Профиль hid bluetooth что это
Обновлено: 06.07.2024
Одна из устойчивых тенденций развития мобильных устройств — совершенствование средств беспроводных коммуникаций, которые обеспечивают возможность соединения с Интернетом, локальной сетью, а также c различным периферийным оборудованием (наушниками, гарнитурами, акустическими системами, принтерами и т.д.) и другими расположенными поблизости гаджетами. Технологии беспроводной связи, как, впрочем, и других компонентов мобильных устройств, — постоянно развиваются. Появляются новые версии спецификаций, увеличивается пропускная способность, расширяется набор функций и т.д. Благодаря этому обеспечивается качественное развитие, без которого немыслим технический прогресс. Впрочем, у прогресса есть и оборотная сторона: с каждым годом пользователям становится всё сложнее разобраться с тем, в чем же заключается различие разных моделей.
Обычно из краткого описания мобильного устройства можно почерпнуть лишь названия беспроводных интерфейсов, которыми оно оборудовано. В подробной спецификации, как правило, есть дополнительные сведения, в частности версии беспроводных интерфейсов (к примеру, Wi-Fi 802.11b/g/n и Bluetooth 2.1). Однако и этого далеко не всегда достаточно для того, чтобы в полной мере оценить возможности беспроводных коммуникаций рассматриваемого устройства. Например, чтобы понять, будет ли работать то или иное периферийное устройство, подключаемое по Bluetooth, с имеющимся в вашем распоряжении смартфоном или планшетом.
В данной статье мы расскажем о различных нюансах, на которые необходимо обратить внимание при оценке возможностей устройств, оборудованных интерфейсом Bluetooth.
Сфера применения
Внедрение интерфейса Bluetooth в потребительских устройствах для массового рынка началось в первой половине минувшего десятилетия. В настоящее время встроенными адаптерами Bluetooth оснащаются многие модели портативных ПК и мобильных устройств. Кроме того, в продаже представлен широкий ассортимент периферийных устройств (беспроводных гарнитур, манипуляторов, клавиатур, акустических систем и т.д.), оборудованных этим интерфейсом.
Основной функцией Bluetooth является создание так называемых персональных сетей (Private Area Networks, PAN), которые обеспечивают возможность обмена данными между расположенными поблизости (внутри одного дома, помещения, транспортного средства и т.д.) настольными и портативными ПК, периферийными и мобильными устройствами и пр.
Главными преимуществами Bluetooth по сравнению с конкурирующими решениями являются низкий уровень энергопотребления и невысокая стоимость приемопередатчиков, что позволяет встраивать его даже в малогабаритные устройства с миниатюрными элементами питания. Кроме того, производители оборудования освобождены от выплаты лицензионных отчислений за установку в своих изделиях приемопередатчиков Bluetooth.
Подключение устройств
Посредством интерфейса Bluetooth можно объединить как два, так и сразу несколько устройств. В первом случае подключение осуществляется по схеме «точка — точка», во втором — по схеме «точка — многоточка». Независимо от схемы соединения одно из устройств является ведущим (master), остальные — ведомыми (slave). Ведущее устройство задает шаблон, который будут использовать все ведомые устройства, а также синхронизирует их работу. Соединенные таким образом устройства образуют пикосеть (piconet). В рамках одной пикосети могут быть объединены одно ведущее и до семи ведомых устройств (рис. 1 и 2). Кроме того, допускается наличие в пикосети дополнительных ведомых устройств (сверх семи), которые имеют статус заблокированных (parked): они не участвуют в обмене данными, но при этом находятся в синхронизации с ведущим устройством.
Рис. 1. Схема пикосети,
объединяющей два устройства
Рис. 2. Схема пикосети,
объединяющей несколько устройств
Несколько пикосетей можно объединить в распределенную сеть (scatternet). Для этого устройство, работающее в качестве ведомого в одной пикосети, должно выполнять функции ведущего в другой (рис. 3). Пикосети, входящие в состав одной распределенной сети, не синхронизированы друг с другом и используют разные шаблоны.
Рис. 3. Схема распределенной сети, включающей три пикосети
Максимальное количество пикосетей в составе распределенной сети не может превышать десяти. Таким образом, распределенная сеть позволяет объединить в общей сложности до 71 устройства.
Отметим, что на практике потребность в создании распределенной сети возникает редко. При нынешней степени интеграции аппаратных компонентов сложно представить себе ситуацию, когда владельцу смартфона или планшета потребовалось бы подключить по Bluetooth более двух-трех устройств одновременно.
Радиус действия
В спецификации Bluetooth предусмотрены три класса приемопередатчиков (см. таблицу), различающихся по мощности, а значит, по эффективному радиусу действия. Наиболее распространенным вариантом, который применяется в большинстве ныне выпускаемых мобильных электронных устройств и ПК, являются приемопередатчики Bluetooth Class 2. Маломощными системами Class 3 оснащается медицинская аппаратура, а основной сферой применения наиболее «дальнобойных» модулей Class 1 являются системы мониторинга и управления промышленным оборудованием.
