7 января 2020 года на выставке CES2020 в Лас-Вегасе, США, Bluetooth Special Interest Group (SIG) объявила, что вскоре выпустит новое поколение стандартов аудиотехнологий Bluetooth — аудио с низким энергопотреблением LE Audio, новый Первое поколение аудиотехнологии Bluetooth сломало рыночную монополию классического аудио Bluetooth и создало новый рынок беспроводного аудио Bluetooth. LE Audio не только улучшает качество звука, но также добавляет функции низкого энергопотребления, позволяя использовать звук Bluetooth в большем количестве сценариев.
Новые функции нового поколения Bluetooth 5.2 в основном отражены в трех аспектах. Мы подробно объясним эти три новые функции и проанализируем рыночную стоимость и перспективы применения.
Особенность первая
Расширенный протокол атрибутов: расширенный протокол ATT.
Протокол ATT был улучшен в Bluetooth 5.2, получившем название EATT. EATT изменяет модель последовательных транзакций, чтобы стек мог обрабатывать параллельные транзакции, а новое управление потоком повышает стабильность EATT. Другими словами, протокол ETT позволяет выполнять одновременные транзакции на разных каналах L2CAP. Это связано с тем, что ATT MTU и L2CAP MTU в протоколе ETT настраиваются независимо и могут быть перенастроены во время соединения.
Поскольку в Bluetooth 5.1 и предыдущих версиях обработка транзакций является последовательной и не поддерживает параллелизм, то есть транзакция должна выполняться после полного соответствия PDU/SUD и является фиксированным и однозначным, что означает, что после того, как MTU будет установлен; установлено. Соединение невозможно изменить. Как показано на рисунке 1 выше слева. Для EATT LE5.2 MTU больше не соответствует однозначно между ATT и L2CAP и может быть настроен независимо друг от друга. Это также дает две особенности: во-первых, размеры MTU и PDU между ATT и L2CAP настраиваются динамически (MTU можно увеличить); во-вторых, PDU между различными службами могут обрабатываться перекрестно, что снижает задержку данных.
Внедрение ETT оказывает следующее влияние на PDU ATT:
Некоторые новые PDU можно использовать только на определенных операторах связи ETT.
Некоторые PDU можно использовать с нерасширенным ATT, но не с EATT.
Некоторые определения или процессы PDU были переработаны или оптимизированы.
ETT можно использовать только через зашифрованные соединения, в то время как ATT продолжает разрешать незашифрованные и зашифрованные соединения.
Особенность 2
LE Power Control: контроль энергопотребления LE
Bluetooth BR/EDR включает функцию управления питанием. Однако в Bluetooth 5.1 такая функциональность не определена. Bluetooth 5.2 определяет двунаправленное управление питанием BLE, которое можно использовать для реализации различных сценариев приложений, помогая лучше снизить энергопотребление и повысить стабильность и надежность устройства при сохранении возможности подключения.
Bluetooth 5.2 обеспечивает динамическое управление мощностью передачи. Контролируя уровень принятого сигнала RSSI, передатчик уведомляется о необходимости увеличения или уменьшения мощности передачи. Это экономит энергопотребление в приложениях, в которых расстояние между устройствами часто меняется во время использования, чтобы обеспечить оптимальное энергопотребление для конкретного приложения. Другими словами, устройство будет контролировать мощность передачи в соответствии со значениями RSSI на разных расстояниях, чтобы поддерживать чувствительность приема в оптимальном диапазоне, тем самым обеспечивая лучший контроль энергопотребления.
Соответственно, мощность передачи можно регулировать в соответствии с фактическими потребностями, чтобы устройство потребляло меньше энергии.
Функция третья
Изохронные каналы LE: синхронный канал LE
В Bluetooth 5.1 и предыдущих версиях поддерживаются только асинхронные каналы связи, ориентированные на соединение, и широковещательные каналы в режиме без соединения. Однако Bluetooth 5.2 определяет каналы синхронизации LE, включая режим соединения, чтобы реализовать следующее поколение Bluetooth Audio на основе low. потребляемая мощность Канал передачи изохронного потокового аудио в режиме вещания и канал передачи изохронного потокового аудио в режиме вещания. Для реализации канала синхронизации LE в контроллере BLE определен новый уровень протокола связи — уровень изохронной адаптации (ISOAL, уровень синхронной адаптации).
LE Audio будет использовать новый коммуникационный кодек низкой сложности (LC3) для обеспечения более высокого качества звука и более низкого энергопотребления. По сравнению с классическим аудиокодеком Bluetooth SBC, LC3 имеет более высокую эффективность и качество кодирования. Это значительное улучшение, что дает LE Audio больше возможностей. техническое преимущество перед классической аудиотехнологией Bluetooth.
Канал синхронизации LE определяет канал передачи и стратегию передачи данных, зависящих от времени. Первый — это механизм, позволяющий нескольким получателям синхронно получать данные; второй — определение того, что отправитель отбрасывает данные за пределами разрешенного времени, тем самым гарантируя, что данные, собранные получателем, соответствуют требованиям своевременности. Этот канал синхронизации поддерживает подключенные и неподключенные режимы, включая: канал передачи синхронного аудиопотока/многоканальный аудиопоток в режиме соединения, канал передачи синхронного аудиопотока/режим вещания, общий аудиопоток.
Обеспечьте синхронизацию данных, сохраняя одну и ту же метку времени в модели подключения.
В широковещательной модели PDU в широковещательном цикле содержит метку времени для каждого устройства. Если он синхронизирован, он называется приемником синхронизации. Как показано на рисунке 4.
Анализ перспектив
Крупнейшим рынком Bluetooth 5.2 является LE Audio (Low Power Audio Bluetooth). Хотя нельзя сказать, что она полностью заменит Classic Audio, появление этой технологии нарушит монополию Classic Audio в передаче звука и захватит подавляющую часть ее доли на рынке. рынке и предоставлять решения для новых сценариев использования.
Типичные случаи использования
1. Частный обмен аудио: например, если у вас есть музыкальное произведение, которое вам очень нравится, и вы хотите поделиться им с людьми вокруг вас, вам больше не нужно делиться ссылкой через Yiyun. Вместо этого вы можете воспроизводить музыку напрямую. через свой мобильный телефон и позвольте людям вокруг вас подключиться к вашему каналу обмена.
2. Прием звука от публичного внешнего громкоговорителя. Например, в тренажерном зале на разных экранах будут воспроизводиться разные фитнес-программы, и между звуками должны быть помехи. В это время разные аудио будут разделены на разные группы. , и звук будет приниматься через интерфейс. Введя соответствующую группу, вы сможете получать соответствующий звук и уменьшать шумовые помехи. Когда придет время, каждая танцующая кадриль тетушка будет оснащена Bluetooth-гарнитурой LE Audio. Просто подумав об этом, мир станет намного тише.
3. Вспомогательный прием: информация о рейсе и поезде в зале ожидания воспроизводится в режиме большого динамика. Некоторым людям с нарушениями слуха или в шумной обстановке трудно четко услышать контент, если информация о рейсе и поезде передается через LE. Трансляцию аудиооборудования пассажиры могут принимать через Bluetooth-гарнитуры или соответствующие мобильные приложения, что позволяет значительно сэкономить время и энергию.
4. Многоязычный перевод в режиме реального времени. В среде, где люди владеют сложными языками, информацию о переводе можно получить, подключив устройство Bluetooth к соответствующему каналу языкового перевода.