【技术】蓝牙知识大补帖：蓝牙5可以有多快？
蓝牙5（Bluetooth5.0）是无线连接标准蓝牙v4.2的进阶版本。相较于前版，其具有4倍的范围，2倍的速度，和8倍的传输范围。开发人员可以访问Bluetooth SIG网站，并下载最新的蓝牙核心规范。在蓝牙5发布之后，有了更强的带宽，蓝牙5的速度究竟可以达到多快？本文将探讨在蓝牙5，或以前版本的蓝牙低功耗建立连接时的数据吞吐量。
蓝牙的数据吞吐量演进
我们知道，对于无线连接，链路维护和数据冗余有一些传输成本，以保持蓝牙连接的鲁棒性和高效性。对于蓝牙低功耗连接，从一个设备到其对等设备的一个完整传输周期如下所示：
图1
“T”slot是传输包。它包括帧头，payload和完整性检查字段，有用的数据将位于要传输的payload中。
“R”slot是来自对端设备的接收数据包。当设备向对等设备发送一个包时，对等设备将发回具有最小包长度以指示先前传输成功的包。
“T_IFS”是帧间间隔。它定义了两个连续数据包之间的时间间隔。无论您是使用蓝牙5还是蓝牙4.0，“T_IFS”应为150μs。
因此，用于连接的蓝牙低能耗数据吞吐量的公式为：
当建立连接时，我们将使用该公式计算从4.0到5的数据吞吐量。
蓝牙V4.0/4.1
蓝牙v4.0 / 4.1具有相同的低功耗包格式和相同的调制速率，1Mb/s，这意味着发射机能够在一秒内传输一MB。
图2
图2表示4.0 / 4.1链路层数据包的包格式，PDU格式和报头格式。从图2中，长度字段长5位（已经突出显示; 5位等于二进制0b11111，十六进制0x1F，十进制31位），范围为0〜31个字节，表示长度的payload和MIC（如果包括）。payload字段的长度应小于或等于27个八位字节，因为MIC长度为4个八位字节，31 - 4 = 27。
图3
图3是一个完整的周期图。从图3可以看出，一个完整的周期括：
“R”slot
空的PDU长度为：10个八位字节，因为：
空PDU的长度= 1 + 4 + 2 + 3 = 10个八位字节。
1Mb / s时它将消耗80μs，因为：
T_IFS，150μs。
“T”slot
最大数据包长度为：
1 + 4 + 2+ 27 + 4 + 3 = 41个八位字节
它将消耗328μs，因为：
对于4.0 / 4.1吞吐量，计算公式为：
蓝牙V4.2
对于蓝牙v4.2，调制速率与4.0和4.1相同，仍然是1Mb/s。但包格式不同。区别在于下图，图4。
图4
图4中，长度字段8位（已经突出显示，8位等于二进制0b11111111，十六进制0xFF，十进制255），范围为0〜255个字节，长度包括payload和MIC。payload字段的长度应小于或等于251个八位字节，因为MIC长度为4个八位字节，255 - 4 = 251
图5
图5是一个完整的图，从图5可以看出，一个完整周期包括：
“R”slot
与v4.0 / 4.1相同，都是80μs。
T_IFS，150 ms
“T”slot
最大数据包长度为：
1 + 4 + 2+ 251 + 4 + 3 = 265个八位字节
它将消耗2120μs，因为：
对于4.2的吞吐量，计算是：
蓝牙5
对于蓝牙5，调制速率有两个选择。第一个是1Mb/s，如蓝牙v4.0/4.1/4.2；第二个是我们接下来讨论的2Mb/s。从蓝牙v4.2到蓝牙5的数据包格式是相同的：有效载荷是251个八位字节。因此，蓝牙5@1Mb/s的吞吐量数据将与蓝牙4.2相同。
但是在启用2Mb/s之后，它是不同的。您可以在图6中看到。
图6
图6是一个完整的周期图。从图6可以看出，一个完整周期包括：
“R”slot
空PDU的长度为10个八位字节：
空PDU的长度= 1 + 4 + 2 + 3 = 10个八位字节。
它将消耗40μs2Mb/s，因为：
T_IFS,150 µs
“T”slot
最大数据包长度为：
1 + 4 + 2+ 251 + 4 + 3 = 265个八位字节
它将消耗1,060μs，因为：
对于蓝牙5吞吐量，计算方法如下：
结论
