heeft u zich ooit afgevraagd hoe slimme apparaten elkaar ontdekken, diensten opvragen en informatie uitwisselen? Ja, Het is cool en net zo nuttig dat uw fitness tracker informatie kan delen over hoe u succesvol liep in de ochtend met uw smartphone. We vragen ons af wat de onderliggende technologie is die dit allemaal mogelijk maakt. Bluetooth Low Energy neemt de plaats in.
Wat is Bluetooth Low Energy?
BLE (ook wel Bluetooth Smart genoemd) is een draadloos middel voor gegevensoverdracht, speciaal ontworpen voor toepassingen/apparaten met lage kosten, lage bandbreedte en laag vermogen. Het sleutelwoord is laag. Het is een variant van het Bluetooth-communicatieprotocol dat in juni 2010 werd geïntroduceerd in de Bluetooth 4.0-Kernspecificatie door de Bluetooth SIG (Special Interest Group). Deze standaard is geoptimaliseerd voor het laagste stroomverbruik in vergelijking met andere draadloze communicatietechnologieën. Zo heeft het veel deuropeningen van kansen geopend voor productontwerpers met een goedkoop budget en een krap energiebudget waarbij de levensduur van de batterij een hogere prioriteit heeft dan hoge data-overdrachtssnelheden.
het is veilig om te zeggen dat bijna alle smartphones vandaag BLE zijn ingeschakeld. De pagina ‘ s van de geschiedenis schrijven de iPhone 4s van Apple als de eerste BLE-enabled smartphone. Direct nadat Bluetooth LE de Apple stempel kreeg, begonnen andere smartphoneverkopers mee te doen. Dit bood perifere leveranciers een unieke kans om innovatieve apparaten te creëren die met mobiele telefoons kunnen praten via BLE. Vandaag hebben we draadloze hoofdtelefoons, smartwatches, fitness trackers en bakens die informatie kunnen uitwisselen met smartphones of bij voorkeur worden bediend met de mobiele apps op de telefoon.
een andere toepassing van Bluetooth LE is in de IoT-gemeenschap. Voor een beginner, het Internet of Things is puur over het koppelen van apparaten via het internet, zodat iedereen, overal, kan communiceren en controleren. Het is een gemeenschap / internetwerk van heterogene fysieke apparaten die gegevens detecteren, verzamelen, verwerken en uitwisselen. BLE maakt het delen van gegevens tussen IoT-apparaten niet te veel van een last op hun energietanks; anders, geen apparaat zou willen deelnemen aan het IoT-netwerk. Zie het als volgt, apparaten gebruiken hun energie om gegevens te delen, dus als het delen van gegevens kost hen veel energie, ze zullen het niet doen, omdat het zou zijn “te duur.”Dankzij BLE is het delen van gegevens betaalbaar; IoT-apparaten die op muntcelbatterijen werken, kunnen maanden, zelfs jaren werken, zonder dat hun batterijen leeg raken.
soorten BLE-communicatie: Een BLE-apparaat kan fungeren als een centraal (client) apparaat of een perifeer (server) apparaat in een verbindingsgeoriënteerde communicatievorm. Een centraal apparaat is verantwoordelijk voor het scannen van aansluitbare apparaten en het initiëren van verzoeken voor verbinding en gegevensuitwisseling. Aan de andere kant kan een randapparaat commando ‘ s en verzoeken ontvangen van het centrale apparaat. Communicatie tussen de twee gebeurt in 4 stappen: adverteren, initiëren, verbinden en uitwisselen.
