Khám phá tốc độ thực tế của Bluetooth 5.0 trên Samsung Galaxy S8

Được giới thiệu lần đầu vào giữa những năm 90, giờ Bluetooth đã trở thành một công nghệ kết nối không dây thiết yếu, không chỉ cho các smartphone mà còn cả tablet, laptop, desktop, thiết bị đeo thông minh và còn hơn nữa. Bluetooth có hai loại nổi bật: “Cổ điển” và “Năng lượng thấp”. Với loại công nghệ đầu tiên, là loại Bluetooth đang được sử dụng trong các bàn phím và chuột không dây, cũng như các tai nghe và loa không dây.

Loại công nghệ thứ hai là BLE (Bluetooth Low Energy) sử dụng ít năng lượng hơn nhiều và được thiết kế để ứng dụng cho các lĩnh vực như: chăm sóc sức khỏe, tập thể dục và đèn tín hiệu. Đó là lý do vì sao các thiết bị đeo như Fitbit Charge 2 sử dụng BLE thay vì loại Bluetooth Classic.

Bluetooth 5.0 là một phiên bản cải tiến và mở rộng hơn so với loại Bluetooth Low Energy của thông số Bluetooth và nó đang bắt đầu trở nên phổ biến hơn trên các thiết bị tiêu dùng, đáng chú ý nhất trong số đó là Samsung Galaxy S8.

Hoàn cảnh khó khăn

Vào tháng 5 vừa qua, biên tập viên Gary của trang Android Authority đã sử dụng một số bản mạch phát triển của Bluetooth 5.0 nRF52840 từ Nordic Semiconductor để thử nghiệm tốc độ và phạm vi hoạt động của Bluetooth 5.0. Bằng các bản mạch này, ông có thể thử nghiệm các khả năng của Bluetooth 5.0 trong điều kiện thực tế và cũng loại bỏ được những lời thổi phồng về tiếp thị cho tiêu chuẩn mới này.

Tuy nhiên, khi ông thử kiểm tra tốc độ và phạm vi kết nối của Bluetooth 5 trên chiếc flagship mới nhất của Samsung, Galaxy S8, ông đã thất bại. Lý do là vì Android N không hỗ trợ Bluetooth 5.0 và cũng không có bộ kit SDK nào từ Samsung. Điều này sẽ thay đổi với Android O, nhưng chúng ta sẽ phải đợi đến khi nó được phát hành cho chiếc S8.

Trong khi Gary đang đau đầu vì không có cách nào thử nghiệm Bluetooth 5.0 trên chiếc Galaxy S8, một số kỹ sư từ Nordic Semiconductor đã tìm ra một giải pháp cho ông. Thông thường, một chiếc smartphone sẽ đóng vai trò như một “thiết bị chủ” và tiến hành kết nối với một “thiết bị ngoại vi”, ví dụ như khi bạn kết nối chiếc smartphone của bạn với một thiết bị tập thể dục hay một chiếc smartwatch.

Galaxy S8 bên cạnh bản mạch nRF52840.

Tại thời điểm này, bạn chưa thể làm vậy với Bluetooth 5.0 của chiếc S8 khi không có bộ kit SDK nào hỗ trợ. Tuy nhiên, các kỹ sư tại Nordic Semiconductor đã chỉ ra rằng, bản mạch phát triển nRF52840 có thể hoạt động như một “thiết bị chủ” và kết nối với chiếc S8 như một thiết bị ngoại vi.

Điều xảy ra sau đó là thiết bị chủ (ở đây là bản mạch phát triển) sẽ đề nghị kết nối Bluetooth 5 với thiết bị ngoại vi (ở đây là chiếc S8). Sau đó chiếc S8 sẽ chấp nhận kết nối và nhận ra yêu cầu cho một đường dẫn Bluetooth 5.0 tốc độ cao. Trên thực tế, điều vừa xảy ra khá là vô dụng, tuy nhiên, nó cũng có nghĩa là tôi có thể kiểm tra được Bluetooth 5.0 trên chiếc S8.