对于蓝牙低功耗吞吐量，下图显示了蓝牙低功耗规格之间的差异。您可以看到，蓝牙5的带宽是4.0/4.1的大约4.6倍，比4.2大了1.7倍。更高的带宽可以转化为更高的速度，这将使低功耗蓝牙比以前更快地传输数据流 - 更高效，更少的频带占用，更适合快速数据传输。对于诸如无线固件升级或可穿戴设备数据日志同步的应用场景，蓝牙5将实现极好的用户体验，而更高的速度将为未来的高数据速率流传输打下坚实的平台。
关于SILICON LABS支持蓝牙5标准的Blue Gecko蓝牙SoC/模块产品信息，请联系世强。
相关技术文档：
Silicon Labs EFR32BG1 高集成度智能蓝牙SOC CSP系列数据手册 详情>>>
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 317
本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！
正在努力加载……相关推荐
【技术】蓝牙5.0（Bluetooth 5.0）技术知识详解，Silicon Labs提供全方位蓝牙5的设计支持
本文介绍蓝牙5.0的技术特点，芯科提供设计工程师最新、最完整的软件堆栈和硬件平台支持，包括新一代的Blue Gecko无线SoC和模块。
Silicon Labs（芯科科技） 物联网无线产品选型指南
目录- Company and product overview Bluetooth Modules Bluetooth Modules Overview Bluetooth Modules Bluetooth Low Energy Kits Bluetooth Modules Blue Gecko Wireless Modules Bluetooth Modules Bluetooth Xpress Modules Bluetooth Modules Blue Gecko Wireless SoCs Bluetooth Modules Bluetooth BR/EDR Kits Bluetooth Modules Bluetooth BR/EDR Modules proprietary wireless devices proprietary wireless devices Proprietary Kits Proprietary Wireless Sub-GHz and 2.4 GHz Dual Band Devices Proprietary Wireless Sub-GHz Devices Wi-Fi Modules Wi-Fi Modules Wi-Fi Kits Mighty Gecko Modules Mighty Gecko Modules Mighty Gecko Development Kit Mighty Gecko Modules Mighty Gecko Mesh Networking Wireless SoCs Z-Wave Modules Z-Wave Modules Z-Wave Reference Designs Z-Wave Modules Z-Wave Development Kits
型号- EBWT41U,ZDB5202,SLEXP8027A,EFR32FG13P233F512GM48,EFR32™,SLWSTK6061B,MGM12P,EZR32WG,EFR32FG13P231F512GM32,EFR32BG12P232F1024GM68,EFR32MG13P733F512GM48,EFR32BG13P532F512GM32,WT12,AMW007-E04,EFR32,WT32I,EZR32™,BGM121,BGM11S,WT11U,EFR32FG,EFR32FG14P233F256GM48,SLWSTK6062B,RBK-ZW500DEV-CON2,SLWSTK6120A,SLWSTK6063B,RBK-ZW500,EFR32BG12P132F1024GL125,SI4XXX,ZM5101,ZM5304,ZDB5101,ACC-UZB3-U-BRG,BGM111,EBWT11U,EFR32FG14P233F128GM48,ACC-UZB3-U-STA,MGM111,ZDB5304,SLWSTK6000B,SLWSTK6020B,WT32,SI10XX,SLWSTK6101C,EFR32MG13