Ein umfassender Leitfaden zu Bluetooth Low Energy

Haben Sie sich jemals gefragt, wie intelligente Geräte sich gegenseitig entdecken können?, Dienstleistungen abfragen, und Informationen teilen? Mit dem explosiven Wachstum der IoT-Technologie, dieses phänomen ist überall zu sehen, und eine Reihe intelligenter persönlicher Geräte sind ebenfalls aufgetaucht. Es könnte interessant sein zu wissen, wie Ihr Fitness-Tracker Informationen über Ihr morgendliches Joggen mit Ihrem Smartphone teilen kann. Was ist die verborgene Technologie hinter diesen Verbindungen?? Sehr verwirrt? Recht? In dieser Anleitung, Wir ziehen die Vorhänge zurück und vertiefen uns in das drahtlose Kurzstreckenprotokoll – Bluetooth Low Energy.

Bluetooth Low Energy: die Definitionen und darüber hinaus

Bevor Sie erkunden, wie Bluetooth Low Energy funktioniert, Wir gehen die Definitionen von und durch Weiterentwicklung von Bluetooth Low Energy.

Was ist Bluetooth Low Energy?

Bluetooth Low Energy – auch bekannt als Bluetooth-Smart, Bluetooth LE, oder BLE – ist eine Wireless-Personal-Area-Network-Technologie, auf neuartige Anwendungen im Gesundheitswesen ausgerichtet, Fitness, Leuchtfeuer, und Home-Entertainment-Industrie. BLE arbeitet in der 2.4 GHz-ISM-Spektrum und wurde entwickelt, um Verbindungen zwischen Geräten innerhalb einer relativ kurzen Reichweite zu ermöglichen. Verglichen mit anderen Low-Power-Netzwerken, Die Kernstärke von BLE liegt in seiner Multi-Plattform-Kompatibilität.

Heute, BLE wird häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, eignet sich jedoch am besten für Geräte, die Netzwerkfähigkeiten erfordern und deren Stromverbrauch sehr eingeschränkt ist. Aufgrund seiner geringen Kosten, lange Akkulaufzeit, und einfache Bereitstellung, BLE hat die Aufmerksamkeit von Herstellern elektronischer und mit dem Internet verbundener Maschinen auf sich gezogen. Zur Zeit, BLE wird durch das schnell wachsende Internet der Dinge von heute vorangetrieben. Es ist zunehmend auf alles anwendbar, was mit dem Internet der Dinge zu tun hat, die heute eine starke Wachstumsexplosion erlebt.

Die Evolution der BLE-Technologie

Wenn es um die Entwicklung der BLE-Technologie geht, Wir konnten uns etwas Zeit nehmen, um auf die Entwicklung von Bluetooth zurückzublicken. Im 1999, eine Standardtechnologie mit kurzer Reichweite für die drahtlose Kommunikation zwischen festen und mobilen Geräten über Funkwellen war geboren: Bluetooth. Im Laufe der Zeit immer weiter, es verbreitet sich sehr schnell und wurde in viele alltägliche Geräte integriert. Nur zehn Jahre später, BLE wurde mit der Veröffentlichung von Version eingeführt 4.0 der Kernspezifikation. Er hat die gleichen Eigenschaften wie sein großer Bruder, unterscheidet sich aber durch einen sehr geringen Energieverbrauch.

Eigentlich, Das BLE, das wir heute kennen, war ursprünglich ein Projekt namens „Wibree“, das von Nokia entwickelt wurde, bevor es von der übernommen wurde SIG (Spezielle Bluetooth-Internetgruppe). Es gibt zwar viele Überschneidungen zwischen BLE und Bluetooth Classic, Es ist erwähnenswert, dass BLE keine verfeinerte Version des ursprünglichen Bluetooth ist – Bluetooth Classic, sondern eine neue Technologie, die die Marke Bluetooth nutzt, um sich auf IoT-Anwendungen zu konzentrieren, bei denen die Datenübertragung über kurze Distanzen am wenigsten Energie verbrauchen könnte.

Vor- und Nachteile von Bluetooth Low Energy

Jede Medaille hat ihre zwei Seiten, und so auch BLE. Wenn Sie auf die Vorteile von Bluetooth LE achten, Auch die Einschränkungen sind nicht zu übersehen. Tatsache ist, dass es wichtig sein kann, die Vor- und Nachteile zu kennen, damit Sie feststellen können, ob BLE für eine bestimmte Anwendung und einen bestimmten Anwendungsfall geeignet ist.

