Elgondolkozott már azon, hogy az intelligens eszközök hogyan fedezik fel egymást, lekérdezik a szolgáltatásokat és információt cserélnek? Igen, klassz és ugyanolyan hasznos, hogy a fitneszkövető megoszthatja az információkat arról, hogyan sikerült reggel futnia az okostelefonjával. Tehát azt kérdezzük, mi az a mögöttes technológia, amely mindezt lehetővé teszi? Bluetooth alacsony energia veszi a helyszínen.
mi az a Bluetooth Low Energy?
a BLE (más néven Bluetooth Smart) egy vezeték nélküli adatátviteli eszköz, amelyet kifejezetten alacsony költségű, alacsony sávszélességű és alacsony fogyasztású alkalmazásokhoz/eszközökhöz terveztek. A kulcsszó alacsony. Ez a Bluetooth kommunikációs protokoll egyik változata, amelyet 2010 júniusában vezettek be a Bluetooth 4.0 Core specifikációban A Bluetooth SIG (Special Interest Group). Ezt a szabványt úgy optimalizálták, hogy a legalacsonyabb energiafogyasztást biztosítsa a többi vezeték nélküli kommunikációs technológiához képest. Így számos lehetőséget nyitott meg a terméktervezők számára az alacsony költségű költségvetéssel és a szűk energiaköltséggel, ahol az akkumulátor élettartama nagyobb prioritást élvez, mint a nagy adatátviteli sebesség.
ez biztos, hogy azt mondják, hogy szinte minden okostelefonok ma ble engedélyezve. A történelem oldalai az iPhone 4S-t írják az Apple-től, mint az első ble-kompatibilis okostelefont. Közvetlenül azután, hogy a Bluetooth LE megkapta az Apple bélyegzőt,más okostelefon-gyártók kezdtek csatlakozni. Ez egyedülálló lehetőséget kínált a perifériás gyártóknak olyan innovatív eszközök létrehozására, amelyek képesek beszélni a mobiltelefonokkal a BLE-n keresztül. Ma már vannak vezeték nélküli fejhallgatók, okosórák, fitneszkövetők és jelzőfények, amelyek információt cserélhetnek okostelefonokkal, vagy lehetőleg a telefon mobilalkalmazásaival vezérelhetők.
a Bluetooth LE másik alkalmazhatósága az IoT közösségben található. Egy kezdő számára a tárgyak internete pusztán arról szól, hogy összekapcsolja az eszközöket az Interneten keresztül, hogy bárki, bárhol, kölcsönhatásba léphessen és irányíthassa őket. Ez egy heterogén fizikai eszközök közössége/internethálózata, amely észleli, összegyűjti, feldolgozza és kicseréli az adatokat. A BLE lehetővé teszi, hogy az IoT-eszközök közötti adatmegosztás ne legyen túl nagy teher az energiatartályokra; különben egyetlen eszköz sem akar részt venni az IoT-hálózatban. Gondolj így, az eszközök energiájukat az adatok megosztására használják, tehát ha az adatmegosztás sok energiát fizet nekik, akkor nem fogják megtenni, mert “túl drága lenne.”A BLE-nek köszönhetően az adatmegosztás megfizethető; az érmecellás akkumulátorokkal működő IoT-eszközök hónapokig, akár évekig is működhetnek anélkül, hogy lemerülnének az akkumulátorok.
a BLE kommunikáció típusai: Kapcsolat-orientált és műsorszórás
a BLE eszköz vagy központi (kliens) eszközként, vagy perifériás (szerver) eszközként működhet kapcsolat-orientált kommunikációs formában. A központi eszköz felelős a csatlakoztatható eszközök kereséséért, valamint a csatlakozási és adatcserére vonatkozó kérelmek kezdeményezéséért. Másrészt a perifériák fogadhatnak parancsokat és kéréseket a központi eszközről. A kettő közötti kommunikáció 4 lépésben történik: hirdet, kezdeményez, csatlakoztat és cserél.