Bắt đầu kiểm tra thực tế

Sử dụng hai bản mạch phát triển Bluetooth 5.0, Gary có thể đạt được tốc độ 1337 Kbps (nghĩa là 1.337 Kilobits mỗi giây, tương đương với 167 Kilobyte mỗi giây) khi hai mạch đó được đặt ngay cạnh nhau. Khi chiếc S8 được đặt cạnh bản mạch nRF52840, tốc độ có thể đạt tới 1.000 Kbps, thấp hơn 337 Kbps so với trường hợp trên.

Dưới đây là sơ đồ nhà của Gary:

Vòng tròn màu xanh nước biển ở góc phía dưới bên tay trái đại diện cho thiết bị chủ (bản mạch phát triển nRF52840 được kết nối với chiếc PC), trong khi những hình vuông màu xanh lá cây cho thấy các vị trí khác nhau của các thiết bị ngoại vi xung quanh ngôi nhà và cuối cùng là vị trí tương đối của bức tường.

Các bức tường trong nhà của Gary chỉ là các tấm thạch cao đơn giản, còn với những bức tường dầy hơn, với các vật liệu khác như bê tông hoặc gạch hay có cả sắt trong đó, sẽ làm thay đổi hướng đi của việc truyền tín hiệu.

Dưới đây là bảng cho thấy tốc độ băng thông thay đổi thế nào khi di chuyển chiếc S8 ra xa khỏi bản mạch phát triển:

Như bạn có thể thấy, khi các thiết bị nằm cạnh nhau, tốc độ băng thông giữa bản mạch nRF52840 với chiếc Galaxy S8 luôn thấp hơn 24% so với tốc độ giữa hai bản mạch nRF52840. Sự khác biệt tương tự như vậy cũng xuất hiện khi hai thiết bị nằm cách nhau khoảng 5m và có bức tường chắn ở giữa.

Mức chênh lệch đáng ngạc nhiên nhất xuất hiện khi chiếc Galaxy S8 được đưa qua hành lang sang một căn phòng khác, với khoảng cách khoảng 11m. Ở đây, tốc độ băng thông giữa nRF52840 với chiếc Galaxy S8 chỉ còn 460 Kbps, thấp hơn 50% so với hai bản mạch nRF52840.

Trong bài thử nghiệm ban đầu, hai bản mạch được thiết lập để có thể kết nối ở khoảng cách đến 18m. Tuy nhiên khi di chuyển mới đến khoảng cách 11m, tốc độ băng thông đã bị sụt giảm mạnh đến mức các thiết bị không thể kết nối, ngay cả khi được thiết lập ở mức xa hơn nữa. Ở khoảng cách 18m, bản mạch nRF52840 và chiếc Galaxy S8 cũng không thể kết nối.

Kết luận

Các bài thử nghiệm cho thấy, kết nối giữa bản mạch nRF52840 và chiếc Galaxy S8 có tốc độ băng thông thấp hơn hai bản mạch nRF52840 với nhau. Tuy nhiên, bạn cần lưu ý một điều quan trọng là các bản mạch này không có vỏ bao ngoài cũng như ăng ten của chúng không bị giấu phía sau một viên pin và màn hình điện thoại.

Tốc độ trên 900 Kbps là hoàn toàn khả thi khi hai thiết bị kết nối với nhau trong phạm vi vài mét, tuy nhiên, tốc độ có thể sụt giảm rất nhanh khi khoảng cách gia tăng. Bluetooth 5.0 từng giới thiệu loại kết nối tầm xa mới (có tên là Coded), hứa hẹn sẽ có phạm vi phủ sóng xa hơn nhưng băng thông thấp hơn, tuy nhiên chiếc S8 lại không hỗ trợ kết nối này. Đó là vì loại kết nối Coded này chỉ là một tùy chọn trong Bluetooth 5.0. Trên thực tế, kết nối duy nhất bắt buộc phải có đường kết nối tốc độ 1Mbps từ Bluetooth 4.

Theo Android Authority