Разумеется, рассчитывать на стабильное беспроводное соединение между устройствами, удаленными на предельное расстояние (например, на 10 м в случае приемопередатчиков Class 2), можно лишь при отсутствии между ними крупногабаритных препятствий (стены, перегородки, двери и т.п.). Реальный радиус действия может варьироваться как в зависимости от особенностей помещения, так и от наличия в эфире радиопомех и источников сильного электромагнитного излучения.
Версии Bluetooth и их различия
Первая версия спецификации (Bluetooth 1.0) была утверждена в 1999 году. Вскоре после промежуточной спецификации (Bluetooth 1.0В) была утверждена Bluetooth 1.1 — в ней исправлены ошибки и устранены многие недостатки первой версии.
В 2003 году была утверждена базовая спецификация Bluetooth 1.2. Одним из ее ключевых новшеств стало внедрение метода адаптивной перенастройки рабочей частоты (Adaptive frequency-hopping spread spectrum, AFH), благодаря которому беспроводное соединение стало гораздо более устойчивым к воздействию электромагнитных помех. Кроме того, удалось сократить время, затрачиваемое на выполнение процедур обнаружения и подключения устройств.
Еще одним важным улучшением версии 1.2 стало повышение скорости обмена данными до 433,9 Кбит/с в каждую сторону при использовании асинхронной связи по симметричному каналу. В случае асимметричного канала пропускная способность составляла 723,2 Кбит/с в одну сторону и 57,6 Кбит/с — в другую.
Также был добавлен усовершенствованный вариант технологии синхронной связи с установлением соединения (Extended Synchronous Connections, eSCO), который позволил улучшить качество передачи потокового звука за счет применения механизма повторной отправки пакетов, поврежденных в процессе передачи.
В конце 2004 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 2.0 + EDR. Наиболее важным новшеством второй версии стала технология Enhanced Data Rate (EDR), благодаря внедрению которой удалось значительно (в несколько раз) увеличить пропускную способность интерфейса. Теоретически использование EDR позволяет достичь скорости передачи данных 3 Мбит/с, однако на практике этот показатель обычно не превышает 2 Мбит/с.
Необходимо отметить, что EDR не является обязательной функцией для приемопередатчиков, соответствующих спецификации Bluetooth 2.0.
Устройства, оборудованные приемопередатчиками Bluetooth 2.0, обратно совместимы с модулями предыдущих версий (1.x). Естественно, что скорость передачи данных ограничивается возможностями более медленного устройства.
В 2007 году была утверждена базовая спецификация Bluetooth 2.1 + EDR. Одним из реализованных в ней новшеств стала энергосберегающая технология Sniff Subrating, позволившая значительно (от трех до десяти раз) увеличить продолжительность автономной работы мобильных устройств. Также была существенно упрощена процедура установления связи между двумя устройствами.
В апреле 2009 года была утверждена базовая спецификация Bluetooth 3.0 + HS. Аббревиатура HS в данном случае расшифровывается как High Speed (высокая скорость). Ее главное новшество — реализация технологии Generic Alternate MAC/PHY, обеспечивающей возможность передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с. Кроме того, предусматривается использование двух модулей приемопередатчиков: низкоскоростного (с невысоким энергопотреблением) и высокоскоростного. В зависимости от ширины потока транслируемых данных (или размера передаваемого файла) задействуется либо низкоскоростной (до 3 Мбит/с), либо высокоскоростной приемопередатчик. Это позволяет снизить уровень энергопотребления в ситуациях, когда не требуется высокая скорость передачи данных.
Базовая спецификация Bluetooth 4.0 была утверждена в июне 2010 года. Ключевая особенность этой версии — применение технологии передачи данных с низким энергопотреблением (low energy technology). Снижение энергопотребления достигается как за счет ограничения скорости передачи данных (не более 1 Мбит/с), так и за счет того, что приемопередатчик не работает постоянно, а включается только на время обмена данными. Вопреки распространенному заблуждению, интерфейс Bluetooth 4.0 не обеспечивает более высокую скорость передачи данных по сравнению с версией Bluetooth 3.0 + HS.
Профили Bluetooth
Возможности взаимодействия устройств при подключении по интерфейсу Bluetooth во многом определяются набором профилей, который поддерживает каждое из них. Тот или иной профиль обеспечивает поддержку определенных функций, например передачу файлов или потока медиаданных, обеспечение сетевого соединения и т.д. Сведения о некоторых профилях Bluetooth приведены во врезке.
Важно понимать, что задействовать Bluetooth-соединение для выполнения какойлибо задачи можно лишь при поддержке соответствующего профиля как у ведущего, так и у ведомого устройства. Так, передать по Bluetooth-соединению «визитную карточку» или контакт с одного мобильного телефона на другой можно лишь при условии, что оба аппарата поддерживают профиль OPP (Object Push Profile). А, например, для использования мобильного телефона в качестве беспроводного сотового модема необходимо, чтобы этот аппарат и подключаемый к нему компьютер поддерживали профиль DUN (Dial-up Networking Profile).
