Skriv ut

Bluetooth 5.3 har redan lanserats, trots att föregångaren 5.2 fortfarande väntar på fullt stöd. Här är de nya funktionerna i 5.3 – och en som pensioneras.

Standardgruppen Bluetooth Sig (Special Interest Group) klubbade version 5.3 av Bluetooth förra sommaren.  Ur konsumentperspektiv är det möjligen inte en lika spännande uppdatering som föregångaren 5.2. 

Men utvecklare får nya verktyg för säkerhet, strömsnålhet och störningsokänslighet. Här finns dessutom en  språkreform.  

• Adjö till High Speed – Wifi-turbo tas bort

Men vi börjar med nyheten om pensioneringen av en funktion som fick mycket hajp när den en gång lanserades: Bluetooth över Wifi. I marknadsföringen kallades den för High Speed (HS) och i protokollen för AMP (Alternate Mac and Phy). Idén var att tillfälligt kunna växla över till Wifi för att höja bandbredden. 

Fram till 5.3 beskrevs High Speed som Bluetooths tredje ben vid sidan av Classic och LE.  Men ingen lutade sig mot detta ben. Så nu sågas det av. 

– Omfattningen i vilken AMP har kommit till användning i certifierade produkter har inte varit hög, konstaterar Sig.  

Elektroniktidningen frågar runt och får en bekräftande kommentar från en initierad branschperson.

– Jag har aldrig sett en tillämpning som använder AMP.

Den lanserades med pukor och trumpeter i version 3.0 år 2009. Bluetooth skulle bli ”lika snabbt som Wifi” – upp 24 Mbit/s. Ett tag var det till och med tal om att Bluetooth skulle kunna växla till ultrawideband och 200 Mbit/s. Men det föll på motsättningar kring licenskonstruktionen.

Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen.
Prenumerera kostnadsfritt!

HS var aldrig mer än ett frivilligt tillägg. Det gav dig rätt att stämpla din produkt som ”Bluetooth+HS”. Och det går fortfarande tillsvidare att certifiera HS för tidigare versioner, om någon skulle komma på bättre tankar i elfte timmen. 

Elektroniktidningen har ingen stark teori om varför HS aldrig slog igenom.

Kanske hade det kunnat bli annorlunda?

En och samma trådlösa krets i mobiler och pc stöder typiskt både Wifi och Bluetooth, så wifi finns där redo att användas. Men appar som vill växla till Wifi kan lika gärna göra det via operativsystemet. Användaren märker ingen skillnad mellan det och att formellt stanna i Bluetooth med hjälp av AMP.  

• Unket språk byts ut – slaveriet avskaffas

Om du söker efter ordet ”slave” i tidigare Bluetoothstandarder hittar du det överallt. I version 5.3 är det spårlöst borta. 

Det är en politisk handling. En symbolisk gest för att ta avstånd från gamla idéer om vit makt. Sig har gjort sök-ersätt på fyra ord med en rasistisk historia: master, slave, black och white. De ersätts av central, peripheral, rejected och accepted. Det gäller begrepp som exempelvis blacklisting. 

Tidigare har bland annat programspråket Python och kodarforumet Github gjort samma språkreform. Beroende på sammanhang har master–slave-paret bytts mot primary–replica, leader–follower, active–standby, reader-writer och parent–child.

• Nu får periferienheter välja kanal

Det är inte säkert att centralenheten uppfattar att periferienheten befinner sig i en jobbig radiomiljö när avståndet mellan dem är långt.  Men fram till nu har det varit centralen som ensam fått välja bort kanaler med störningar. Urvalet baseras exempelvis på vilka av de 40 tillgängliga kanalerna som ger flest paketförluster. 

I version 5.3 kan periferin dela med sig av sina erfarenheter om kanalernas kvaliteter till centralen, som därefter beslutar vilka kanaler som ska användas. Förslagsvis används de som fungerar bra för båda.

• Slipper höra tjatig annonsering

En brute force-metod att öka robustheten i en svår radiomiljö är att skicka flera kopior av samma paket för att öka chansen att något av dem kommer fram. Det används i den broadcastfunktion som heter Periodic Advertising. 

Nackdelen är att mottagaren tvingas offra tid på att bearbeta identiska meddelanden om och om igen.

Så i Bluetooth 5.3 finns ett nytt datafält som heter AdvDataInfo där sändaren kan klistra en liten etikett som identifierar meddelandet. Därmed kan mottagarens controller känna igen det som en kopia och avstå från att skicka paketet vidare till sin host.  Controllern behöver inte ens läsa resten av paketet efter att ha skannat etiketten.

Funktionen heter Periodic Advertising Enhancement. Poängen är att spara tid och energi. Vinsten i tid är såpass stor att det ska kunna skapas utrymme för att öka förbindelsens bandbredd. 