hirdessen, kezdeményezzen, csatlakoztasson, cseréljen
a kommunikálni kívánt perifériás eszköz hirdetési csomagokat továbbít időközönként, hogy a központi eszközök megtalálhassák őket. Eközben a központi eszköz ismételten figyeli/ szkenneli a csatlakoztatható hirdetési csomagokat, és amikor észrevesz egyet, kérést küld a perifériának, hogy hozzon létre kapcsolatot. A kapcsolat létrejötte után a két eszköz mindkét irányban információt cserélhet.
a Bluetooth Low Energy A Klasszikus Bluetooth-hoz hasonlóan a 2,4 GHz-es ISM (Ipari, Szerviz, orvosi) spektrumot használja a működéshez. A spektrum 2402 MHz-től 2480 MHz-ig terjed. A BLE 40 1 MHz-es csatornákra osztja, amelyeket 2 MHz választ el. A csatornák 0-tól 39-ig vannak számozva, a 37-es, 38-as és 39-es csatornák pedig kizárólag hirdetési csomagok küldésére szolgálnak. A fennmaradó csatornákat a kapcsolat létrejötte után adatátvitelre használják. Bár a 37-es, a 38-as és a 39-es egymást követik a számrendszerben, a BLE spektrumon szét vannak osztva, és néhány csatorna választja el őket egymástól. Ez óvatosság, hogy amikor az egyik hirdetési csatornát blokkolják vagy megszakítják, a többieket valószínűleg nem érinti.
a BLE kommunikáció második típusa műsorszórás vagy Bluecasting néven ismert. Kapcsolat nélküli és egyirányú. Itt egy BLE eszköz egyirányú adatokat küld bárkinek vagy bárminek, aki megfigyeli és képes fogadni a sugárzott adatokat. Nem nyújt biztonságot a továbbított adatok számára, ezért nem alkalmas érzékeny információk megosztására. Használható azonban olyan alkalmazásokban, mint a nyilvános adatfájlok fájlmegosztása az irodában.
a BLE korlátai
a BLE nagyszerű technológia, de nem mindenki számára megfelelő. Vannak más alkalmazások, ahol a Wi-Fi és más technológiák alkalmasabbak. A BLE korlátai a következők:
- működési tartomány– a BLE rövid hatótávolságú kommunikációra szolgál, jellemzően 2-5 méter között.
- interferencia– ugyanazon a sávszélességen működik 2.4 GHz-es Wi-Fi és klasszikus Bluetooth, hogy megtapasztalják RF interferencia klasszikus Bluetooth és Wi-Fi jeleket.
- alacsony adatátviteli sebesség/ áteresztőképesség – a Bluetooth LE alacsony energiafogyasztást kínál a magas adatátviteli sebesség árán. Mint minden más RF technológia, a BLE eszközök rádióadóval is rendelkeznek, hogy az adatokat RF hullámokká alakítsák át átvitel céljából. Amikor a rádió be van kapcsolva, energiát fogyaszt, ha pedig ki van kapcsolva, az energiát megtakarítja. A BLE-t ezután úgy tervezték, hogy a lehető legkevesebb alkalommal kapcsolja be az RF rádiót. Ezt úgy teszi, hogy a kapcsolatot elosztott intervallumokra osztja, és csak a rádió bekapcsolásával kapcsolja be a csatlakozási intervallum alatt, hogy kis mennyiségű adatot továbbítson rövid sorozat formájában. A csatlakozási intervallum végén a rádió kikapcsol, majd a következő intervallum elején bekapcsol. Nincs folyamatos adatátvitel, így az adatátviteli sebesség szenved.
összefoglaló
ez a rész áttekintést nyújt a Bluetooth Low Energy technológiáról. A BLE a Bluetooth olyan verziója, amely a legkevesebb energiát felhasználva továbbítja az adatokat. Ez nem jobb, mint a Bluetooth korábbi verziója – klasszikus Bluetooth. A kettő tervezési célokban különbözik egymástól, ezért igazságtalan összehasonlítani két olyan játékost, akiket nem feltétlenül optimalizáltak ugyanarra az alkalmazásra. BLE optimalizált tárgyak internete. Több mint nyilvánvaló, hogy az IoT gyors növekedése sok iparágat arra késztetett, hogy módosítsák magukat, hogy alkalmazkodjanak hozzá. A Bluetooth SIG hozzáadta a BLE – t a Bluetooth 4.0 verziójához, hogy releváns legyen az IoT-a játékváltó számára.