Нередко возникают ситуации, когда Bluetooth-соединение между двумя устройствами установлено, однако выполнить какоелибо действие (скажем, передать файл) не удается. Одной из вероятных причин возникновения подобных проблем может быть отсутствие поддержки соответствующего профиля у одного из устройств.
Таким образом, набор поддерживаемых профилей является важным фактором, который необходимо принимать во внимание при оценке возможностей того или иного устройства. К сожалению, в некоторых моделях мобильных устройств поддерживается минимальный набор профилей (например, только A2DP и HSP), что существенно ограничивает возможности беспроводного подключения к другому оборудованию.
Отметим, что набор поддерживаемых профилей определяется не только спецификой и конструктивными особенностями устройства, но и политикой производителя. Например, в некоторых аппаратах заблокирована возможность передачи файлов определенных форматов (изображения, видеоролики, электронные книги, приложения и т.д.) под предлогом борьбы с пиратством. Правда, на деле от подобных ограничений страдают отнюдь не любители контрафактного медиаконтента и программного обеспечения, а честные пользователи, вынужденные даже собственноручно снятые встроенной камерой фотографии передавать на ПК окольными путями (например, отсылая нужные файлы на собственный адрес электронной почты).
A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) — обеспечивает передачу двухканального (стереофонического) аудиопотока от источника сигнала (ПК, плеера, мобильного телефона) к беспроводной стереогарнитуре, акустической системе или иному воспроизводящему устройству. Для сжатия передаваемого потока может использоваться стандартный кодек SBC (Sub Band Codec) либо другой, определенный производителем устройства.
AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile) — позволяет управлять стандартными функциями телевизоров, систем домашнего кинотеатра и т.д. Устройство с поддержкой профиля AVRCP способно выполнять функции беспроводного пульта ДУ. Может применяться в связке с профилями A2DP или VDPT.
BIP (Basic Imaging Profile) — обеспечивает возможность передачи, приема и просмотра изображений. Например, позволяет передавать цифровые фотографии с цифровой камеры в память мобильного телефона. Предусмотрена возможность изменения размеров и форматов передаваемых изображений с учетом специфики подключенных устройств.
DUN (Dial-up Networking Profile) — обеспечивает подключение ПК или иного устройства к Интернету посредством мобильного телефона, выполняющего в данном случае функцию внешнего модема.
FTP (File Transfer Profile) — обеспечивает передачу файлов, а также доступ к файловой системе подключенного устройства. Стандартный набор команд позволяет осуществлять навигацию по иерархической структуре логического диска подключенного устройства, а также копировать и удалять файлы.
GAVDP (General Audio/Video Distribution Profile) — обеспечивает передачу звукового и видеопотока от источника сигнала к воспроизводящему устройству. Является базовым для профилей A2DP и VDP.
HFP (Hands-Free Profile) — обеспечивает подключение автомобильных устройств hands-free к мобильному телефону для голосовой связи.
HID (Human Interface Device Profile) — описывает протоколы и способы подключения беспроводных устройств ввода (мышей, клавиатур, джойстиков, пультов ДУ и пр.) к ПК. Профиль HID поддерживается в ряде моделей мобильных телефонов и КПК, что позволяет использовать их в качестве беспроводных пультов для управления графическим интерфейсом ОС или отдельными приложениями на ПК.
HSP (Headset Profile) — позволяет подключить беспроводную гарнитуру к мобильному телефону или иному устройству. Помимо передачи звукового потока обеспечивается работа таких функций, как набор номера, ответ на входящий звонок, завершение вызова и регулировка громкости.
OPP (Object Push Profile) — базовый профиль для пересылки объектов (изображений, визитных карточек и т.д.). Например, можно передать список контактов с одного мобильного телефона на другой или фотографию со смартфона на ПК. В отличие от FTP, профиль OPP не обеспечивает доступ к файловой системе подключенного устройства.
PAN (Personal Area Networking Profile) — позволяет объединить два или насколько устройств в локальную сеть. Таким способом можно подключить несколько ПК к одному, имеющему доступ в Интернет. Кроме того, данный профиль обеспечивает удаленный доступ к ПК, выполняющему функции ведущего устройства.
SYNC (Synchronization Profile) — используется в связке с базовым профилем GOEP и осуществляет синхронизацию персональных данных (ежедневника, списка контактов и пр.) между двумя устройствами (например, н астольным ПК и мобильным телефоном).
Практические рекомендации
Производители постоянно внушают потребителям, что новые решения безусловно лучше старых. Новые процессоры обладают более высокой производительностью и меньшим энергопотреблением по сравнению с предшественниками; новые дисплеи имеют более высокое разрешение и широкий цветовой охват и т.д. Однако применять подобный подход для оценки возможностей интерфейса Bluetooth вряд ли целесообразно.
