استكشاف مُميزات Bluetooth 5.3 والتحسينات المُقدمة: دليل شامل لمُختلف إصدارات Bluetooth 5

تتطور تقنية Bluetooth باستمرار لتلبية احتياجات التواصل اللاسلكي بين الأجهزة المُختلفة. في هذا السياق، يأتي إصدار Bluetooth 5.3 ليُضيف نكهة جديدة من التحسينات والمزايا إلى هذا المعيار اللاسلكي الشهير.

يُحدد إصدار Bluetooth الخاص بجهازك سرعات نقل البيانات واستهلاك الطاقة واستقرار الاتصال. ومع ذلك، مع وجود العديد من إصدارات Bluetooth، من الصعب معرفة ما إذا كنت تستخدم الإصدار الأفضل.

أصبح Bluetooth 5.3 هو المعيار القياسي للأجهزة الجديدة. ولكن هل تحتاج حقًا إلى ترقية أجهزتك لمواكبة أحدث إصدارات Bluetooth؟ تحقق من Bluebugging: ما هو وكيفية البقاء في مأمن من تهديدات Bluetooth.

استكشاف مُميزات Bluetooth 5.3 والتحسينات المُقدمة: دليل شامل لمُختلف إصدارات Bluetooth 5 - شروحات

ما هو Bluetooth 5.3؟

تم إطلاق Bluetooth 5.3 في عام 2021 وقدم العديد من التحسينات للمُستهلكين والمُطورين.

أحد التحسينات الرئيسية هو الاتصال الفرعي. في كثير من الأحيان، تعمل الأجهزة على اتصال دورة الخدمة المُنخفضة للحفاظ على الطاقة. ومع ذلك، عند الحاجة إلى دعم النطاق الترددي العالي، يجب أن تتغير معلمات الاتصال على الفور تقريبًا. خلاف ذلك، سيكون هناك تأخير.

تعمل تقنية الاتصال الفرعي على جعل الانتقال بين أوضاع الطاقة المنخفضة والعالية يتم بشكل أسرع، مما يؤدي إلى التخلص من التأخير وتقديم تجربة أفضل للمُستخدم. على سبيل المثال، سيُواجه صوت سماعة الرأس الذي يستخدم اتصال تصنيف فرعي تأخيرًا أقل مُقارنةً بإخراج الصوت الذي لا يستخدمه، خاصةً إذا لم تكن سماعات الرأس بالقرب من الجهاز المُضيف.

يعمل إصدار Bluetooth 5.3 أيضًا على تحسين بروتوكول المعدل الأساسي / مُعدل البيانات المُحسّن (BR/EDR)، وهو يُمثل وحدات التحكم المسؤولة عن التفاوض على حجم مفتاح التشفير أثناء إنشاء اتصال Bluetooth. يُتيح هذا التغيير للجهاز المُضيف تحديد الحد الأدنى المقبول لحجم المفتاح، مما يوفر تحكمًا ومرونة أفضل في عملية التشفير. يتيح ذلك للمضيف تحديد مستوى الأمان الذي يتطلبه بناءً على حساسية البيانات التي يتم تبادلها أو الامتثال لمعايير الأمان. تحقق من ما هو تشفير Bluetooth وكيف يعمل؟

استكشاف مُميزات Bluetooth 5.3 والتحسينات المُقدمة: دليل شامل لمُختلف إصدارات Bluetooth 5 - شروحات

هناك بعض الميزات البارزة الأخرى في تحديث Bluetooth 5.3 والتي تتضمن تصنيف القنوات والتحسينات الإعلانية الدورية. تسمح ميزة تصنيف القنوات لأجهزة Bluetooth الطرفية بالاتصال بجهاز مركزي بناءً على ظروف تردد الراديو الفعلية للأجهزة الطرفية، وبالتالي تجنب التداخل وتعزيز الموثوقية.