Vorteile von BLE

• Energieeffizient: Der herausragende Vorteil von BLE liegt in seinem geringen Stromverbrauch. Durch Minimierung der unnötigen Betriebszeit des Funkgeräts und Gewährleistung einer geringen Datenübertragungsmenge über eine kurze Reichweite, BLE erreicht einen extrem niedrigen Stromverbrauch.
• Starker Kredit der wirtschaftlichen Stabilität: BLE stammt aus einem Konsortium von Branchenriesen (IBM, Microsoft, Intel…), was ihm eine bessere Akzeptanz und eine starke wirtschaftliche Unterstützung und Stabilität verleiht.
• Niedrigere Kosten für Module und Chipsätze: Im Vergleich zu anderen ähnlichen drahtlosen Protokollen und Technologien, BLE verwendet kostengünstigere Module und Chipsätze.
  Kompatibilität mit mehreren Telefonen: BLE ist bereits in allen Smartphones integriert, wodurch es einfacher und bequemer zu bedienen ist.

Einschränkungen von BLE

• Geringer Datendurchsatz: Der Datendurchsatz von BLE-Geräten ist 100-250 Kbps, begrenzt durch die PHY (die physikalische Funkschicht) Datenrate.
• Engen Bereich: Ursprünglich entwickelt, um regelmäßig kleine Datenmengen über eine kurze Reichweite zu übertragen, BLE hat zweifellos eine begrenzte Reichweite.
• Gateway-Anforderung für eine Internetverbindung: Zum Aktivieren der Internetverbindung nur zwischen BLE-Geräten, wenn ein BLE-Gerät Daten aussendet, Für den Empfang der Daten ist ein weiteres Gerät mit IP-Verbindung erforderlich, die wiederum an ein anderes IP-Gerät weitergeleitet wird (oder das Internet).

Was sind Bluetooth Beacons

BLE-Leuchtfeuer, wie der Name schon sagt, sind Beacons von BLE-Geräten, die die Übertragung von Broadcast-Signalen antreiben. BLE-Geräte verhalten sich wie kleine Funksender, strategisch über Standorte verteilt, Senden von Bluetooth Low Energy-Signalen innerhalb einer bestimmten Reichweite. Typischerweise, Dieser Bereich hängt von den Fähigkeiten der Hardware ab. Im Durchschnitt, Beacon-Geräte können BLE-Signale bis zu übertragen 80 Meter, und die übertragenen Signale sind in der Lage, spezifische Aktionen in Bezug auf diesen Ort auszulösen.

BLE-Beacons ermöglichen die Verfolgung des Standorts und der Bewegung von BLE-Geräten. Wenn ein BLE-Gerät in einen bestimmten Bereich eindringt und mit anderen kompatiblen BLE-Anwendungen oder Betriebssystemen in Reichweite interagiert, Auch ortsbezogene Aktionen können ausgelöst werden. In Ergänzung, BLE-Beacons senden Informationen in einer erfolgreichen Übertragungsweise als Broadcast-Gerät an das Empfangsgerät, Häufig ist die Installation einer bestimmten Software auf dem Gerät erforderlich, um mit dem BLE-Beacon zu interagieren.

Wie funktioniert die Bluetooth Low Energy-Technologie?

BLE verwendet dasselbe 2.4 GHz ISM-Spektrum als Bluetooth für den Betrieb, die reicht von 2402 MHz bis 2480 MHz. Außerdem, BLE unterteilt es in 40 1 MHz-Kanäle, und 3 davon werden ausschließlich zum Versenden von Werbepaketen verwendet, während die restlichen Kanäle für die Datenübertragung verwendet werden. Im Algemeinen, die BLE-Kommunikation beginnt mit dem 3 wichtige Werbekanäle und lädt dann auf die verbleibenden sekundären Datenkanäle ab.

Es gibt zwei verschiedene Arten von BLE-Verbindungen: verbindungsorientierte Kommunikation und Rundfunk. Für die erste Verbindungsart, Das BLE-Gerät kann als zentrales Gerät oder als Peripheriegerät fungieren. Das zentrale Gerät spielt eine Rolle beim Scannen der anschließbaren Geräte und beim Initiieren von Verbindungs- und Datenaustauschanforderungen. Die Peripherie, auf der anderen Seite, kann Befehle und Anfragen von der Zentrale empfangen. Die Kommunikation zwischen den beiden erfolgt in 4 Schritte: Anzeige, Einleitung, Verbindung, und austauschen.

Die zweite Art der BLE-Kommunikation wird Broadcasting oder Bluecasting genannt. Was es von der ersten Verbindung unterscheidet, ist, dass es verbindungslos und unidirektional ist. Hier, Das BLE-fähige Gerät sendet Daten unidirektional an jedes Gerät, das die Broadcast-Daten beobachtet und empfangen kann. Es ist zu beachten, dass dieses Verfahren keine Sicherheit für die übertragenen Daten bietet und daher nicht geeignet ist, sensible Informationen zu teilen. Es eignet sich eher für Anwendungen wie die Dateifreigabe öffentlicher Dateien im Büro.