Вопервых, необходимо принимать в расчет особенности уже имеющегося парка Bluetooth-устройств. Ведь, как уже было упомянуто, максимальная скорость передачи данных определяется устройством, оборудованным наиболее старой версией интерфейса. К тому же высокая скорость передачи данных требуется далеко не для всех задач. Если для копирования медиафайлов (звуковых записей, изображений) или трансляции звукового потока с низкой степенью компрессии это действительно важный фактор, то для нормального взаимодействия телефона с беспроводной гарнитурой или для обмена контактами с другим аппаратом вполне хватит возможностей Bluetooth 2.0.
Вовторых, во многих случаях гораздо более важным фактором, нежели максимальная скорость беспроводного соединения, является набор поддерживаемых профилей Bluetooth. Ведь именно он фактически определяет круг оборудования, с которым способно взаимодействовать имеющееся устройство. К сожалению, эти сведения редко приводятся даже в полной спецификации устройства, и зачастую их приходится искать в тексте руководства по эксплуатации или на форумах пользователей.
Когда мы говорим о Bluetooth, представьте, что это не просто функция вашего смартфона или другого устройства, а будущее связи между устройствами и будущее технологий в целом. И вам может быть известно о том, что Bluetooth поставляется в нескольких версиях - и что его функциональные возможности улучшаются с каждой новой версией - среднестатистический Ваня не обращает внимания на закулисную технологию, которая обеспечивает правильную функцию Bluetooth их устройства.
Существует множество устройств, которыми можно управлять с помощью Bluetooth, и для каждой функции есть специальные профили Bluetooth.
Проще говоря, профили Bluetooth определенный спецификации беспроводного интерфейса. Вы когда-нибудь задумывались, как вы можете осуществлять беспроводную потоковую передачу звука со смартфона на Bluetooth наушники, или звуковую панель; или как вы можете обмениваться файлами с другим устройством через Bluetooth? Тогда вам следует взглянуть на некоторые из наиболее распространенных профилей Bluetooth.
1. Расширенный профиль распространения аудио (A2DP)
Коротко известный как A2DP, этот профиль отвечает за передачу высококачественного стереозвука от источника (SRC) к приемнику (SNK). Источником (SRC) является в основном устройство, производящее цифровой звук, а приемник (SNK) является приемным устройством в пикосети - сети устройств, подключенных с использованием технологии Bluetooth.
Если вы используете наушники Bluetooth, наушники, автомобильную стереосистему, ваше устройство использует этот профиль для обеспечения передачи высококачественного звука.
2. Аудио/видео профиль дистанционного управления (AVRCP)
Этот профиль отвечает за функциональность удаленного управления устройствами Bluetooth. Вы найдете этот профиль на таких устройствах, как телевизоры, наушники, интеллектуальные колонки, звуковые панели, смартфоны и другое стереооборудование. ACRCP предоставляет интерфейс, который позволяет вашему устройству Bluetooth ставить на паузу музыку, увеличивать и уменьшать громкость, переходить к следующему и предыдущему файлу в вашем списке воспроизведения и т. д.
AVRCP играет жизненно важную роль в управляющем устройстве (например, смартфоне) и целевом устройстве (гарнитуре Bluetooth, динамике и т. д.).
Когда вы нажимаете кнопку (воспроизведение, паузы, затем и т. д.) На управляющем устройстве, команда обнаруживается контроллером с помощью AVRCP. Профиль впоследствии преобразует команду в A/V-сигнал управления, который он передает целевому устройству.
3. Профиль передачи файлов (FTP)
Как видно из названия, этот профиль отвечает за беспроводную передачу файлов и папок между устройствами (телефонами, ноутбуками и т. д.) С помощью Bluetooth. Эти профили играют две роли: инициируют передачу или извлечение файлов как на стороне клиента (читает: отправитель), так и на стороне сервера (читает: получатель).4. Профиль громкой связи (HFP)
Как указано в названии, профиль Hands-Free (HFP) отвечает за успешное выполнение беспроводных телефонных звонков с устройства Bluetooth. Вы найдете этот профиль в мобильных телефонах, автомобильной информационно-развлекательной системе, наушниках и т. д.
HFP использует кодек Continuious Variable Slope Delta (CVSD) (кодирование используется для сжатия данных аудиосигналов) для передачи голоса и для определения некоторых параметров управления голосом (например, громкости). Если вы собираетесь использовать громкую связь во время вождения или в любом другом месте, ваше устройство должно иметь этот профиль.
5. Профиль гарнитуры (HSP)
Профиль гарнитуры определяет, как гарнитура с поддержкой Bluetooth взаимодействует и взаимодействует с устройством Bluetooth - мобильным телефоном, ПК и т. д. Этот профиль также отвечает за то, как гарнитуры Bluetooth принимают телефонные звонки, настраивают объем уровень, переключение музыки и т. д.6. Базовый профиль печати (BPP)
7. Профиль устройства интерфейса пользователя (HID)
Этот профиль обычно используется периферийными устройствами с поддержкой Bluetooth, такими как беспроводные клавиатуры, мыши, игровые контроллеры и т. д. Профиль Human Interface Device определяет функции и протоколы, с помощью которых эти устройства взаимодействуют с устройством Bluetooth.