• En smula effektivare kryptoförhandlingar

Vad gäller kryptering finns två minimala administrativa nyheter i hur central- och periferienhet förhandlar fram vilken längd en kryptonyckel ska ha. Dels adderas som frivilligt tillägg att en host kan meddela sin controller vilken som är den kortaste acceptabla längden på en kryptonyckel. Dels görs en protokollförenkling där vad som tidigare var tre meddelanden bakas ihop till ett. Och det var allt.

• Connection Subrating – snabbare uppväxling

Boka många tidsluckor. Men passa tiderna bara när du har lust. Så kan 5.3 snabbt skala upp och ner kapaciteten.

Nu kommer vi till den funktion som känns som den som kommer att göra mest synlig skillnad i Bluetooth 5.3: en betydligt snabbare växling mellan olika datatakter.

Sändning i Bluetooth sker i pulser som varvas med radiotystnad. Du vill ha långa pauser för att spara ström. Å andra sidan skickar du förstås mindre data när pulserna är korta. 

Bluetooth kan sedan tidigare dynamiskt öka och minska pulsens tidsandel för att ändra datatakten. Det kallas för en Connection Update. 

Men det är idag tyvärr ett klumpigt förfarande som kan ta lång tid – sex sekunder eller mer för vissa tillämpningar. Den yttersta orsaken är en obligatorisk väntetid för att förbindelser inte ska tappas i onödan. 

Den nya funktionen Subrating gör att datatakten istället kan uppdateras ”omedelbart”, skriver Sig. Den förväntas komma att göra skillnad i användarvänlighet. Den borde dessutom kunna göra hantering av data som anländer sporadiskt i korta skurar mer strömsnål.

Knepet som Subrating använder är att sändare och mottagare bokar massor av tidsluckor. Men därefter kommer de – lite slösaktigt – överens om att bara utnyttja en bråkdel av de bokade tiderna och bara vakna upp med jämna mellanrum då en viss tidslucka passerar.

Det fina är att detta schema snabbt kan ändras för att skruva upp och ner kapaciteten. 

LE Audio kommer att ha nytta av detta, tror Sig, och tar som exempel en hörapparat som är ansluten via LE Audio till en mobil. Den lyssnar både på sin egen mikrofon och på mobilens audio. Det senare drar mycket ström. Med Subrating kan hörapparaten snabbt koppla in och ur telefonens audio. Därmed kan den både vara strömsnål i sitt normalläge och fortfarande ha möjlighet att koppla in mobilljudet utan väntetid.

FAKTA:
23 år med Blåtand

Ett bidrag i halvtid från Finland gav det svenska protokollet Bluetooth en nytändning.

Första versionen av trotjänaren Bluetooth spikades 1998 efter nära tio års utveckling. Protokollet skapar trådlösa förbindelser för allt från tangentbord till – smittspårning. 

Jo, alla har numera en kombinerad scanner och radiofyr i fickan så varför inte låta dem sköta smittspårning genom att anteckna signaturer som snappas upp i närfältet? 

Tyvärr är etern så full av Bluetoothsannonseringar att ingen lyckats bygga en skalbar lösning. Det saknas ett smart sätt att filtrera. Men det var ett spännande uppslag. Och att det överhuvudtaget väcktes är ett kvitto på Bluetooths genomslag.

När Ericssons dåvarande teknikchef Nils Rydbeck drog igång blåtandsprojektet 1989 var siktet inställt på trådlösa hörlurar. 

Strömmande ljud är volymmässigt fortfarande den klart största tillämpningen.  Det är dessutom det område där Bluetooth utvecklas mest just nu, vilket vi kan tacka Finland för. När Nokias strömsnåla protokoll Wibree integrerades i standarden under namnet Low Energy (LE) innebar det en revolution för protokollet.  Det skedde år 2010 i version 4.0.

Det gav Bluetooth en omstart och en ny karriär inom inbyggda system. Det är inom LE som den intressanta utvecklingen av Bluetooth sker idag. 

Det gick redan från början att avstå från att stödja Classic Bluetooth och enbart implementera Low Energy. De är två separata protokoll under ett gemensamt paraply. När de arbetar i så kallad dual mode är de helt åtskilda via tidsdelning på en låg protokollnivå. 

På marknaden ökar tillväxten av single mode-produkter med enbart LE-stöd medan motsvarande Classic-produkter blir allt färre. Dual mode-produkter kommer att fortsätta att vara störst i några år till, men planar ut.

Med hjälp av LE har Bluetooth kunnat nischa in sig starkt på wearables, medicinteknik, hälsa och smarta hemmet – generellt för trådlös IoT. 

Det äter sig även in på Classics klassiska periferienheter, som batteridrivna tangentbord. Och sedan version 5.2 även på Classics sista starka bastion – trådlöst ljud.

Gökungen Low Energy håller helt enkelt på att ta över boet.  Trösten för Classic är att den fortfarande leder i datatakt med sina 3 Mbit/s (i praktiken 2,1) att jämföra med 2 Mbit/s (1,4) för Low Energy.