Bijna iedereen gebruikt bluetooth en dan vooral Bluetooth Low Energy. In de loop der jaren is die standaard voor draadloze communicatie sterk geëvolueerd. De nieuwste versies hebben modi voor een snellere gegevensoverdracht of een groter bereik en geavanceerde functionaliteit zoals het bepalen van je locatie.

Bluetooth is een draadloze standaard die in het frequentiedomein van 2,4 GHz werkt. Als een product adverteert met bluetooth-ondersteuning, is het tegenwoordig bijna altijd bluetooth low-energy. Alleen is die naam wat lang en is de naam bluetooth al vrij goed ingeburgerd. Vaak spreekt men dan ook over bluetooth, terwijl men eigenlijk bluetooth low-energy bedoelt. En toch is die benaming belangrijk, want beide protocollen verschillen sterk van elkaar. 

Het originele bluetooth, wat tegenwoordig ‘classic bluetooth’ wordt genoemd, is eigenlijk gewoon een draadloze vertaling van een seriële bekabelde verbinding. Als je audio wilt streamen, een document wilt afdrukken of een bestand doorsturen, dan moet dat zo snel mogelijk gebeuren en de focus van nieuwe ontwikkelingen lag dan ook op snelheid.

Classic bluetooth was echter niet aangepast voor apparaten die zo weinig mogelijk stroom mogen verbruiken, bijvoorbeeld omdat ze op batterijen werken. Nokia paste daarom de bluetooth-standaard aan voor deze scenario’s en bracht in 2006 de technologie op de markt onder de naam Wibree.

De Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), die de bluetooth-specificatie beheert, vond dit een interessante ontwikkeling en na gesprekken met Nokia werd besloten om Wibree in bluetooth 4.0 op te nemen onder de naam bluetooth low-energy, vaak afgekort tot bluetooth LE of BLE. Classic bluetooth bleef daarnaast bestaan. In de praktijk ondersteunen veel chipsets beide protocollen, bijvoorbeeld in laptops en smartphones.

Met of zonder verbinding

BLE kent twee manieren van communicatie tussen apparaten: met of zonder verbinding. Zonder verbinding betekent dat een apparaat gewoon informatie uitzendt: elk BLE-apparaat in de buurt kan die informatie opvangen. Dit zijn bijvoorbeeld temperatuursensoren. 

Maar ook de CoronaMelder-app voor je smartphone werkt zo: de app broadcast unieke maar anonieme getallen en de apps op smartphones van mensen waarbij je in de buurt komt pikken die informatie op. 

©PXimport

De andere manier van communiceren is met een verbinding. Een apparaat scant dan eerst naar broadcasts om het apparaat te vinden waarmee het wil verbinden. Dan vraagt het eventueel met een actieve scan welke diensten het apparaat aanbiedt. Daarna wordt de verbinding opgezet en kan de client (het apparaat dat de verbinding maakt) de diensten van de server gebruiken (het apparaat waarmee wordt verbonden). 

Een dienst is eigenlijk toegang tot specifieke data van de server. Die toegang kan lezen zijn (zoals de hartslag, een temperatuur of de batterijlading), maar ook schrijven (zoals een instelling aanpassen).

Snelheid verhogen

Hoewel BLE expliciet was ontwikkeld voor een laag verbruik met lage snelheid, werden er in nieuwere versies wel stappen gezet om de snelheid te verhogen, uiteraard altijd met aandacht voor het energieverbruik. Terwijl in bluetooth 4.0 en 4.1 de maximale doorvoersnelheid 305 kbit/s bedroeg, werd die in bluetooth 4.2 verhoogd tot 803 kbit/s door meer data in een payload te versturen.

Bluetooth 5 valt vooral op doordat het een keuze geeft. Je kunt nog altijd de snelheden van bluetooth 4.0 en 4.2 kiezen. Die modi werden 1M PHY genoemd, naar de bandbreedte van 1 MHz per kanaal. Een nieuwe modus met dubbel zo hoge bandbreedte werd geïntroduceerd: 2M PHY. Die heeft een maximale doorvoersnelheid van 1434 kbit/s. Omdat dit meer interferentie met andere kanalen oplevert (elk kanaal is 2 MHz breed), vermindert het bereik in de 2M PHY-modus wel met 25 procent.

Groter bereik

Tegelijk werkte de Bluetooth SIG ook aan een vergroting van het bereik met een nieuwe modus, Coded PHY, die in bluetooth 5 werd geïntroduceerd. Bij Coded PHY, ook weleens bluetooth long-range genoemd, wordt elke bit die je wilt doorsturen door 2 of 8 bits gecodeerd voor redundantie. Daardoor kunnen andere apparaten de berichten nog verder weg ontvangen, omdat een verzwakt signaal door de redundantie nog kan worden gereconstrueerd.