Хотя существует более 20 профилей Bluetooth, вышеупомянутые профили являются наиболее важными, поскольку они используются в нашей повседневной жизни. Они находятся в устройствах, которыми вы пользуетесь каждый день: мобильные телефоны, ноутбуки, гарнитуры, периферийные устройства, принтеры, автомобили, умные бытовые приборы и т. д.
Bluetooth — это беспроводная технология обмена данными на небольшом расстоянии. Пользователи привыкли к этой возможности, но что мы о ней знаем, какие отличия современных версий Bluetooth, какие профили и кодеки существуют и чем они отличаются?
Bluetooth 1.2 (2003)
Мы пропустили версии 1.0 и 1.1, т.к. они предлагали довольно примитивные возможности и имели проблемы с развертыванием и совместимостью. А вот версия 1.2 стала первой, широко используемой технологией Bluetooth. Адаптивная перестройка частоты (AFH) помогла избежать помех с Wi-Fi и другими технологиями на схожей частоте. Скорость сопряжения была улучшена.
Bluetooth 2.0 и 2.1 (2004)
Фирменное обозначение Bluetooth 2.0 + EDR. Технология EDR является профилем, который позволил повысить скорость передачи данных. В тандеме с трехбитовым кодированием (против однобитового) скорость увеличилась с 1 до 3 Мбит/с (на практике до 2,1 Мбит/с). Была улучшена обработка помех, и устройства начали потреблять меньше энергии. В версии 2.1 было добавлено спаривание устройств (SSP), чтобы сделать соединение быстрее и безопаснее.
Bluetooth 3 + HS (2009)
Фирменное наименование Bluetooth 3.0 + HS (High Speed). Новая версия позволяла устанавливать соединение по Bluetooth с использованием частот Wi-Fi, что дало возможность повысить скорость передачи до 24 Мбит/с. Но если в устройстве отсутствовал Wi-Fi-модуль, то скорость ограничивалась все теми же 3 Мбит/с, что и в предыдущей версии Bluetooth 2.
Bluetooth 4.0, 4.1, и 4.2 (2011–2014)
Появление технологии Low Energy в Bluetooth 4 позволило уменьшить энергопотребление для некоторых периферийных устройств, но не для беспроводных наушников. В этой же версии каждое из устройств получило возможность одновременно быть и концентратором, и клиентом. Это значительно расширило функциональность портативной техники, позволив пользователю, к примеру, управлять некоторыми функциями своего смартфона с помощью наушников или умных часов.
В Bluetooth 4.1 не было революционных изменений по сравнению с версией 4.0. Разработчики усилили защиту от помех благодаря встроенному фильтру диапазона LTE-сетей. В результате Bluetooth-устройство с версией 4.1 будет искать другой канал с меньшим количеством помех и немного другой частотой. Также в новой версии оба сопряженных устройства могут быть как ведущими, так и ведомыми. Максимальное время прерывания соединения без потери сопряжения увеличилось с 30 секунд до 3 минут.
В версии 4.2 появились новые возможности для Интернета вещей. Каждому устройству с поддержкой Bluetooth 4.2 теперь был присвоен уникальный IP-адрес.
В версии Bluetooth 5.1 внедрена возможность определения физического местоположения устройств в помещении вплоть до сантиметра, чтобы обеспечить более надежное соединение. Также, в новой версии, устройства сопрягаются быстрее за счет улучшенного кэширования. В 5.1 устройствам стало доступно больше каналов для подключения, что уменьшило количество помех. Это полезно, когда в одном помещении находится много Bluetooth-устройств.
Отличия версий Bluetooth 4.0 и 5.0 (2016)
Давайте рассмотрим отличия этих версий более подробно, т.к. здесь есть несколько революционных изменений. В новой версии Bluetooth появилось больше улучшений. Они включают в себя:
- увеличенный в 4 раза реальный диапазон расстояний от 50 до 200 метров (официально со 100 до 400 метров);
- двукратный прирост скорости с 24 до 48 Мбит/с;
- и восьмикратное увеличение пропускной способности.
Одним из ключевых улучшений версии 5.0 является усовершенствованная технология Low Energy, которая ранее имела серьезные ограничения по использованию беспроводных наушников. Теперь любые аудиоустройства, оснащенные модулем Bluetooth, могут обмениваться данными с источником по технологии Low Energy, что существенно снижает энергопотребление периферии.
В чем отличие версий, профилей и кодеков Bluetooth
Итак, мы разобрались с версиями популярной технологии, которые отличаются скоростью, зоной действия и дополнительными возможностями. Но что такое профили Bluetooth и как они влияют на работу наушников и других совместимых устройств?
