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蓝牙5新特性及资格认证

2017-06-30
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2016年12月8日蓝牙技术联盟SIG正式推出新的核心规范版本“蓝牙5”,主要特性包括4倍的传输距离、2倍的传输速度和8倍的广播数据传输量的提升,这些更新都针对低功耗蓝牙设备,在功耗方面能够更好地满足物联网应用要求,另外也减少与其他无线技术之间的潜在干扰,确保蓝牙设备能够在物联网环境中更好地与其他设备共存。



1
输出功率


蓝牙5的最大输出功率提高至+20dBm,为更高的覆盖范围提供了功率保障,避免在距离较近时由于较大输入电平造成连接失败。


2
传输速度


低功耗蓝牙也是采用高斯频移键控(GFSK)调制,但调制指数为0.45-0.55,接近于调制指数为0.5的高斯最小频移键控(GMSK),而相比传统蓝牙的调制指数在0.28-0.35之间,这样更有利于降低功耗和提高抗干扰能力。增加了2Msym/s传输速率,带宽也增加了一倍 ,提供稳定调制系数0.495-0.505特性,提高频谱利用率,设备响应时间更快、性能更出色,提高用户体验。


3
传输距离


蓝牙5通过新编码方案来实现长距离传输,在1Msym/s调制方式下增加可选的1/2编码和1/8编码方案;可以实现对整个楼宇建筑进行覆盖。


4
广播数据


把广播信道分为主广播信道和次广播信道两种,主广播信道最大有效载荷为37个字节,次广播信道最大有效载荷为255个字节, 使Beacon等应用场景可以拥有更大的数据量。

蓝牙5在传输距离、传输速度和广播数据等特性的更新,很好地契合和解决物联网应用发展中的核心需求,对于不同的应用场景有更高的灵活性,加上预计即将发布的蓝牙Mesh组网技术,能更好地满足工业控制、智能建筑、智能家居和信标等常规物联网应用,可为物联网市场提供新的机遇。因此,目前众多终端厂商已将注意力转向蓝牙5,开始制造并认证搭载蓝牙5的产品,各类搭载蓝牙技术的智能产品预计将在近几年内逐步升级至蓝牙5标准。

蓝牙技术联盟已于2016年12月13日开始接受蓝牙5资格认证申请要求,TCRL 2016-2版本在2017年3月13日起强制执行,目前,蓝牙5资格认证新增测试用例都为B类。


(一)射频一致性

1、RF-PHY.4.2.3版本规定了10个A类测试用例;

2、RF-PHY.5.0.0版本测试用例发射机部分新增7个,接收机部分新增30个,一共新增了37个B类测试用例。

3、新增测试用例主要是针对2Ms/s速率、稳定调制系数及编码方案这三种条件或组合下评估其性能表现;


(二)协议一致性

蓝牙5资格认证在协议层也增加了一些新测试用例,主要是链路层中数据广播、连接管理、隐私保护、物理层更新过程处理、设备发现等。


(三)Profile配置文件

针对蓝牙5的一些新应用配置文件正在制定之中,还未正式发布,如应用于室内定位等;PTS最新版本为7.0.1,使用6.4.0以上版本。


作者:唐伟生( tangweisheng@caict.ac.cn  ),深圳信息通信研究院新业务部副主任,从事多年短距离无线通信技术及物联网研究。

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