколов и предлагать техническую документацию и другие сведения при условии соблюдения политики неразглашения.