Advertise, Initiate, Connect, Exchange
een randapparaat dat wil communiceren verzendt reclamepakketten in een reeks intervallen zodat centrale apparaten ze kunnen vinden. Ondertussen luistert/ scant het centrale apparaat herhaaldelijk naar aansluitbare reclamepakketten, en wanneer het er één ziet, stuurt het een verzoek naar de randapparatuur om een verbinding tot stand te brengen. Nadat een verbinding tot stand is gebracht, kunnen de twee apparaten informatie uitwisselen in beide richtingen.Bluetooth Low Energy gebruikt, Net als klassieke Bluetooth, het 2,4 GHz ISM-spectrum (Industrial, Service, Medical) voor gebruik. Het spectrum varieert van 2402 MHz tot 2480 MHz. BLE verdeelt het in 40 1 MHz kanalen gescheiden door 2MHz. De kanalen zijn genummerd van 0 tot 39 en de kanalen 37, 38 en 39 worden uitsluitend gebruikt voor het verzenden van reclamepakketten. De overige kanalen worden gebruikt voor datatransmissie nadat een verbinding tot stand is gebracht. Hoewel 37, 38 en 39 elkaar achtereenvolgens volgen op het getallenstelsel, zijn ze verspreid over het BLE-spectrum en gescheiden door een paar kanalen. Dit is een daad van voorzichtigheid, zodat wanneer een van de reclamekanalen wordt Geblokkeerd of geconfronteerd met een onderbreking, de andere waarschijnlijk niet worden beïnvloed.
het tweede type BLE-communicatie staat bekend als Broadcasting of Bluecasting. Het is verbindingsloos en unidirectioneel. Hier, een BLE-apparaat stuurt gegevens uit one-way naar iedereen of iets dat observeert en in staat is om de uitgezonden gegevens te ontvangen. Het biedt geen beveiliging voor de verzonden gegevens en is dus niet geschikt voor het delen van gevoelige informatie. Echter, het kan worden gebruikt in toepassingen zoals file-sharing van openbare gegevensbestanden in het kantoor.
beperkingen van BLE
BLE is een geweldige technologie, maar het is geen one-size-fits-all. Er zijn andere toepassingen waar Wi-Fi en andere technologieën geschikter zijn. Beperkingen van BLE omvatten:
Operating Range-BLE wordt gebruikt voor korteafstandscommunicatie, meestal tussen 2-5 meter.
interferentie-het werkt op dezelfde bandbreedte van 2.4 GHz als Wi-Fi en klassieke Bluetooth om rf-interferentie van klassieke Bluetooth-en Wi-Fi-signalen te ervaren.
lage datasnelheden / doorvoer-Bluetooth LE biedt een laag stroomverbruik ten koste van hoge datasnelheden. Net als elke andere RF-technologie hebben BLE-apparaten een radiozender om gegevens om te zetten in RF-golven voor transmissie. Wanneer de radio aan staat, wordt energie verbruikt, en wanneer deze uit staat, wordt de stroom bespaard. BLE is dan ontworpen om de RF-radio zo weinig mogelijk in te schakelen. Het doet dit door een verbinding te verdelen in gespreide intervallen en alleen het inschakelen van de radio tijdens het verbindingsinterval om kleine hoeveelheden gegevens in de vorm van korte uitbarstingen uit te zenden. Aan het einde van het verbindingsinterval wordt de radio uitgeschakeld en wordt deze aan het begin van het volgende interval ingeschakeld. Er is geen continue overdracht van gegevens, dus datasnelheden lijden.
samenvatting
dit gedeelte geeft een overzicht van de Bluetooth-technologie met lage energie. BLE is een versie van Bluetooth die gegevens verzendt met de minste hoeveelheid energie. Het is niet beter dan de vorige versie van Bluetooth-Classic Bluetooth. De twee verschillen in ontwerpdoelen, dus het is oneerlijk om twee spelers te vergelijken die niet per se geoptimaliseerd zijn voor dezelfde toepassing. BLE is geoptimaliseerd voor IoT. Het is meer dan duidelijk dat de snelle groei van het ivd ertoe heeft geleid dat veel industrieën zich hebben aangepast om het aan te passen. Bluetooth SIG heeft BLE toegevoegd aan hun Bluetooth – versie 4.0 om relevant te zijn voor IoT-de game-changer.
