بلوتوث (Bluetooth) یک استاندارد ارتباط بی‌سیم است که برای اتصال دستگاه‌های الکترونیکی به یکدیگر جهت انتقال داده و اطلاعات بدون نیاز به کابل طراحی شده و امروزه به وفور از آن استفاده می‌شود. البته، فناوری بلوتوث نیز همانند سایر فناوری‌ها در طی سال‌ها با پیشرفت‌هایی همراه بوده و چندین نسل مختلف از آن عرضه شده است. نسخه بلوتوثی که دستگاه شما از آن بهره می‌برد، نقشی کلیدی در سرعت انتقال داده‌ها، مصرف انرژی و پایداری اتصال دارد.
ما پیش از این در مقاله‌ای به تشریح فناوری بلوتوث و نحوه عملکرد آن پرداخته‌ایم، اما مهم است که بدانید نسخه‌های مختلف بلوتوث چه فرقی با هم دارند و آیا شما از بهترین نسخه استفاده می‌کنید یا نه. امروزه جدیدترین نسل از بلوتوث، بلوتوث نسخه 5.3 است که به سرعت در حال تبدیل شدن به استانداردی رایج در دستگاه‌های جدید می‌باشد. اما آیا واقعاً نیاز دارید تا برای همگام شدن با آخرین استانداردهای بلوتوث، سخت افزار خود را به‌روزرسانی کنید؟ در ادامه این مقاله با ما در دیجی رو همراه باشید تا پاسخ این سؤال و سؤالات دیگری را که ممکن است در مورد بلوتوث داشته باشید، دریافت کنید.
بلوتوث 5.3 چیست؟
بلوتوث 5.3 در سال 2021 عرضه شد و بهبودهای متعددی چه برای مصرف‌کنندگان نهایی و چه توسعه‌دهندگان، ارائه کرده است. یکی از مهم‌ترین بهبودها، زیرنظرگیری اتصال است. اغلب، دستگاه‌ها از اتصال با چرخه تکرار پایین استفاده می‌کنند تا در مصرف انرژی صرفه‌جویی شود. با این حال، هنگامی که نیاز به پهنای باند بالا به وجود می‌آید، پارامترهای اتصال باید تقریباً بلافاصله تغییر کنند. چرا که در غیر این صورت، تاخیر ایجاد می‌شود.
زیرنظرگیری اتصال، انتقال بین حالت‌های کم‌قدرت و پرقدرت را سریع‌تر می‌کند، تاخیرها را حذف کرده و تجربه کاربری بهتری را ارائه میدهد. برای مثال، صدای خروجی هدفون با استفاده از اتصال زیرنظر، تاخیر کمتری نسبت به هدفونی که از این قابلیت استفاده نمی‌کند، خواهد داشت؛ به ویژه اگر هدفون‌ها نزدیک به دستگاه میزبان نباشند این تفاوت بیشتر آشکار خواهد شد.
بلوتوث 5.3 همچنین بهبودهایی را در BR/EDR، یعنی کنترلرهایی که مسئول تعیین اندازه کلید رمزنگاری در زمان برقراری اتصال بلوتوث هستند، اعمال کرده است. این تغییر به دستگاه میزبان امکان میدهد تا کمترین اندازه قابل قبول برای کلید رمزنگاری را تعریف کرده و کنترل و انعطاف بیشتری روی فرآیند رمزنگاری داشته باشد. در واقع، این اجازه به دستگاه میزبان داده می‌شود تا سطح امنیتی مورد نیاز خود را بر اساس حساسیت داده‌های در حال تبادل یا انطباق با استانداردهای امنیتی، تعیین کند.
دو ویژگی قابل توجه دیگر در به‌روزرسانی بلوتوث 5.3، طبقه‌بندی کانال و بهبود تبلیغات دوره‌ای است. اولی، یعنی طبقه‌بندی کانال، به دستگاه‌های جانبی بلوتوثی اجازه میدهد تا بر اساس شرایط واقعی فرکانس رادیویی فعلی خود با دستگاه مرکزی ارتباط برقرار کنند و به این ترتیب، از تداخل جلوگیری کرده و پایداری بیشتری در اتصال خود داشته باشند.
دومین مورد که بهبود تبلیغات دوره‌ای است، در واقع به نحوه اشتراک‌گذاری اطلاعات توسط دستگاه‌ها اشاره دارد که در بلوتوث 5.3 بسیار ساده‌تر شده است. به طور معمول، دستگاه‌های بلوتوثی برای اطمینان از ارسال مطمئن داده‌ها، همان داده‌ها را به طور مکرر ارسال می‌کنند. دستگاه‌هایی که از بلوتوث 5.3 استفاده می‌کنند، می‌توانند برای تشخیص تکرارها یکبار چک کرده و تکرارهای غیرضروری را حذف کنند، که این امر مصرف انرژی را کاهش داده و عمر باتری دستگاه را افزایش میدهد.