P632F512GM32,AMW037,EFR32FG12P433F1024GM48,DKWT32I-A,EFR32MG12P132F1024GL125,EFR32MG1P133F256GM48,BGM13S,EZR32HG,BGM13P,BGX13P,EZR32LG,MGM13P,WT41U,EFR32BG13P733F512GM48,BGX13S,SLWSTK6060B,MGM13S,SLWSTK6065B,WGM110,RBK-ZW500DEV-EMB2,EFR32BG12P433F1024GL125,EBWT12-A,ZM5202,AMW007,SLTB004A,EFR32MG14P733F256GM48
BGM210P无线Gecko蓝牙模块产品介绍
描述- BGM210P是一款无线蓝牙模块，基于EFR32BG21 SoC，支持蓝牙低功耗和蓝牙网状网络连接。它具备高性能射频范围和性能，支持OTA固件更新，具有先进的安全特性，低功耗，适用于严苛环境。该模块提供完整的解决方案，包括强大的软件堆栈、全球认证、高级开发调试工具和支持，以简化产品的开发周期和部署，加速上市时间。
型号- BGM210PA22JIA2,BGM210PA22JIA2R,BGM210PA32JIA2R,BGM210PB22JIA2R,BGM210PB32JIA2,BGM210P,BGM210PX32,BGM210PX22,BGM210PA32JIA2,BGM210PB32JIA2R,BGM210P32A,BGM210P22A,BGM210PB22JIA2,EFR32BG21
EFR32BG1 Blue Gecko Bluetooth® 低能耗 SoC 产品系列数据表
描述- 该资料介绍了EFR32BG1 Blue Gecko蓝牙低能耗SoC产品系列，这是Wireless Gecko产品组合的一部分。它是一款专为物联网(IoT)设备上的节能蓝牙连接设计的单芯片解决方案。该SoC具备高能效、快速唤醒速度，并集成了可扩展功率放大器、平衡-不平衡转换器和高性能微控制器单元(MCU)。其应用领域广泛，包括IoT传感器和终端设备、健康保健、住宅和楼宇自动化、配件、人机界面设备、测量、商业和零售照明与传感等。
型号- EFR32BG1B232F128GM48-C0,EFR32BG1P333F256IM48-C0,EFR32BG1B132F128GM48-C0,EFR32BG1V132F256GM48-C0,EFR32BG1V132F128GM32-C0,EFR32BG1B232F256GM48-C0,EFR32BG1B132F256GM48-C0,EFR32BG1V132F128GM48-C0,EFR32BG1B232F128GM32-C0,EFR32BG1B232F256IM32-C0,EFR32BG1P232F256GM32-C0,EFR32BG1V132F256IM32-C0,EFR32BG1P332F256GM32-C0,EFR32BG1B132F128GM32-C0,EFR32XG1P132F256GM32-C0R,EFR32BG1P332F256GM48-C0,EFR32BG1,EFR32BG1B132F256IM32-C0,EFR32BG1B132F256GM32-C0,EFR32BG1B232F256GM32-C0,EFR32BG1V132F256GM32-C0,EFR32BG1P232F256GM48-C0,EFR32BG1P232F256IM32-C0,EFR32BG1P333F256GM48-C0,EFR32BG1P233F256GM48-C0,EFR32BG1P232F256IM48-C0
BGM220P 无线 Gecko Bluetooth 模块数据表
描述- BGM220P是一款基于EFR32BG22 SoC的无线蓝牙模块，专为电池供电的物联网(IoT)产品设计。该模块支持蓝牙5.2标准，具备高性能射频范围和低能耗特性，同时内置天线和高传输功率。它集成了丰富的外设和多种时钟管理选项，并提供了全面的可升级软件栈和全球法规认证，适用于资产追踪、运动健身设备、便携式医疗设备、智能家居、工业和楼宇自动化等领域。