أما ميزة التحسينات الإعلانية الدورية فهي تُبسط كيفية مشاركة الأجهزة للمعلومات. عادةً ما تقوم أجهزة Bluetooth بإرسال نفس البيانات بشكل متكرر لضمان تسليمها بشكل موثوق. الآن، يمكن للأجهزة التي تستخدم Bluetooth 5.3 التحقق مرة واحدة من التكرارات وتخطي التكرارات غير الضرورية، مما يوفر الطاقة ويُحتمل إطالة عمر بطارية الجهاز.

مُقارنة بين إصدار 5.0 وإصدار 5.1 وإصدار 5.2 وإصدار 5.3 من Bluetooth

إصدار Bluetooth 5.0 5.1 5.2 5.3
سنة الإطلاق 2016 2019 2020 2021
نقل البيانات 2Mbps لا تحسن ملحوظ لا تحسن ملحوظ لا تحسن ملحوظ
نطاق الإتصال نطاق خارجي 120 قدم تم تحسين دقة تحديد الأماكن الداخلية إلى 1 سم. لا تحسن ملحوظ لا تحسن ملحوظ
الميزات الجديدة سعة الرسالة 255 بايت. Bluetooth LE Audio مُحسَّن. EATT – عمليات نقل بيانات أكثر كفاءة، ودعم برنامج ترميز LC3 لتحسين جودة الصوت، و CTKD لتحسين الأمان. تصنيف القنوات لتقليل تداخل الترددات وتحسينات الإعلانات الدورية لتحسين كفاءة الشبكة.

يُوفر Bluetooth 5.3 مجموعة من الميزات الجديدة، ولكن دعنا نرى كيف يُمكن مقارنته بإصدارات Bluetooth 5 السابقة.

Bluetooth 5.0

تم إطلاق Bluetooth 5.0 في عام 2016 وكان بمثابة تحسين كبير عن Bluetooth 4.2. لقد جاء بسعة رسالة تبلغ 255 بايت، أي أكبر بثماني مرات من سعة الرسالة في Bluetooth 4.2 البالغة 31 بايت. أدى هذا إلى مضاعفة سرعات نقل البيانات ومضاعفة نطاق الاتصال أربع مرات مع الحفاظ على معدل استهلاك مُنخفض للطاقة.

زادت سرعات نقل البيانات من 1 ميجابت في الثانية إلى 2 ميجابت في الثانية، وارتفع النطاق إلى 120 قدمًا في البيئات الداخلية، ويُمكن للأجهزة التي تستخدم Bluetooth 5 البقاء قيد التشغيل لفترة أطول بكثير من نظيراتها الأقدم.

Bluetooth 5.1

تم إصدار ترقية Bluetooth 5.1 في يناير 2019، مما مكَّن الأجهزة من تحديد مكان الأجهزة المُتصلة على مسافة قصيرة وتحديد مكان ظهور الإشارة. يؤدي تعزيز الخدمات المُستندة إلى الموقع الجغرافي إلى تحسين قدرات التنقل والتتبع في البيئات الداخلية.

وتضمنت التحديثات الأخرى التخزين المُؤقت لملف تعريف السمات العامة (GATT)، والذي غيّر كيفية تعامل الأجهزة مع عمليات نقل البيانات المُتكررة، وتقليل استهلاك الطاقة، وتعزيز القدرات الإعلانية، وتحسين التعايش مع التقنيات اللاسلكية الأخرى. تم أيضًا تحسين Bluetooth LE Audio لتحسين جودة الصوت والمزامنة.

Bluetooth 5.2

ركز إصدار Bluetooth 5.2، الذي تم إطلاقه في أوائل عام 2020، على تحسين جودة الصوت.