Unterstützen alle Smartphones Bluetooth Low Energy?

Heute, da BLE auf eine Vielzahl verschiedener Geräte und Schnittstellen angewendet wurde, Man kann mit Sicherheit sagen, dass fast alle Smartphones BLE-kompatibel sind. Das Kapitel Geschichte zeichnet das erste BLE-fähige Smartphone auf, Apples iPhone 4s. Unmittelbar nachdem die BLE den Apple-Stempel erhalten hat, andere Smartphone-Anbieter begannen einzuströmen. Dies bot Anbietern von Peripheriegeräten eine einzigartige Gelegenheit, innovative Geräte zu entwickeln, die über BLE mit Mobiltelefonen kommunizieren können. Heute haben wir kabellose Kopfhörer, digitale Unterschrift, smarte Uhren, Fitness-Tracker, und Hardwaregeräte wie Beacons, die nahtlos mit Smartphones kommunizieren können.

Gibt es einen Unterschied zwischen Bluetooth Low Energy und Bluetooth?

Es gibt zwei Haupttechnologien mit der Bluetooth-Kernspezifikation: Bluetooth und Bluetooth Low Energy. Beide wurden entwickelt, um Benutzern zu helfen, eine drahtlose Kommunikation zwischen intelligenten Geräten zu erreichen, ob für den privaten oder kommerziellen Gebrauch. jedoch, Es ist wichtig zu beachten, dass sich die beiden Lösungen in Bezug auf die technischen Spezifikationen stark unterscheiden, Anwendung, und Zusatzfunktionen.

Wie BLE das Internet der Dinge verändert hat

Mit seiner inhärenten Energieeffizienz und Smartphone-Verfügbarkeit, Die Bluetooth Low Energy-Technologie ist das führende drahtlose Kurzstreckenprotokoll für das IoT. Durch Reduzierung des Energieverbrauchs, BLE ermöglicht es IoT-Geräten, erheblich zu schrumpfen und ihre Lebensdauer zu verlängern. In Ergänzung, Der Datenaustausch zwischen IoT-Geräten kann aufgrund der geringeren Belastung der Energietanks erschwinglich sein. Danke an BLE, IoT-Geräte, die mit Knopfzellenbatterien betrieben werden, können wochenlang betrieben werden, Monate, oder sogar Jahre, ohne ihre Batterien zu erschöpfen.

Es ist mehr als offensichtlich, dass viele der beliebtesten Anwendungen des IoT ohne die BLE-Technologie nicht möglich gewesen wären. Gleichzeitig, Das schnelle Wachstum des IoT hat dazu geführt, dass sich viele Branchen selbst daran angepasst haben. Bluetooth SIG hat auch die BLE-Technologie in ihre Bluetooth-Version integriert 4.0 damit es für IoT relevant sein könnte. Insgesamt, BLE hatte es leichter, Vertrauen bei IoT-Entwicklern und -Ingenieuren zu gewinnen, und die Implementierungen beweisen, dass BLE das IoT auf unvorstellbare Weise dramatisch verändert.

All diese Faktoren zusammen machen BLE zur ersten Wahl für viele Verbraucher in IoT-Anwendungen, und seine Position im Markt weiter gefestigt. Es ist erwähnenswert, dass Bluetooth SIG das Mining für BLE noch nicht eingestellt hat, mit anderen Worten, Bluetooth Low Energy wird immer noch ständig weiterentwickelt und verfeinert, um den aktuellsten Anforderungen des Marktes gerecht zu werden, Es sollte also auf jeden Fall auf Ihrem Radar bleiben.

BLE-unterstützte MOKOBlue-Hardware

BLE ist ideal auf Anwendungen zugeschnitten, die einen langen oder konstanten Betrieb erfordern, aber kurze Unterbrechungen der drahtlosen Übertragung haben. MOKOBlue, ein Unternehmen, das sich auf IoT-Anwendungen konzentriert, bringt Ihnen das energieeffizienteste und erschwinglichste Bluetooth-Lösungen der fortschrittlichen BLE-Technologie. Unterstützung einer breiten Palette von BLE-Beacons und Hardware, MOKOBlue erfüllt alle Ihre unterschiedlichen Bedürfnisse.

Wenn Sie immer noch verschiedene Technologien für die Vermögensverfolgung vergleichen, intelligente Beleuchtung, Belegungserkennung, usw., Bitte kontaktieren Sie MOKOBlue für weitere Informationen. Wir öffnen Ihnen die Tür zu Möglichkeiten, ein niedriges Kostenbudget, aber ein knappes Energiebudget zu erzielen.