já se perguntou como os dispositivos inteligentes se descobrem, consultam serviços e trocam informações? Sim, é legal e tão útil que seu rastreador de fitness possa compartilhar informações sobre como você correu com sucesso pela manhã com seu smartphone. Então, perguntamos, qual é a tecnologia subjacente que torna isso possível? Bluetooth baixa energia leva o local.
o que é Bluetooth Low Energy?
BLE (também conhecido como Bluetooth Smart) é um meio sem fio de transferência de dados especialmente projetado para aplicativos/dispositivos de baixo custo, baixa largura de banda e baixa potência. A palavra-chave é baixa. É uma variante do protocolo de comunicação Bluetooth introduzido em junho de 2010 na especificação Bluetooth 4.0 Core pelo Bluetooth SIG (Special Interest Group). Este padrão é otimizado para fornecer o menor consumo de energia em comparação com outras tecnologias de comunicação sem fio. Assim, abriu muitas portas de oportunidade para designers de produtos com um orçamento de baixo custo e um orçamento de energia apertado, onde a vida útil da bateria é uma prioridade maior do que altas velocidades de transferência de dados.
é seguro dizer que quase todos os smartphones hoje estão habilitados para BLE. As páginas da história escrevem o iPhone 4s da Apple como o primeiro smartphone habilitado para BLE. Imediatamente após o Bluetooth LE receber o selo da Apple, outros fornecedores de smartphones começaram a participar. Isso ofereceu aos fornecedores periféricos uma oportunidade única de criar dispositivos inovadores que possam conversar com telefones celulares por meio do BLE. Hoje temos fones de ouvido sem fio, smartwatches, rastreadores de fitness e beacons que podem trocar informações com smartphones ou, de preferência, ser controlados com os aplicativos móveis no telefone.
Outra aplicabilidade do Bluetooth LE é na IoT comunidade. Para um novato, a Internet das coisas é puramente sobre a ligação de dispositivos através da internet para que qualquer pessoa, em qualquer lugar, pode interagir e controlá-los. É uma comunidade / internetwork de dispositivos físicos heterogêneos que detectam, coletam, processam e trocam dados. A BLE faz com que o compartilhamento de dados entre dispositivos IoT não seja um fardo demais para seus tanques de energia; caso contrário, nenhum dispositivo gostaria de participar da Rede IoT. Pense nisso assim, os dispositivos usam sua energia para compartilhar dados, portanto, se o compartilhamento de dados custar muita energia, eles não o farão porque seria “muito caro.”Graças ao BLE, o compartilhamento de dados é acessível; dispositivos IoT que funcionam com baterias de célula tipo moeda podem operar por meses, até anos, sem esgotar suas baterias.
tipos de comunicação BLE: Orientado para conexão e transmissão
um dispositivo BLE pode atuar como um dispositivo central (cliente) ou um dispositivo periférico (servidor) em um formulário de comunicação orientado para conexão. Um dispositivo central é responsável pela verificação de dispositivos conectáveis e por iniciar solicitações de conexão e troca de dados. Por outro lado, um dispositivo periférico pode receber comandos e solicitações do dispositivo central. A comunicação entre os dois ocorre em 4 etapas: anunciar, iniciar, conectar e trocar.
Anunciar, Início, Conectar, o Exchange
Um dispositivo periférico que quer comunicar transmite pacotes de publicidade em um conjunto de intervalos, de modo que a central dispositivos podem encontrá-los. Enquanto isso, o dispositivo central está repetidamente ouvindo/ escaneando pacotes de publicidade conectáveis e, quando detecta um, envia uma solicitação ao periférico para estabelecer uma conexão. Depois que uma conexão é estabelecida, os dois dispositivos podem trocar informações em ambas as direções.
Bluetooth Low Energy, como o Bluetooth clássico, usa o espectro ISM (Industrial, de serviço, médico) de 2,4 GHz para operação. O espectro varia de 2402 MHz a 2480 MHz. BLE divide-o em 40 canais de 1 MHz separados por 2 MHz. Os canais são numerados de 0 a 39, e os canais 37, 38 e 39 são usados exclusivamente para enviar pacotes de publicidade. Os canais restantes são usados para transmissão de dados depois que uma conexão foi estabelecida. Embora 37, 38 e 39 se sigam consecutivamente no sistema numérico, eles estão espalhados no espectro BLE e são separados por alguns canais. Este é um ato de cautela tomado para que, quando um dos canais de publicidade é Bloqueado ou enfrentando uma interrupção, os outros provavelmente não serão afetados.
o segundo tipo de comunicação BLE é conhecido como Broadcasting ou Bluecasting. É conectionless e unidirecional. Aqui, um dispositivo BLE envia dados unidirecionais para qualquer pessoa ou qualquer coisa que esteja observando e capaz de receber os dados transmitidos. Ele não fornece segurança para os dados transmitidos e, portanto, não é adequado para compartilhar informações confidenciais. No entanto, ele pode ser usado em aplicativos como compartilhamento de arquivos de arquivos de dados públicos no escritório.
limitações do BLE
o BLE é uma ótima tecnologia, mas não é um tamanho único. Existem outras aplicações onde Wi-Fi e outras tecnologias são mais adequadas. As limitações do BLE incluem:
- Faixa de operação-BLE é usado para comunicação de curto alcance, normalmente entre 2-5 metros.
- interferência-funciona na mesma largura de banda de 2.4 GHz como Wi-Fi e Bluetooth clássico para experimentar interferência RF de sinais clássicos Bluetooth e Wi-Fi.
- baixas taxas de dados / taxa de transferência – Bluetooth LE oferece um baixo consumo de energia ao custo de altas taxas de dados. Como qualquer outra tecnologia de RF, os dispositivos BLE têm um transmissor de rádio para converter dados em ondas de RF para transmissão. Quando o rádio Está ligado, a energia é consumida e, quando está desligada, a energia é salva. BLE é então projetado para ligar o rádio RF o mínimo de vezes possível. Ele faz isso dividindo uma conexão em intervalos espaçados e apenas ligando o rádio durante o intervalo de conexão para transmitir baixas quantidades de dados na forma de rajadas curtas. No final do intervalo de conexão, o rádio é desligado e será ligado no início do intervalo a seguir. Não há transmissão contínua de dados, portanto, as taxas de dados sofrem.
resumo
esta seção fornece uma visão geral da tecnologia Bluetooth de baixa energia. BLE é uma versão do Bluetooth que transmite dados usando a menor quantidade de energia. Não é melhor do que a versão anterior do Bluetooth – Bluetooth clássico. Os dois diferem em objetivos de design, por isso é injusto comparar dois jogadores que não são necessariamente otimizados para o mesmo aplicativo. O BLE é otimizado para IoT. É mais do que evidente que o rápido crescimento da IoT fez com que muitas indústrias se modificassem para acomodá-la. O Bluetooth SIG adicionou o BLE à sua versão Bluetooth 4.0 para ser relevante para a IoT-o divisor de águas.