تم تقديم التحكم بالطاقة المُنخفضة عبر تقنية Bluetooth لتحسين استهلاك الطاقة في الأجهزة مُنخفضة الطاقة. كما قدم أيضًا دعم لبرنامج ترميز الاتصالات مُنخفض التعقيد (LC3)، والذي يُوفر جودة صوت أعلى، ويُعزز تجارب بث الموسيقى والألعاب. يعمل هذان المُكوِّنان معًا على تشغيل تقنية Bluetooth Auracast، والتي تُتيح البث الصوتي المتزامن من جهاز واحد.

قدم Bluetooth 5.2 أيضًا بروتوكول السمات المُحسَّن (EATT). في السابق، كانت أجهزة Bluetooth تقوم بتداول بيانات السمات بشكل غير فعَّال لنقل معلومات حول حالتها وقدراتها. قام بروتوكول EATT بتبسيط عملية تبادل هذه البيانات، مما يجعلها أكثر مباشرة وكفاءة في استخدام الموارد وتحسين قناة الاتصال.

كما قدم إصدار Bluetooth 5.2 أيضًا بروتوكول اشتقاق مفتاح النقل المتقاطع (CTKD)، وهو بروتوكول يعمل على تبسيط إدارة مفاتيح التشفير عبر أجهزة النقل المتعددة، وبالتالي تعزيز الأمان.

ما هو Bluetooth 5.4؟

Bluetooth 5.4 هو أحدث إصدار، تم إطلاقه رسميًا في أوائل عام 2023. ويحتوي على بعض التحديثات التي تعمل على تحسين وظائف Bluetooth من خلال تمكين الاتصال ثنائي الاتجاه والآمن بين الأجهزة مُنخفضة الطاقة. تشمل هذه الميزات:

  1. الإعلانات الدورية مع الردود (PAwR). بث البيانات في حزم صغيرة مُرسلة ضمن أحداث فرعية يُمكن مزامنتها والرد عليها من قبل الأجهزة المُراقبة. وهذا يسمح للأجهزة المُراقبة بالبحث عن البيانات في أوقات مُحددة فقط، وبالتالي تكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
  2. بيانات الإعلان المُشفرة. طريقة قياسية لتشفير البيانات الإعلانية التي تسمح بالتشفير الجزئي أو الكامل للبيانات المُشتركة. وهذا يعني أنَّ أي جهاز يدعم تقنية Bluetooth يمكنه تلقي بيانات إعلانية من مضيف، ولكن فقط الأجهزة التي لديها مفتاح فك التشفير (الأجهزة المُعتمدة) يُمكنها الوصول إلى البيانات المُشفرة.
  3. مستويات أمان GATT مُنخفضة الطاقة المُميزة. فهي تسمح للأجهزة بتوصيل مستويات الأمان المطلوبة للوصول قبل محاولة الوصول إلى سمات مُحددة. إذا كان الجهاز لا يلبي مستوى الأمان، فسيُطالبه العميل بترقيته والوصول إليه. يمنع هذا النظام الانقطاعات في انتقالات التطبيق، مما يوفر تجربة أكثر سلاسة وأمانًا.
  4. اختيار ترميز الإعلان. يُمكِّن الجهاز المُضيف من تحديد نظام الترميز الذي سيتم استخدامه عند إرسال بيانات الإعلان إلى وحدة التحكم. يوفر هذا التحسين المزيد من التحكم في التوازن بين معدل البيانات والنطاق، مما يسمح بأداء محسن بناءً على احتياجات الاتصال المُحددة.

تعد كل هذه التطورات مفيدة بشكل خاص لحالات الاستخدام كبيرة الحجم مثل تطبيقات ملصقات الرفوف الإلكترونية (ESL) للبيع بالتجزئة حيث يوجد عدد كبير من الأجهزة المُتصلة والمُتزامنة ولكنها ستنتقل إلى منتجات التكنولوجيا الاستهلاكية مثل سماعات الرأس وسماعات الأذن أيضًا. يُمكنك الإطلاع الآن على مُقارنة بين NFC و Bluetooth : ما الفرق الحقيقي وأيهما أفضل لمختلف الإستخدامات؟

زر الذهاب إلى الأعلى