©PXimport

Met Coded PHY reiken de bluetooth-signalen twee (voor de codering met 2 bits) tot vier (voor de codering met 8 bits) keer zo ver, maar de snelheid vermindert wel tot 113 kbit/s in de modus met 8bit-code. Voor de meeste sensortoepassingen is dat overigens nog altijd meer dan voldoende. Bluetooth 5 geeft je dus de keuze tussen een groot bereik en lage snelheid, of een minder groot bereik en hoge snelheid, in diverse gradaties. Uit tests van Nordic Semiconductor, de grootste producent van BLE-chipsets, blijkt dat het signaal in open ruimte met Coded PHY maar liefst 1,3 km ver reikt.

Nog steeds in ontwikkeling

Bluetooth 5.1 introduceerde een andere interessante functie: direction finding. In eerdere versies van bluetooth kon je de afstand tot een apparaat al schatten aan de hand van de sterkte van het ontvangen signaal (RSSI of Received Signal Strength Indicator). Met direction finding is niet alleen de afstand, maar ook de hoek waaronder een signaal op de ontvangende antenne binnenvalt te bepalen. Daardoor is er preciezere lokalisatie van voorwerpen mogelijk.

De nieuwste ontwikkeling is BLE Audio. Voor bluetooth-audio wordt doorgaans nog gebruikgemaakt van classic bluetooth. Maar in bluetooth 5.2 is de Bluetooth SIG erin geslaagd om een nieuwe audiocodec te ontwikkelen, LC3 (Low Complexity Communication Codec), die via BLE werkt. Het resultaat is een langere batterijlevensduur op draadloze headsets en speakers.

Wanneer je je dekbed gewassen hebt, wil je dat het natuurlijk weer lekker dik en luchtig aanvoelt. Maar wanneer je hem gewoon in de droger gooit, kan de vulling gaan klonteren, zodat er dunne stukken en dikke stukken ontstaan. Dat slaapt niet echt lekker. Om dat te voorkomen, gooien veel mensen er een paar tennisballen bij. Helpt dat echt?

Wat tennisballen in de droger doen

Tijdens het drogen raken de tennisballen telkens het dekbed. Dat helpt vooral bij dons en veren. Als die nat zijn, blijven ze aan elkaar plakken en zakt de vulling in. Door de constante beweging vallen die samengepakte delen weer uiteen, waardoor de vulling zich opnieuw verspreidt. Zo kan de warme lucht overal beter bij en droogt het dekbed gelijkmatiger. De droogtijd wordt er niet korter van, maar het dekbed komt wel duidelijk voller uit de droger.

Hoeveel tennisballen zijn genoeg?

Met één tennisbal in de wasdroger merk je vaak weinig, zeker bij een groot dekbed. Die verdwijnt al snel in de stof en heeft dan weinig effect. Met twee tot vier ballen werkt het beter, omdat ze het dekbed op meerdere plekken tegelijk in beweging houden. Zolang de ballen vrij kunnen bewegen en niet vast blijven zitten in de vulling, doen ze hun werk.

Kun je elke tennisbal gebruiken bij het drogen van een dekbed in de droger?

iet elke tennisbal is even geschikt. Vooral nieuwe of felgekleurde ballen kunnen bij hogere temperaturen kleur afgeven en kleine pluisjes verliezen van de vilten buitenlaag. Dat komt niet vaak voor, maar het risico is wel aanwezig. Gebruik je oudere tennisballen, dan is de kans hierop kleiner. Wil je dat verder beperken, dan kun je de ballen in een oude witte sok stoppen en die dichtknopen. Het effect blijft grotendeels hetzelfde, al is het iets minder uitgesproken dan met losse ballen.

Geef het dekbed genoeg ruimte in de droger

Tennisballen helpen alleen als het dekbed voldoende ruimte heeft om te bewegen. Is de trommel te vol, dan draait alles als één geheel rond en gebeurt er weinig. Wil je grote tweepersoonsdekbedden drogen, dan heb je een droger met een ruime trommel nodig. Heb je die niet zelf? Kijk dan of er een wasserette bij je in de buurt is. Meer ruimte zorgt voor meer beweging en daarmee voor een beter eindresultaat.

Niet elk dekbed kan in de droger

Tennisballen hebben vooral effect bij dons- en verendekbedden. Bij synthetische vulling is dat verschil kleiner en kan de constante beweging van de ballen de vulling na verloop van tijd zelfs vervormen. Wol, zijde en andere natuurlijke materialen mogen meestal helemaal niet in de droger. Check daarom altijd eerst het waslabel voordat je het dekbed in de trommel legt.