Профили определяют набор возможностей, которые пользователь получает при подключении устройств по Bluetooth. К примеру, выбирая новые наушники, нужно обращать внимание не только на версию BT, но и на набор профилей, т.к. он напрямую влияет на функциональность аудиоустройства. Для передачи аудиопотока с максимальным качеством по Bluetooth используется профиль A2DP, речь о котором пойдет ниже.
Мультимедиа в современных устройствах передается через профиль, но самое главное — это кодек, с помощью которого происходит сжатие аудиопотока и передача его на гарнитуру с последующим декодированием. При равных условиях от типа используемого кодека зависит качество звучания.
Какие бывают профили Bluetooth
Теперь более подробно остановимся на разновидностях профилей. Профили Bluetooth представляют собой наборы инструкций, которые определяют порядок работы и реализации функций между устройствами Bluetooth. Существует около двух десятков профилей для любых устройств и целей — от передачи файлов до беспроводной печати, но нас интересуют те, которые используются в беспроводных гарнитурах.
HSP — обеспечивает базовую производительность гарнитуры с микрофонным входом, монофоническим звуком до 64 кбит/с и ограниченным дистанционным управлением — передачей сигнала вызова, ответом на звонок, завершением вызова и регулировкой громкости.
HFP — более продвинутая версия HSP, разработанная для монофонических гарнитур с функцией Hands Free с целью отвечать на звонки без обращения к телефону. Поддерживает некоторые голосовые команды. С версии HFP 1.7 добавилась поддержка кодека mSBC, поддержка статуса индикатора заряда батареи наушников.
AVRCP — обеспечивает дистанционное управление воспроизведением мультимедиа: переключение и перемотка трека, пауза, запуск воспроизведения, регулировка громкости. Профиль AVRCP предназначен только для дистанционного управления и не используется для передачи аудиопотока.
Версии AVRCP:
1.0 — дистанционное управление, включая старт воспроизведения, паузу и стоп.
1.3 — доступ к метаданным и чтение состояния медиа-плеера:
- состояние источника аудиопотока (воспроизведение, остановка и т.д.)
- метаданные с информацией об исполнителе, названии дорожки и т.д.
1.4 — возможность подключения к нескольким медиаплеерам:
- просмотр состояния и управление несколькими плеерами;
- просмотр метаданных для каждого медиапроигрывателя, включая список список проигрывания
- абсолютное управление громкостью;
- базовые возможности поиска.
1.5 — исправления багов по абсолютному контролю громкости, просмотру и другим функциям;
1.6 — просмотр данных и информации о треках:
- поддержка передачи обложек через профиль BIP и протокол OBEX;
- количество элементов в папке плеера без загрузки списка проигрывания.
AVRCP 1.6 поддерживается всеми Android-устройствами, начиная с версии 8.0.
A2DP — предназначен для передачи мультимедиа и стереозвука по Bluetooth, обеспечивая намного лучшее качество передачи звука по сравнению с HSP/HFP. Сам по себе не позволяет осуществлять дистанционное управление функциями воспроизведения, поэтому чаще всего используется в связке с AVRCP.
Версии A2DP:
1.2 — расширение списка поддерживаемых кодеков.
1.3 — все из 1.2 плюс уменьшение задержек при передаче потока для улучшения синхронизации аудио/видео, а также:
- добавлена функциональная совместимость с новыми профилями Bluetooth, улучшена безопасность и режим ожидания;
- расширен список поддерживаемых кодеков.
Таком образом, чтобы слушать аудиопоток с качественным стереозвуком и управлять функциями воспроизведения, необходима гарнитура и передающее устройств (хост) с поддержкой профилей AVRCP и A2DP одновременно.
Давайте также рассмотрим второстепенные профили, которые предлагают дополнительные функции.
PBAP — используется для доступа к телефонной книге телефона при помощи беспроводной гарнитуры. На практике это позволяет гарнитуре озвучивать имя абонента, который звонит, а также осуществлять голосовые команды доступа к телефонной книге для набора номера.
SPP — профиль, который определяет — каким образом два устройства будут обмениваться данными, эмулируя проводное соединение подобное USB или RS-232.
DID — идентифицирует класс устройства, производителя и модель. Например, это дает возможность видеть на экране телефона полное название модели подключенной гарнитуры.
ICP — поддержка голосовых звонков между совместимыми Bluetooth-устройствами.
SDAP — профиль используется приложениями для обнаружения услуг, которые могут быть доступными для конкретных подключенных устройств, подключенных по Bluetooth. К примеру, приложение для потокового вещания аудио с помощью SDAP может проверить, поддерживает ли данная модель наушников кодек aptX HD. Еще одним примером будет доступ к премиальному контенту при использовании определенных моделей наушников, или, наоборот, блокирование доступа для некоторых моделей гарнитур в связи с соблюдением авторских прав на цифровой контент.
