v-ați întrebat vreodată cum dispozitivele inteligente se descoperă reciproc, Caută servicii și fac schimb de informații? Da, este mișto și la fel de util ca trackerul dvs. de fitness să poată partaja informații despre modul în care ați alergat cu succes dimineața cu smartphone-ul. Deci, ne întrebăm, care este tehnologia de bază care face toate acestea posibile? Bluetooth Low Energy ia locul.
ce este Bluetooth Low Energy?
BLE (aka Bluetooth Smart) este un mijloc wireless de transfer de date special conceput pentru aplicații/dispozitive cu costuri reduse, lățime de bandă redusă și putere redusă. Cuvântul cheie este scăzut. Este o variantă a Protocolului de comunicare Bluetooth introdus în iunie 2010 în specificația de bază Bluetooth 4.0 de către Bluetooth SIG (grup de interes Special). Acest standard este optimizat pentru a oferi cel mai mic consum de energie în comparație cu alte tehnologii de comunicații fără fir. Astfel, a deschis multe uși de oportunitate pentru proiectanții de produse cu un buget redus și un buget redus de energie, unde durata de viață a bateriei este o prioritate mai mare decât vitezele mari de transfer de date.
este sigur să spunem că aproape toate smartphone-urile de astăzi sunt activate BLE. Paginile istoriei scriu iPhone 4s de la Apple ca primul smartphone activat BLE. Imediat după ce Bluetooth LE a primit ștampila Apple, alți furnizori de smartphone-uri au început să se alăture. Acest lucru a oferit furnizorilor periferici o oportunitate unică de a crea dispozitive inovatoare care pot vorbi cu telefoanele mobile prin BLE. Astăzi avem Căști fără fir, ceasuri inteligente, trackere de fitness și balize care pot face schimb de informații cu smartphone-uri sau, de preferință, pot fi controlate cu aplicațiile mobile de pe telefon.
o altă aplicabilitate a Bluetooth LE este în comunitatea IoT. Pentru un novice, Internet of Things este pur și simplu despre conectarea dispozitivelor pe internet, astfel încât oricine, oriunde, să le poată interacționa și controla. Este o comunitate / internetwork de dispozitive fizice eterogene care detectează, colectează, procesează și schimbă date. BLE face ca partajarea datelor între dispozitivele IoT să nu fie o povară prea mare pentru rezervoarele lor de energie; în caz contrar, niciun dispozitiv nu ar dori să participe la rețeaua IoT. Gândiți-vă astfel, dispozitivele își folosesc energia pentru a partaja date, așa că, dacă schimbul de date le costă multă energie, nu o vor face pentru că ar fi „prea scump.”Datorită BLE, schimbul de date este accesibil; dispozitivele IoT care rulează pe baterii cu celule de monede pot funcționa luni, chiar ani, fără a-și epuiza bateriile.
tipuri de comunicare BLE: Orientat spre conexiune și difuzare
un dispozitiv BLE poate acționa fie ca un dispozitiv central (client), fie ca un dispozitiv periferic (server) într-o formă de comunicare orientată spre conexiune. Un dispozitiv central este responsabil pentru scanarea dispozitivelor conectabile și inițierea cererilor de conectare și schimb de date. Pe de altă parte, un dispozitiv periferic poate primi comenzi și solicitări de la dispozitivul central. Comunicarea dintre cele două are loc în 4 pași: publicitate, inițiere, conectare și schimb.
faceți publicitate, inițiați, conectați, schimbați
un dispozitiv periferic care dorește să comunice transmite pachete publicitare într-un set de intervale, astfel încât dispozitivele centrale să le poată găsi. Între timp, dispozitivul central ascultă/ scanează în mod repetat pachete publicitare conectabile, iar atunci când observă unul, trimite o solicitare către periferic pentru a stabili o conexiune. După stabilirea unei conexiuni, cele două dispozitive pot face schimb de informații în ambele direcții.
Bluetooth Low Energy, La fel ca Bluetooth-ul clasic, folosește spectrul ISM (Industrial, Service, Medical) de 2,4 GHz pentru funcționare. Spectrul variază de la 2402 MHz la 2480 MHz. BLE îl împarte în 40 1 canale MHz separate de 2MHz. Canalele sunt numerotate de la 0 la 39, iar canalele 37, 38 și 39 sunt utilizate exclusiv pentru trimiterea pachetelor publicitare. Canalele rămase sunt utilizate pentru transmiterea datelor după stabilirea unei conexiuni. Deși 37, 38 și 39 se succed consecutiv pe sistemul numeric, ele sunt răspândite pe spectrul BLE și sunt separate de câteva canale. Acesta este un act de precauție luat, astfel încât atunci când unul dintre canalele de publicitate este blocat sau se confruntă cu o întrerupere, celelalte probabil nu vor fi afectate.
al doilea tip de comunicare BLE este cunoscut sub numele de difuzare sau Bluecasting. Este conectat și unidirecțional. Aici, un dispozitiv BLE trimite date într-un fel pentru oricine sau orice altceva care observă și capabil să primească datele difuzate. Acesta nu oferă securitate pentru datele transmise și, prin urmare, nu este potrivit pentru schimbul de informații sensibile. Cu toate acestea, poate fi utilizat în aplicații precum partajarea fișierelor de date publice în birou.
limitările BLE
BLE este o tehnologie de mare, dar nu este un one-size-fits-all. Există și alte aplicații în care Wi-Fi și alte tehnologii sunt mai potrivite. Limitările BLE includ:
- gama de Operare-BLE este utilizat pentru comunicații pe distanțe scurte, de obicei între 2-5 metri.
- interferență– funcționează pe aceeași lățime de bandă de 2.4 GHz ca Wi-Fi și Bluetooth clasic pentru a experimenta interferențe RF de la semnalele clasice Bluetooth și Wi-Fi.
- rate scăzute de date/ debit – Bluetooth LE oferă un consum redus de energie la costul ratelor ridicate de date. Ca orice altă tehnologie RF, dispozitivele BLE au un emițător radio pentru a converti datele în unde RF pentru transmisie. Când radioul este pornit, energia este consumată, iar când este oprit, puterea este economisită. BLE este apoi proiectat pentru a porni radioul RF cât mai puține ori posibil. Face acest lucru împărțind o conexiune în intervale distanțate și pornind radioul doar în timpul intervalului de conectare pentru a transmite cantități mici de date sub formă de explozii scurte. La sfârșitul intervalului de conectare, radioul este oprit și va fi pornit la începutul intervalului următor. Nu există o transmitere continuă a datelor, astfel încât ratele de date suferă.
rezumat
această secțiune oferă o imagine de ansamblu a tehnologiei Bluetooth Low Energy. BLE este o versiune de Bluetooth care transmite date folosind cea mai mică cantitate de energie. Nu este mai bună decât versiunea anterioară a Bluetooth – Bluetooth clasic. Cele două diferă în ceea ce privește obiectivele de proiectare, deci este nedrept să comparăm doi jucători care nu sunt neapărat optimizați pentru aceeași aplicație. BLE este optimizat pentru IoT. Este mai mult decât evident că creșterea rapidă a IoT a determinat multe industrii să se modifice pentru a se adapta. Bluetooth SIG a adăugat BLE în versiunea lor Bluetooth 4.0 pentru a fi relevantă pentru IoT – schimbătorul de jocuri.