型号- BGM220PC22WGA2,BGM220PC22HNA2,BGM220P22A,BGM220P
BGM210L Gecko Bluetooth®无线照明模块产品介绍
描述- BGM210L是一款专为智能LED照明产品设计的无线模块，满足性能、安全和可靠性要求。基于EFR32BG21 Gecko SoC，支持蓝牙5.x和蓝牙Mesh连接，提供最佳射频性能、CA Title 20能耗合规性、功能更新和OTA固件更新的未来兼容性、增强的安全性，以及适合灯泡外壳封闭操作的尺寸和温度等级。该模块包含可升级的软件堆栈、全球监管认证、高级开发和调试工具，以及支持，可简化并缩短产品的开发周期，加快其上市时间。
型号- BGM210L,BGM210LA22JNF2,BGM210LA22JIF2,BGM210LA22JNF2R,EFR32BG21,BGM210LA22JIF2R
BGM13P无线Gecko蓝牙®模块数据表
描述- BGM13P是Silicon Labs推出的首款蓝牙5.0 LE连接的PCB模块解决方案，支持长距离、高吞吐量和常规LE蓝牙物理层。该模块基于EFR32BG13 Blue Gecko SoC，提供强大的RF性能、低功耗、丰富的MCU外设、多个地区的监管测试证书和简化的开发体验。BGM13P模块适用于各种应用，包括物联网终端设备和网关、健康、体育和健康、工业、家居和建筑自动化、信标、智能手机、平板电脑和PC配件等。
型号- BGM13P22F512GA-V2R,BGM13P22F512GE-V2,BGM13P32E,BGM13P,BGM13P22F512GA-V2,BGM13P22F512GE-V2R,BGM13P32F512GA-V2,BGM13P32F512GE-V2,BGM13P32F512GA-V2R,BGM13P22A,BGM13P32A,BGM13P22E,BGM13P32,BGM13P32F512GE-V2R
【经验】使用Silicon Labs Wireless Gecko无线SoC时的蓝牙堆栈配置介绍
本文档主要介绍如何使用Silicon Labs蓝牙堆栈为Silicon Labs Wireless Gecko产品开发C语言应用程序。包括蓝牙堆栈架构，应用程序开发流程，MCU内核和外设的使用和限制，堆栈配置选项以及堆栈资源使用情况。 此版本适用于Silicon Labs Bluetooth SDK 2.12.x及更高版本。
BGM111 Gecko Bluetooth®无线模块产品介绍
描述- 该资料介绍了BGM111无线Gecko蓝牙模块，一款适用于低功耗蓝牙应用的射频模块。它基于EFR32BG1 SoC，集成了蓝牙低能耗无线电、软件堆栈和基于GATT的配置文件，并支持用户应用程序，无需外部微控制器。BGM111具有高度灵活的硬件接口，可连接到不同的外围设备或传感器。
型号- BGM111,SLWSTK6101C,BGM111A256V2R,BGM111A256V21,BGM111A256V2,BGM111A256V21R
BGM220S Gecko Bluetooth®无线模块产品介绍
描述- 该资料介绍了BGM220S无线Gecko蓝牙模块，这是一款专为电池供电的物联网产品设计的模块。它基于EFR32BG22 SoC，提供蓝牙低能耗连接，同时具备优异的射频范围和性能、未来兼容性、增强的安全性功能和低功耗。该模块适用于广泛的领域，包括资产标签、便携式医疗设备、运动健身器材、智能家居、工业和楼宇自动化以及蓝牙网状网络。
型号- BGM220SC22WGA2,BGM220S2,BGM220S,BGM220SC22HNA2,BGM220S12A,BGM220S22A MODEL,BGM220SC12WGA2,BGM220S22A
BGM111E Gecko Bluetooth®无线模块产品介绍
描述- BGM111E是一款针对低功耗蓝牙应用的无线Gecko模块，具备可靠的射频、低功耗和高易用性的开发环境。该模块基于EFR32BG1 SoC，集成了蓝牙低能耗无线电、软件堆栈和基于GATT的配置文件，并支持托管最终用户应用程序，无需外部微控制器。BGM111E具有灵活的硬件接口，可连接到多种外设或传感器。