بلوتوث 5.0 در مقابل 5.1 در مقابل 5.2 در مقابل 5.3
| نسخه بلوتوث | 5.0 | 5.1 | 5.2 | 5.3 |
|---|---|---|---|---|
| سال انتشار | 2016 | 2019 | 2020 | 2021 |
| انتقال اطلاعات | 2 مگابیت بر ثانیه | هیچ پیشرفت قابل توجهی ندارد | هیچ پیشرفت قابل توجهی ندارد | هیچ پیشرفت قابل توجهی ندارد |
| محدوده ارتباطی | برد 120 فوت در فضای باز | دقت موقعیت‌یابی داخلی به 1 سانتی متر. | هیچ پیشرفت قابل توجهی ندارد | هیچ پیشرفت قابل توجهی ندارد |
| ویژگی‌های جدید | ظرفیت پیام 255 بایت | بلوتوث LE AUDIO پیشرفته | EATT—انتقال داده کارآمدتر، کدک LC3 برای بهبود کیفیت صدا و CTKD برای امنیت بیشتر | طبقه‌بندی کانال برای کاهش تداخل فرکانس و بهبود دوره‌ای تبلیغاتی برای کارایی بهتر شبکه |
بلوتوث 5.3 مجموعه‌ای از ویژگی‌های جدید را ارائه میدهد، اما اجازه دهید در ادامه ببینیم که در مقایسه با نسخه‌های قبلی بلوتوث 5 چه بهبودهایی داشته است.
بلوتوث 5.0
بلوتوث 5.0 در سال 2016 عرضه شد و یک پیشرفت بزرگ نسبت به بلوتوث 4.2 محسوب می‌شد. ظرفیت پیام در این اتصال 255 بایت است، که هشت برابر بزرگتر از 31 بایت بلوتوث 4.2 می‌باشد. این بهبود، سرعت انتقال داده‌ها را دو برابر کرده و برد ارتباطی را در محیط‌های داخلی چهار برابر کرد، در حالی که نرخ مصرف انرژی نیز در حد پایین حفظ می‌شد.
با روی کار آمدن بلوتوث 5.0، سرعت انتقال داده‌ها از 1 مگابیت بر ثانیه به 2 مگابیت بر ثانیه افزایش یافت، برد در محیط‌های داخلی تا 120 فوت (36.5 متر) رسید و دستگاه‌هایی که از بلوتوث 5 استفاده می‌کردند می‌توانستند نسبت به نسل‌های قدیمی‌تر خود خیلی بیشتر روشن بمانند.
بلوتوث 5.1
به‌روزرسانی بلوتوث 5.1 در ژانویه 2019 منتشر شد و امکان ردیابی دستگاه‌های متصل را در فاصله کوتاه فراهم آورد و تعیین کرد که یک سیگنال از کجا نشأت می‌گیرد. این نسل از بلوتوث، خدمات مبتنی بر موقعیت، ناوبری و توانایی‌های ردیابی در محیط‌های داخلی را بهبود بخشید.
از دیگر بهبودهای بلوتوث 5.1 می‌توان به نهان‌سازی پروفایل ویژگی‌های عمومی (GATT) اشاره کرد که نحوه برخورد دستگاه‌ها با انتقال داده‌های تکراری را تغییر داد، مصرف انرژی را کاهش داده، توانایی‌های تبلیغاتی را افزایش داده و همزیستی با دیگر فناوری‌های بی‌سیم را بهبود بخشید. همچنین فناوری صدای مبتنی بر بلوتوث کم انرژی (LE) برای بهبود کیفیت صدا و همگام‌سازی، پیشرفت کرد.
بلوتوث 5.2
بلوتوث 5.2، که در اوایل 2020 منتشر شد، بیش از هر چیز بر بهبود کیفیت صدا تمرکز داشت. در این نسل، “کنترل قدرت کم انرژی بلوتوث” (Bluetooth Low Energy Power Control) برای بهینه‌سازی مصرف انرژی در دستگاه‌های کم انرژی معرفی شد. این همچنین ویژگی کدک ارتباطی با پیچیدگی کم (LC3) را معرفی کرد که کیفیت صدای بهتری ارائه داده و تجربه استریم موسیقی و بازی‌ها را بهبود می‌بخشید. این دو ویژگی در کنار هم، Bluetooth Auracast را فعال می‌کنند، که امکان پخش صدای همزمان از یک دستگاه را فراهم می‌آورد.