Какие бывают кодеки Bluetooth
Качество звучания при равных условиях зависит от максимального битрейта и алгоритмов кодирования. Для этих целей используются разные кодеки. На гистограмме ниже можно увидеть, насколько разнится битрейт самых популярных кодеков Bluetooth. Стоит отметить, что кодек должен обязательно поддерживаться и передающим и принимающим устройством
Битрейт популярных кодеков Bluetooth
SBC находится внизу списка среди самых популярных кодеков Bluetooth. Однако он является неотъемлемым для всех устройств с поддержкой A2DP, что делает его практически универсальным.
SBC обеспечивает низкую нагрузку на мобильный процессор, но достигается это за счет агрессивной обработки и снижения частотного диапазона. В результате происходит значительная потеря данных исходного аудиофайла, что особенно заметно на высоких частотах с появлением фонового шума.
AptX, aptX LL, aptX HD, и aptX Adaptive от Qualcomm
Крупный производитель мобильных процессоров, компания Qualcomm продвигает свои собственные кодеки, встраивая их поддержку в фирменные процессоры. Кодеки отличаются пропускной способностью, и как следствие, качеством звука, которое они обеспечивают. Но в целом вся линейка AptX показывает достойное звучание, а AptX HD многие пользователи называют «золотым стандартом».
AptX предлагает битрейт лишь немногим больше стандартного SBC, но обеспечивает звучание на голову выше за счет иных алгоритмов работы, не так агрессивно «срезая» высокие частоты. Хоть такой алгоритм требует больше вычислительных мощностей, что усиливает нагрузку на процессор, современные устройства имеют достаточный запас производительности для работы со всей линейкой AptX.
AptX HD дает возможность слышать существенно меньше фонового шума и расслышать практически каждый элемент музыкальной композиции. Это достигается за счет кодирования звука либо без потерь, либо с минимальными потерями, которые связаны с ограничениями стандарта Bluetooth.
AptX LL обеспечивает минимальную задержку при передаче звука. Чтобы человеческий мозг не заметил отставания аудио от видео, необходимо, чтобы задержка при передаче аудиопотока была не более 40 мс. AptX LL с минимальной задержкой дает возможность смотреть контент и играть в игры без отставания звука.
AptX Adaptive находится между AptX HD и AptX по качеству передачи звука. При этом он приближается к AptX LL по показателю задержки — 40–80 мс. Кодек имеет переменный битрейт 279–420 кБ\с, который адаптируется под качество воспроизводимых файлов.
LDAC от Sony
LDAC. Компания Sony предложила свой кодек, чтобы не проиграть битву за меломанов. LDAC имеет три режима работы, которые позволяют передавать поток с битрейтом вплоть до 990 кбит/с. Но режим с приоритетом на качество поддерживается достаточно скромным количеством устройств. Существуют некоторые проблемы в стабильности работы в режиме с самым высоким битрейтом. А два первых режима в 660 кбит\с и 330 кбит\с по качеству не превосходят кодеки AptX.
AAC
Популярный кодек, который используется многими стриминговыми музыкальными сервисами, включая iTunes. Максимальный битрейт — 256 кбит/с. Главной задачей этого кодека было превзойти качество SBC и возможности формата MP3. За счет более сложных алгоритмов обработки, AAC действительно сохраняет больше музыкальной информации по сравнению со стандартным кодеком.
Кодек несколько отличается при работе на Android и iOS устройствах. В Андроид он получил название Fraunhofer FDK AAC, а для устройств iOS и Mac — Apple AAC.
Профиль — набор функций или возможностей, доступных для определённого устройства Bluetooth . Для совместной работы Bluetooth -устройств необходимо, чтобы все они поддерживали общий профиль.
Нижеуказанные профили определены и одобрены группой разработки Bluetooth SIG :
Advanced Audio Distribution Profile (A2DP)
A 2 DP разработан для передачи двухканального стерео аудиопотока, например, музыки, к беспроводной гарнитуре или любому другому устройству. Профиль полностью поддерживает низкокомпрессированный кодек Sub _ Band _ Codec ( SBC ) и опционально поддерживает MPEG -1,2 аудио, MPEG -2,4 AAC и ATRAC , способен поддерживать кодеки, определённые производителем.
Audio / Video Remote Control Profile (AVRCP)
Этот профиль разработан для управления стандартными функциями телевизоров, Hi - Fi оборудования и прочее. То есть позволяет создавать устройства с функциями дистанционного управления. Может использоваться в связке с профилями A 2 DP или VDPT .
Basic Imaging Profile ( BIP )
Профиль разработан для пересылки изображений между устройствами и включает возможность изменения размера изображения и конвертирование в поддерживаемый формат принимающего устройства.
Basic Printing Profile ( BPP )
Профиль позволяет пересылать текст, e - mails , vCard и другие элементы на принтер. Профиль не требует от принтера специфических драйверов, что выгодно отличает его от HCRP .
Common ISDN Access Profile (CIP)
Профиль для доступа устройств к ISDN .
