Bluetooth 5.1 vs. Bluetooth 4.2: Die vier Hauptunterschiede

Vorbereitungstechnik Bluetooth Eines der beliebtesten Mittel der drahtlosen Kommunikation. Von der Verbindung einer drahtlosen Tastatur mit Ihrem Computer bis hin zum Koppeln von Wearables mit Ihrem Smartphone ist Bluetooth praktisch überall. Bluetooth 4.2 galt damals als eine der technisch fortschrittlichsten Versionen. Der Energieverbrauch war jedoch nicht das, was für aktuelle IoT-Produkte erforderlich ist. Aus diesem Grund wurden für viele Geräte im Stillen Bluetooth 5.0- und Bluetooth 5.1-Versionen freigegeben.

Beide neuen Bluetooth-Versionen bringen viele Änderungen und Features unter die Haube. Bluetooth 5.1 ist zwar wegen der Energieeffizienz beliebter, aber es gibt mehr, als man auf den ersten Blick sieht.

In diesem Beitrag erklären wir die Hauptunterschiede zwischen Bluetooth 4.2 und Bluetooth 5.1.

Lass uns anfangen.

1. Geltungsbereich und Richtung

Eine der wichtigsten Änderungen gegenüber Bluetooth 4.2 ist die Reichweite und Geschwindigkeit. Während Bluetooth 4.2 mit einer maximalen Geschwindigkeit von 1 Mbit/s senden kann, hat sich diese Geschwindigkeit in der neuen Bluetooth-Version auf 2 Mbit/s verdoppelt. Das bedeutet, dass die Datennutzlast etwa die Hälfte der Zeit braucht, um das Ziel zu erreichen. Neben der Geschwindigkeit war ein weiterer Verbesserungsbereich in Reichweite.

Die erste Version von Bluetooth 5 hatte im Vergleich zu Bluetooth 4.2 fast die vierfache Reichweite. Dieser große Bereich sorgt für weniger Unterbrechungen, auch wenn der Abstand zwischen Quelle und Anschluss zunimmt.

Angenommen, Sie haben sich von Ihrem Bluetooth 5.0-fähigen Telefon entfernt. Ihre Smartwatch mit Bluetooth 5.0 oder höher synchronisiert also weiterhin Daten oder empfängt Benachrichtigungen. Gleiches gilt für andere Geräte wie drahtlose Ohrhörer.

Obwohl die Reichweite mit Bluetooth 5.0 deutlich zugenommen hat, bedeutet das Finden eines Bluetooth-basierten Geräts eine Suche im Dunkeln. Sie erhalten eine grobe Vorstellung von der Signalstärke, jedoch nicht von der Richtung. Dies änderte sich mit Bluetooth 5.1. Wenn Sie die richtige Hardware verwenden, können Sie sowohl die Richtung als auch die Signalstärke verfolgen.

Wenn die Behauptungen der Bluetooth Special Interest Group (SIG) zutreffen, ermöglicht Bluetooth 5.1 eine zentimetergenaue Standortbestimmung. Dies kann bei Karten und anderen Apps hilfreich sein, die den Standort des Geräts verwenden.

Also, wie wird es funktionieren? Das Bluetooth-Gerät verfügt über eine Reihe von Antennen. Das Gerät, das den Standort verfolgt, muss die von diesen Antennen gesendeten Daten analysieren, um den genauen Standort zu finden. Für die Aufzeichnung verwendet Bluetooth 5.1 dafür zwei Methoden – Angle of Arrival (AoA) und Angle of Departure.

2. Verbessertes Schallfeld

Ein weiterer Verbesserungsbereich liegt im dualen Schallfeld. Ein Bluetooth 4.2-unterstütztes Gerät (wie Ihr Smartphone) kann sich nur mit einem Lautsprecher gleichzeitig verbinden und Audiodaten an ihn übertragen. Wenn Sie zwei Lautsprecher für Dual-Sound anschließen, müssen Sie sich auf die Verbindungstechnologien des Lautsprecherherstellers verlassen.

Mit Bluetooth 5.0 oder höher können Sie zwei kompatible Audiogeräte verbinden und zudem hochwertigen Sound genießen.

3. Werbung

Eine weitere interessante Änderung in der neuen Version ist die "Werbung" oder wie ein Bluetooth-Gerät seine Anwesenheit überträgt. Bei Bluetooth 4.2 (LE-Piconet-Kanal) betrug die Nutzlast pro Kanal 0-31 Byte. In Bluetooth 5.0 wurde die maximale Nutzlast auf 254 Byte erhöht.

Ein größerer Kanal bedeutet mehr Kapazität für den eigentlichen Datendownload, was die neue Version effizienter in Bezug auf Leistung und Energieeinsparung macht.

Eine weitere interessante Änderung ist die Art und Weise, wie Geräte auswählen, welche Kanäle sie ihre Präsenz übertragen. In Bluetooth 5.0 mussten die Geräte die Kanäle 37, 38 und 39 (als primäre Werbekanäle bezeichnet) in einer strikten Reihenfolge durchlaufen. Dies dauerte länger und führte zu gelegentlichen Störungen durch andere Bluetooth-Geräte.

Mit Bluetooth 5.1 können kompatible Geräte einen Kanal zum Senden von Werbepaketen zufällig auswählen, indem sie eine zufällige Werbekanalindexierung verwenden. Dies soll Interferenzen mit anderen Bluetooth-Geräten reduzieren.

4. Energieeffizienz

Wie bereits erwähnt, liegt ein weiterer Verbesserungsbereich im Bereich der Energieeffizienz. Bei Smartphones oder Connected TVs spielt dieser Faktor keine große Rolle. Bei kleinen Geräten wie Smartwatches, Ohrhörern und vernetzten IoT-Geräten spielt jedoch der Stromverbrauch eine wichtige Rolle.

Ein weiterer wichtiger Bereich, der verbessert werden muss, ist die Funktionsweise des GATT. Wenn ein Bluetooth Low Energy-Gerät eine Verbindung herstellt, verwendet es traditionell einen Modus namens Service Discovery, um die Details des entfernten GATT-Servers abzurufen. Es verwendet diese Details für spätere Kommunikationen. Das kostet natürlich Zeit und Energie. Manche Klienten ändern ihre GAT-Attribute ihr ganzes Leben lang nicht.

Bluetooth 5.0 nimmt diesen Diensterkennungsmodus aus dem Bild durch leistungsfähigeres Caching, indem es sich an Details erinnert. Dies führt letztendlich zu schnelleren und energieeffizienteren Verbindungen.

Nicht zuletzt führen die neuen Versionen von Bluetooth 5.0 das Konzept eines Ansageplans ein. Im Gegensatz zu älteren Versionen, bei denen ein bestimmtes Gerät (zB Kopfhörer) ständig nach dem Empfänger (Telefon) suchen musste, weiß es jetzt genau, wann der Empfänger angesagt wird. Das spart natürlich auf Dauer Energie.

Drahtlose Ära

Wie Sie oben sehen können, ist Bluetooth 5.1 ein inkrementelles Update gegenüber Bluetooth 5.0 und verleiht einigen wichtigen Dingen den letzten Schliff. Beide Versionen haben einen großen Vorteil gegenüber Bluetooth 4.2. Es ist energieeffizienter und verfügt über intelligentere Funktionen. Letzteres ist wichtig, wenn viele Dinge wie Kopfhörer, Smartwatches und Ohrhörer drahtlos umgewandelt werden sollen.