型号- BGM111E256V2R,EFR32BG1,SLWSTK6101C,BGM111E,BGM111E256V2
【技术】综览Bluetooth 5.1全新测向功能的技术原理与应用领域
日前蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）发布了新版蓝牙 5.1 中的测向（Direction Finding）功能，作为蓝牙解决方案市场的领先者，Silicon Labs（亦称芯科科技）也随即发布了旗下最新的蓝牙 5.1软件解决方案紧跟联盟脚步。蓝牙测向功能利用检测蓝牙信号方向－包括到达角 (AoA) 和出发角 (AoD)的方法，进而提升位置服务。
EFR32BG13 Blue Gecko Bluetooth®低能耗SoC产品系列数据表
描述- 本资料介绍了EFR32BG13 Blue Gecko蓝牙低能耗SoC产品系列，这是一款专为物联网(IoT)设备设计的低功耗无线片上系统(SoC)。该系列产品具备高性能的32位ARM Cortex-M4内核、丰富的外设接口、高集成度的射频收发器以及多种通信协议支持，适用于各种电池供电的应用场景。
型号- EFR32BG13P632F512IM32-D,EFR32XG13,EFR32BG 系列,EFR32BG,EFR32BG13P733F512GM48-D,EFR32BG13P632F512IM48-D,EFR32BG13P732F512GM48-D,EFR32BG13P632F512GM48-D,EFR32BG13P632F512GM32-D,EFR32BG13P732F512GM32-D,EFR32BG13P532F512GM48-D,EFR32XG13P132F512GM48-AR,EFR32BG13 FAMILY,EFR32,EFR32BG13,EFR32BG13P532F512GM32-D
芯科科技Blue Gecko蓝牙/双模SoC和模块系列产品，提供全新蓝牙标准优化远程患者监护
芯科科技借助低功耗、高性能的Blue Gecko蓝牙SoC 和模块系列产品以及Wi-Fi 6 + 低功耗蓝牙双模SoC提供全方位互联健康解决方案，为任何医疗保健场景开发安全、可靠、智能的医疗设计。
BGM11S Blue Gecko Bluetooth® SiP 模块数据表
描述- BGM11S Blue Gecko *Bluetooth*® SiP模块是一款专为小型化应用设计的蓝牙低功耗解决方案，具备超小尺寸、高性能射频性能和低功耗等特点。该模块基于EFR32BG1 SoC，集成了蓝牙4.2标准的技术，并支持多种外设和通信接口。
型号- BGM11S12F256GA-V2,SLWSTK6101C,BGM11S,BGM11S12F256GA-V2R,SLWRB4303A,BGM11S22F256GA-V2R,BGM11S22F256GA-V2
电子商城
品牌：SILICON LABS
品类：Wireless Gecko SoC
价格：￥8.1764
现货： 102,628
品牌：SILICON LABS
品类：Mighty Gecko Multi-Protocol Wireless SoC
价格：￥27.0929
现货： 90,767
现货市场
品牌：SILICON LABS
品类：Switch Hall Effect Magnetic Position Sensor
价格：￥2.2924
现货：126,000
服务
支持Bluetooth SIG最新的测试规范，支持2.0(EDR), 2.1(EDR), 3.0(HS), 4.0(LE)规范, 并且能完整覆盖BR/EDR/HS/BLE的所有射频测试项目。测试标准：RF.TS/4.03 ；RF-PHYTS/40.3。
实验室地址： 深圳 提交需求>
根据用户的蓝牙模块，使用Bluetooth 蓝牙测试装置MT8852B，测试蓝牙1.0至5.1，包括传输速率、功率、频率、调制和接收机灵敏度，生成测试报告。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 深圳 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
查看全部7条回复