بلوتوث 5.2 همچنین پروتکل ارتباطی EATT را معرفی کرد. پیش از آن، دستگاه‌های بلوتوث به طور ناکارآمدی داده‌های صفت یا Attribute را برای انتقال اطلاعات در مورد وضعیت و توانایی‌های خود مبادله می‌کردند. EATT فرآیند تبادل این داده‌ها را جریان‌سازی کرده، آن را مستقیم‌تر و کارآمدتر کرد و کانال ارتباطی را بهینه‌سازی نمود.
بلوتوث 5.2 همچنین ویژگی “استخراج کلیدهای انتقال متقابل” (Cross-Transport Key Derivation) را معرفی کرد؛ پروتکلی که مدیریت کلیدهای رمزنگاری را در دستگاه‌های چندحمله ساده‌تر کرده و از این طریق امنیت را بهبود بخشید (دستگاه‌های چند حمله دستگاه‌هایی هستند که قابلیت اتصال و ارتباط با چندین نوع اتصال بی‌سیم مختلف را دارند. این دستگاه‌ها می‌توانند از فناوری‌های مختلفی مانند بلوتوث، وای-فای، NFC (اتصال نزدیک) و غیره پشتیبانی کنند).
بلوتوث 5.4 چیست؟
بلوتوث 5.4 آخرین نسخه از بلوتوث است که رسماً در اوایل 2023 منتشر شد. این نسل دارای چند به‌روزرسانی مهم است که با قابلیت‌‌های ارتباطی دوطرفه و ایمن بین دستگاه‌های کم‌قدرت، عملکرد اتصال بلوتوث را بهبود می‌بخشد. این ویژگی‌ها شامل موارد زیر است:
- تبلیغات دوره‌ای با پاسخ‌ها (PAwR). داده‌ها را در بسته‌های کوچکی که در قالب زیر-رویدادها فرستاده می‌شوند، پخش می‌کند به نحوی که ناظران می‌توانند آن‌ها را همگام‌سازی کرده و به آن‌ها پاسخ دهند. این امر به ناظران اجازه میدهد تا فقط در زمان‌هایی خاص داده‌ها را اسکن کنند و بنابراین به صرفه‌جویی در مصرف برق کمک می‌کند.
- داده‌های تبلیغاتی رمزگذاری شده. یک روش استاندارد برای رمزنگاری داده‌های تبلیغاتی که امکان رمزگذاری جزئی یا کامل داده‌های به اشتراک‌گذاشته‌شده را فراهم می‌آورد. این بدان معناست که هر دستگاه فعال بلوتوث می‌تواند داده‌های تبلیغاتی را از یک میزبان دریافت کند، اما فقط آن‌هایی که کلید رمزگشایی را دارند (دستگاه‌های مجاز) می‌توانند به داده‌های رمزگذاری‌شده دسترسی پیدا کنند.
- ویژگی سطوح امنیتی GATT کم انرژی. این ویژگی اجازه میدهد دستگاه‌ها سطوح امنیتی مورد نیاز برای دسترسی را قبل از تلاش برای دسترسی به ویژگی‌های خاص ارتباط دهند. اگر دستگاه سطح امنیتی را برآورده نکند، از آن خواسته می‌شود تا به‌روزرسانی شده و به داده‌ها دسترسی پیدا کنند. این سیستم از قطع اتصال در انتقال برنامه جلوگیری کرده و تجربه‌ای روان‌تر و امن‌تر را ارائه میدهد.
- انتخاب کدگذاری تبلیغات. این ویژگی به دستگاه میزبان امکان میدهد تا سیستم کدگذاری را هنگام ارسال داده‌های تبلیغاتی به یک کنترلر تعیین کند. این مسئله کنترل بیشتری را بر تعادل بین سرعت انتقال داده و برد ارائه داده و اجازه میدهد عملکرد بر اساس نیازهای ارتباطی خاص بهینه شود.
تمام این پیشرفت‌ها به ویژه برای موارد استفاده با حجم بالا مثل برنامه‌های برچسب قفسه الکترونیکی (ESL) در خرده‌فروشی‌ها که شامل تعداد زیادی از دستگاه‌های متصل و همگام شده است، مفید هستند اما مطمئناً به محصولات مصرفی حوزه فناوری مثل هدفون‌ها و گوشی‌ها نیز گسترش خواهند یافت.