Even tussendoor opschudden helpt

Haal het dekbed halverwege het programma even uit de droger en schud het los, alsof je het bed opmaakt. Leg het daarna omgedraaid terug in de trommel. Zo verdeelt de vulling zich opnieuw en kan het dekbed gelijkmatiger drogen.

Wat kun je van het eindresultaat verwachten?

Tennis- of drogerballen zijn vooral een hulpmiddel, geen vervanging voor de juiste drooginstellingen. Droog het dekbed niet te vaak of te heet: kies een lage of middelhoge temperatuur en selecteer een speciaal dons- of beddengoedprogramma als dat op je droger zit. Zorg ook voor voldoende ruimte in de trommel. Als je dan ook nog eens ballen laat meedraaien, heb je er alles aan gedaan om te zorgen dat je dekbed weer lekker vol uit de droger komt!

Waarom start een computer met een SSD binnen enkele seconden op, terwijl een oude harde schijf blijft ratelen? Het vervangen van een HDD door een SSD is de beste upgrade voor een trage laptop of pc. We leggen in dit artikel uit waar die enorme snelheidswinst vandaan komt en wat het fundamentele verschil is tussen deze twee opslagtechnieken.

Iedereen die zijn computer of laptop een tweede leven wil geven, krijgt vaak hetzelfde advies: vervang de oude harde schijf door een SSD. De snelheidswinst is direct merkbaar bij het opstarten en het openen van programma's. Maar waar komt dat enorme verschil in prestaties vandaan? Het antwoord ligt in de fundamentele technologie die schuilgaat onder de behuizing van deze opslagmedia.

De vertraging van mechanische onderdelen

Om te begrijpen waarom een Solid State Drive (SSD) zo snel is, moeten we eerst kijken naar de beperkingen van de traditionele harde schijf (HDD). Een HDD werkt met magnetische roterende platen. Dat kun je vergelijken met een geavanceerde platenspeler. Wanneer je een bestand opent, moet een fysieke lees- en schrijfkop zich naar de juiste plek op de draaiende schijf verplaatsen om de data op te halen. Dat fysieke proces kost tijd, wat we latentie noemen. Hoe meer de data op de schijf verspreid staat, hoe vaker de kop heen en weer moet bewegen en wachten tot de juiste sector onder de naald doordraait. Dit mechanische aspect is de grootste vertragende factor in traditionele opslag.

©Claudio Divizia

Flashgeheugen en directe gegevensoverdracht

Een SSD rekent definitief af met deze wachttijden omdat er geen bewegende onderdelen in de behuizing zitten. De naam 'Solid State' verwijst hier ook naar; het is een vast medium zonder rammelende componenten. In plaats van magnetische platen gebruikt een SSD zogenoemd NAND-flashgeheugen. Dat is vergelijkbaar met de technologie in een usb-stick, maar dan veel sneller en betrouwbaarder. Omdat de data op microchips wordt opgeslagen, is de toegang tot bestanden volledig elektronisch. Er hoeft geen schijf op toeren te komen en er hoeft geen arm te bewegen. De controller van de SSD stuurt simpelweg een elektrisch signaal naar het juiste adres op de chip en de data is direct beschikbaar.

Toegangstijd en willekeurige leesacties

Hoewel de maximale doorvoersnelheid van grote bestanden bij een SSD indrukwekkend is, zit de echte winst voor de consument in de toegangstijd. Een besturingssysteem zoals Windows of macOS is constant bezig met het lezen en schrijven van duizenden kleine systeembestandjes. Een harde schijf heeft daar enorm veel moeite mee, omdat de leeskop als een bezetene heen en weer moet schieten. Een SSD kan deze willekeurige lees- en schrijfopdrachten (random read/write) nagenoeg gelijktijdig verwerken met een verwaarloosbare vertraging. Dat is de reden waarom een pc met een SSD binnen enkele seconden opstart, terwijl een computer met een HDD daar soms minuten over doet.

©KanyaphatStudio

Van SATA naar NVMe-snelheden

Tot slot speelt de aansluiting een rol in de snelheidsontwikkeling. De eerste generaties SSD's gebruikten nog de SATA-aansluiting, die oorspronkelijk was ontworpen voor harde schijven. Hoewel dat al een flinke verbetering was, liepen snelle SSD's tegen de grens van deze aansluiting aan. Moderne computers maken daarom gebruik van het NVMe-protocol via een M.2-aansluiting. Deze technologie communiceert rechtstreeks via de snelle PCIe-banen van het moederbord, waardoor de vertragende tussenstappen van de oude SATA-standaard worden overgeslagen. Hierdoor zijn snelheden mogelijk die vele malen hoger liggen dan bij de traditionele harde schijf.