Vous êtes-vous déjà demandé comment les appareils intelligents se découvrent, demandent des services et échangent des informations? Oui, c’est cool et tout aussi utile que votre tracker de fitness puisse partager des informations sur la façon dont vous avez couru avec succès le matin avec votre smartphone. Alors, nous demandons, quelle est la technologie sous-jacente qui rend tout cela possible? Bluetooth Low Energy prend la place.
Qu’est-ce que le Bluetooth Low Energy?
BLE (aka Bluetooth Smart) est un moyen de transfert de données sans fil spécialement conçu pour les applications / périphériques à faible coût, à faible bande passante et à faible consommation. Le mot-clé est faible. Il s’agit d’une variante du protocole de communication Bluetooth introduit en juin 2010 dans la spécification Bluetooth 4.0 Core par le Bluetooth SIG (Groupe d’Intérêt Spécial). Cette norme est optimisée pour fournir la consommation d’énergie la plus faible par rapport aux autres technologies de communication sans fil. Ainsi, il a ouvert de nombreuses portes d’opportunités pour les concepteurs de produits avec un budget à faible coût et un budget énergétique serré où la durée de vie de la batterie est une priorité plus élevée que les vitesses de transfert de données élevées.
Il est sûr de dire que presque tous les smartphones aujourd’hui sont compatibles BLE. Les pages d’histoire écrivent l’iPhone 4s d’Apple comme le premier smartphone compatible BLE. Immédiatement après que Bluetooth LE a reçu le tampon Apple, d’autres fournisseurs de smartphones ont commencé à se joindre à eux. Cela a offert aux fournisseurs de périphériques une occasion unique de créer des appareils innovants capables de parler avec les téléphones mobiles via BLE. Aujourd’hui, nous avons des écouteurs sans fil, des montres intelligentes, des trackers de fitness et des balises qui peuvent échanger des informations avec des smartphones ou, de préférence, être contrôlés avec les applications mobiles du téléphone.
Une autre applicabilité de Bluetooth LE est dans la communauté IoT. Pour un novice, l’Internet des objets consiste uniquement à relier des appareils sur Internet afin que n’importe qui, n’importe où, puisse interagir et les contrôler. Il s’agit d’une communauté / réseau Internet de dispositifs physiques hétérogènes qui détectent, collectent, traitent et échangent des données. BLE fait en sorte que le partage de données entre les appareils IoT ne soit pas trop lourd pour leurs réservoirs d’énergie; sinon, aucun appareil ne voudrait participer au réseau IoT. Pensez-y comme ça, les appareils utilisent leur énergie pour partager des données, donc si le partage de données leur coûte beaucoup d’énergie, ils ne le feront pas car ce serait « trop cher. »Grâce à BLE, le partage de données est abordable; les appareils IoT fonctionnant avec des piles bouton peuvent fonctionner pendant des mois, voire des années, sans épuiser leurs batteries.
Types de communication BLE: Orienté connexion et diffusion
Un dispositif BLE peut agir en tant que périphérique central (client) ou périphérique (serveur) sous une forme de communication orientée connexion. Un périphérique central est chargé de rechercher des périphériques connectables et de lancer des demandes de connexion et d’échange de données. D’autre part, un dispositif périphérique peut recevoir des commandes et des requêtes du dispositif central. La communication entre les deux se fait en 4 étapes: annoncer, initier, se connecter et échanger.
Annoncer, Initier, Connecter, Échanger
Un périphérique qui veut communiquer transmet des paquets publicitaires dans un ensemble d’intervalles afin que les périphériques centraux puissent les trouver. Pendant ce temps, le dispositif central écoute / recherche à plusieurs reprises des paquets publicitaires connectables, et lorsqu’il en repère un, il envoie une demande au périphérique pour établir une connexion. Une fois la connexion établie, les deux appareils peuvent échanger des informations dans les deux sens.
Bluetooth Low Energy, comme le Bluetooth classique, utilise le spectre ISM (Industriel, de service, Médical) de 2,4 GHz pour fonctionner. Le spectre varie de 2402 MHz à 2480 MHz. BLE le divise en 40 canaux de 1 MHz séparés par 2 MHz. Les canaux sont numérotés de 0 à 39, et les canaux 37, 38 et 39 sont utilisés uniquement pour l’envoi de paquets publicitaires. Les canaux restants sont utilisés pour la transmission de données après l’établissement d’une connexion. Bien que 37, 38 et 39 se suivent consécutivement sur le système numérique, ils sont répartis sur le spectre BLE et sont séparés par deux canaux. Il s’agit d’un acte de prudence pris de sorte que lorsque l’un des canaux publicitaires est bloqué ou confronté à une interruption, les autres ne seront probablement pas affectés.
Le deuxième type de communication BLE est connu sous le nom de diffusion ou Bluecasting. Il est sans connexion et unidirectionnel. Ici, un dispositif BLE envoie des données à sens unique à toute personne ou à tout ce qui observe et est capable de recevoir les données diffusées. Il n’assure aucune sécurité pour les données transmises et n’est donc pas adapté au partage d’informations sensibles. Cependant, il peut être utilisé dans des applications telles que le partage de fichiers de fichiers de données publiques au bureau.
Limites du BLE
Le BLE est une excellente technologie, mais ce n’est pas une taille unique. Il existe d’autres applications où le Wi-Fi et d’autres technologies sont plus appropriés. Les limites de BLE incluent:
- La portée de fonctionnement -BLE est utilisée pour la communication à courte portée, généralement entre 2 et 5 mètres.
- Interférence – Il fonctionne sur la même bande passante de 2.4 GHz comme Wi-Fi et Bluetooth classique pour subir les interférences RF des signaux Bluetooth et Wi-Fi classiques.
- Bas débit / débit – Bluetooth LE offre une faible consommation d’énergie au prix de débits de données élevés. Comme toute autre technologie RF, les appareils BLE disposent d’un émetteur radio pour convertir les données en ondes RF pour la transmission. Lorsque la radio est allumée, l’énergie est consommée et lorsqu’elle est éteinte, l’alimentation est économisée. BLE est alors conçu pour allumer la radio RF aussi peu de fois que possible. Pour ce faire, il divise une connexion en intervalles espacés et n’allume la radio que pendant l’intervalle de connexion pour transmettre de faibles quantités de données sous forme de courtes rafales. À la fin de l’intervalle de connexion, la radio est éteinte et elle sera allumée au début de l’intervalle suivant. Il n’y a pas de transmission continue de données, donc les débits de données en souffrent.
Résumé
Cette section donne un aperçu de la technologie Bluetooth Low Energy. BLE est une version de Bluetooth qui transmet des données en utilisant le moins d’énergie possible. Ce n’est pas mieux que la version précédente de Bluetooth – Bluetooth classique. Les deux objectifs de conception diffèrent, il est donc injuste de comparer deux joueurs qui ne sont pas nécessairement optimisés pour la même application. BLE est optimisé pour l’IoT. Il est plus qu’évident que la croissance rapide de l’IoT a amené de nombreuses industries à se modifier pour l’adapter. Bluetooth SIG a ajouté BLE dans sa version Bluetooth 4.0 pour être pertinent pour l’IoT – le changeur de jeu.