Cordless Telephony Profile ( CTP )
Профиль беспроводной телефонии.
Device ID Profile ( DIP )
Профиль позволяет идентифицировать класс устройства, производителя, версию продукта.
Dial-up Networking Profile (DUN)
Протокол предоставляет стандартный доступ к интернету или другому телефонному сервису через Bluetooth . Базируется на SPP , включает в себя команды PPP и AT , определённые в спецификации ETSI 07.07.
Fax Profile ( FAX )
Профиль предоставляет интерфейс между мобильным или стационарным телефоном и ПК на котором установлено программное обеспечение для факсов. Поддерживает набор AT -команд в стиле ITU T .31 и/или ITU T .32. Голосовой звонок или передача данных профилем не поддерживается.
File Transfer Profile ( FTP _ profile )
Профиль обеспечивает доступ к файловой системе устройства. Включает стандартный набор команд FTP , позволяющий получать список директорий, изменения директорий, получать, передавать и удалять файлы. В качестве транспорта используется OBEX , базируется на GOEP .
General Audio / Video Distribution Profile ( GAVDP )
Профиль является базой для A 2 DP и VDP .
Generic Access Profile ( GAP )
Профиль является базой для всех остальных профилей.
Generic Object Exchange Profile (GOEP)
Профиль является базой для других профилей передачи данных, базируется на OBEX .
Hard Copy Cable Replacement Profile (HCRP)
Профиль предоставляет простую альтернативу кабельного соединения между устройством и принтером. Минус профиля в том, что для принтера необходимы специфичные драйвера, что делает профиль неуниверсальным.
Hands - Free Profile ( HFP )
Профиль используется для соединения беспроводной гарнитуры и телефона, передаёт монозвук в одном канале.
Human Interface Device Profile (HID)
Обеспечивает поддержку устройств с HID ( Human Interface Device ), таких как мышки, джойстики, клавиатуры и проч. Использует медленный канал, работает на пониженной мощности.
Headset Profile ( HSP )
Профиль используется для соединения беспроводной гарнитуры ( Headset ) и телефона. Поддерживает минимальный набор AT -команд спецификации GSM 07.07 для обеспечения возможности совершать звонки, отвечать на звонки, завершать звонок, настраивать громкость. Через профиль Headset , при наличии Bluetooth 1.2 и выше, можно выводить на гарнитуру всё звуковое сопровождение работы телефона. Например, прослушивать на гарнитуре все сигналы подтверждения операций, mp 3-музыку из плеера, мелодии звонка, звуковой ряд видеороликов. Гарнитуры, поддерживающие такой профиль имеют возможность передачи стереозвука, в отличие от моделей, которые поддерживают только профиль Hands - Free .
Intercom Profile ( ICP )
Обеспечивает голосовые звонки между Bluetooth -совместимыми устройствами.
LAN Access Profile ( LAP )
LAN Access profile обеспечивает возможность доступа Bluetooth -устройствам к вычислительным сетям LAN , WAN или Internet посредством другого Bluetooth -устройства, которое имеет физическое подключение к этим сетям. Bluetooth -устройство использует PPP поверх RFCOMM для установки соединения. LAP также допускает создание ad - hoc Bluetooth -сетей.
Object Push Profile ( OPP )
Базовый профиль для пересылки «объектов», таких как изображения, виртуальные визитные карточки и др. Передачу данных инициирует отправляющее устройство (клиент), а не приёмное (сервер).
Personal Area Networking Profile (PAN)
Профиль позволяет использовать протокол Bluetooth Network Encapsulation в качестве транспорта через Bluetooth -соединение.
Phone Book Access Profile (PBAP)
Профиль позволяет обмениваться записями телефонных книг между устройствами.
Serial Port Profile ( SPP )
Профиль базируется на спецификации ETSI TS 07.10 и использует протокол RFCOMM . Профиль эмулирует последовательный порт, предоставляя возможность замены стандартного RS -232 беспроводным соединением. Является базовым для профилей DUN, FAX, HSP и AVRCP.
Service Discovery Application Profile (SDAP)
Профиль используется для предоставления информации о профилях, которые использует устройство-сервер.
SIM Access Profile (SAP, SIM)
Профиль позволяет получить доступ к SIM -карте телефона, что позволяет использовать одну SIM -карту для нескольких устройств.
Synchronisation Profile ( SYNCH )
Профиль позволяет синхронизировать личные данные ( PIM ). Профиль заимствован из спецификации инфракрасной связи и адаптирован группой Bluetooth SIG .
Video Distribution Profile ( VDP )
Профиль позволяет передавать потоковое видео. Поддерживает H .263, стандарты MPEG -4 Visual Simple Profile , H .263 profiles 3, profile 8 поддерживаются опционально и не содержатся в спецификации.
Wireless Application Protocol Bearer (WAPB)
Протокол для организации P - to - P ( Point - to - Point ) соединения через Bluetooth .
Читайте также: