Вы когда-нибудь задумывались, как умные устройства могут обнаруживать друг друга?, запрос на услуги, и делитесь информацией? С взрывным ростом технологии IoT, это явление можно увидеть повсюду, а еще куча умных персональных устройств появилась. Было бы интересно узнать, как ваш фитнес-трекер может передавать информацию о вашей утренней пробежке вашему смартфону.. Какая скрытая технология стоит за этими соединениями? Очень смущенный? Верно? В этом руководстве, мы отдернем шторы и углубимся в беспроводный протокол ближнего действия – Bluetooth с низким энергопотреблением.
Bluetooth с низким энергопотреблением: Определения и не только
Перед изучением того, как работает Bluetooth с низким энергопотреблением, мы рассмотрим определения и эволюция Bluetooth с низким энергопотреблением.
Что такое Bluetooth с низким энергопотреблением
Bluetooth с низким энергопотреблением – также известный как Bluetooth Smart, Bluetooth ЛЕ, или BLE – технология беспроводной персональной сети, нацелены на новые приложения в здравоохранении, фитнес, маяки, и индустрия домашних развлечений. BLE работает в 2.4 Спектр ISM в ГГц и предназначен для обеспечения связи между устройствами на относительно небольшом расстоянии.. По сравнению с другими маломощными сетями, Основная сила BLE заключается в его многоплатформенной совместимости..
Сегодня, BLE широко используется в различных приложениях, но лучше всего подходит для устройств, которым требуются сетевые возможности и которые очень ограничены в энергопотреблении.. Благодаря своей низкой стоимости, длительное время автономной работы, и простота развертывания, BLE привлекла внимание производителей электроники и машин, подключенных к Интернету.. В настоящее время, BLE управляется сегодняшним быстрорастущим Интернетом вещей. Он все чаще применим ко всему, что связано с Интернетом вещей., который сегодня переживает сильный взрыв роста.
Эволюция технологии BLE
Когда дело доходит до эволюции технологии BLE, мы могли бы уделить немного времени, чтобы вернуться к разработке Bluetooth. В 1999, родилась стандартная технология ближнего действия для беспроводной связи между стационарными и мобильными устройствами с помощью радиоволн.: блютуз. Постоянно прогрессирует с течением времени, он распространяется очень быстро и был интегрирован во многие повседневные устройства. Только через десять лет, BLE был представлен с выпуском версии 4.0 Основной спецификации. Он имеет те же характеристики, что и его старший брат, но отличается очень низким энергопотреблением..
По факту, BLE, который мы знаем сегодня, изначально был проектом под названием Wibree, разработанным Nokia до того, как он был принят SIG (Специальная интернет-группа Bluetooth). Хотя между BLE и Bluetooth Classic много общего., стоит отметить, что BLE не является усовершенствованной версией оригинального Bluetooth. – Классический Bluetooth, а скорее новая технология, которая использует бренд Bluetooth, чтобы сосредоточиться на приложениях IoT, где передача данных на короткие расстояния может потреблять наименьшее количество энергии..
Преимущества и недостатки Bluetooth с низким энергопотреблением
У каждой медали есть две стороны, и так же БЛЭ. Обращая внимание на преимущества Bluetooth LE, ограничения также нельзя игнорировать. Дело в том, что может быть важно знать плюсы и минусы, чтобы определить, подходит ли BLE для конкретного приложения и варианта использования..
Преимущества BLE
- Низкое энергопотребление: Выдающееся преимущество BLE заключается в низком энергопотреблении.. За счет минимизации ненужного времени работы на радиостанции и обеспечения передачи небольшого объема данных на маленьком расстоянии, BLE обеспечивает сверхнизкое энергопотребление.
- Сильный кредит экономической стабильности: BLE исходит от консорциума отраслевых гигантов (IBM, Майкрософт, Интел…), что дает ему лучшее принятие и сильную экономическую поддержку и стабильность.
- Более низкая стоимость модулей и чипсетов: По сравнению с другими аналогичными беспроводными протоколами и технологиями, BLE применяет менее дорогие модули и чипсеты.
Совместимость с несколькими телефонами: BLE уже интегрирован во все смартфоны, сделать его проще и удобнее в использовании.
Ограничения BLE
- Низкая пропускная способность данных: Пропускная способность устройств BLE составляет 100-250 Кбит / с, ограничено PHY (физический радиоуровень) скорость передачи данных.
- Узкий диапазон: Первоначально предназначен для периодической передачи небольших объемов данных на короткие расстояния., BLE, без сомнения, имеет ограниченный рабочий диапазон.
- Требования к шлюзу для подключения к Интернету: Чтобы включить подключение к Интернету только между устройствами BLE, когда устройство BLE отправляет данные, для получения данных требуется другое устройство с IP-соединением, который, в свою очередь, ретранслируется на другое IP-устройство (или Интернет).
Что такое Bluetooth-маяки
Маяки BLE, как подсказывает название, являются маяками устройств BLE, которые обеспечивают передачу широковещательных сигналов.. Устройства BLE действуют как небольшие радиопередатчики., стратегически расположен в разных локациях, трансляция сигналов Bluetooth Low Energy в заданном диапазоне. Обычно, этот диапазон зависит от аппаратных возможностей. В среднем, устройства-маяки могут передавать сигналы BLE до 80 метры, и передаваемые сигналы способны инициировать определенные действия, связанные с этим местоположением..
Маяки BLE позволяют отслеживать местоположение и перемещение устройств BLE.. Когда устройство BLE входит в определенную область и взаимодействует с другими совместимыми приложениями BLE или операционными системами в пределах досягаемости, действия на основе местоположения также могут быть вызваны. Кроме того, Маяки BLE отправляют информацию на принимающее устройство как широковещательное устройство в режиме успешной передачи., часто требуется установка специального программного обеспечения на устройство для взаимодействия с маяком BLE..
Как работает технология Bluetooth с низким энергопотреблением
BLE использует тот же 2.4 ГГц ISM спектр как Bluetooth для работы, который колеблется от 2402 МГц в 2480 МГц. более того, BLE делит его на 40 1 МГц каналы, а также 3 из них используются исключительно для отправки рекламных пакетов, а остальные каналы используются для передачи данных. В целом, связь BLE начинается с 3 важные рекламные каналы, а затем разгружаются на оставшиеся второстепенные каналы данных.
Существует два разных типа подключения BLE.: ориентированная на соединение связь и вещание. Для первого типа подключения, устройство BLE может действовать как центральное устройство или периферийное устройство. Центральное устройство играет роль в сканировании подключаемых устройств и инициировании запросов на подключение и обмен данными.. Периферийный, с другой стороны, может получать команды и запросы от центрального устройства. Связь между ними осуществляется в 4 шаги: рекламное объявление, посвящение, связь, и обмен.
Второй тип связи BLE называется Broadcasting или Bluecasting.. Что отличает его от первого подключения, так это то, что оно не требует установления соединения и является однонаправленным.. Здесь, устройство с поддержкой BLE отправляет данные в одностороннем порядке на любое устройство, которое наблюдает и способно получать широковещательные данные. Следует отметить, что этот метод не обеспечивает безопасность передаваемых данных и, следовательно, не подходит для обмена конфиденциальной информацией.. Это больше подходит для таких приложений, как обмен файлами общедоступных данных в офисе..
Все ли смартфоны поддерживают Bluetooth с низким энергопотреблением
Сегодня, поскольку BLE применяется к множеству различных устройств и интерфейсов., можно с уверенностью сказать, что почти все смартфоны BLE-совместимы. В главе истории рассказывается о первом смартфоне с поддержкой BLE., iPhone 4S от Apple. Сразу после того, как BLE получил штамп Apple, начали появляться другие производители смартфонов.. Это предоставило производителям периферийных устройств уникальную возможность создавать инновационные устройства, которые могут взаимодействовать с мобильными телефонами через BLE.. Сегодня у нас беспроводные наушники, цифровые вывески, умные часы, фитнес-трекеры, и аппаратные устройства, такие как маяки, которые могут беспрепятственно взаимодействовать со смартфонами..
| Устройство | Модели с поддержкой BLE |
| Телефоны и планшеты Android | Все телефоны Android с Android 4.3 и выше |
| iPhone | iPhone 4 и выше |
| айпад | iPad 3-го поколения и выше iPad mini и выше |
| Ipod Touch | iPod touch 5-го поколения и выше |
Есть ли разница между Bluetooth Low Energy и Bluetooth
Есть две основные технологии с базовой спецификацией Bluetooth.: Bluetooth и Bluetooth с низким энергопотреблением. Оба они предназначены для того, чтобы помочь пользователям установить беспроводную связь между смарт-устройствами., будь то для личного или коммерческого использования. тем не мение, Важно отметить, что два решения сильно различаются по техническим характеристикам., заявление, и дополнительные возможности.
| Классический Bluetooth | Bluetooth с низким энергопотреблением | |
| Потребление энергии | 1 Вт | 0.01 - 0.50 Вт |
| Диапазон | до 100 м | Менее 100 м |
| Скорость передачи данных | 1-3 Мбит/с | 125 кбит/с – 2 Мбит/с |
| Голосовой способный | да | нет |
| Сценарии использования | Потоковая передача данных, беспроводная потоковая передача звука для динамиков, наушники, автомобильная аудиосистема, и больше. | Новые приложения в здравоохранении, строительство, образование, индустрия домашних развлечений, так далее. |
| Особенности позиционирования | Никто | Присутствие: Рекламное направление: RSSI, ХАДМ(Приходящий) Расстояние: Поиск направления (AoA / AoD) |
Как BLE изменил Интернет вещей
С присущей ему энергоэффективностью и доступностью смартфона, Технология Bluetooth с низким энергопотреблением является ведущим беспроводным протоколом малого радиуса действия для Интернета вещей.. За счет снижения энергопотребления, BLE позволяет устройствам IoT значительно уменьшаться и увеличивать срок их службы.. Кроме того, обмен данными между устройствами IoT может быть доступным из-за меньшей нагрузки на энергоаккумуляторы. Благодаря БЛЕ, Устройства IoT, работающие от батареек типа «таблетка», могут работать неделями, месяцы, или даже годы, не разряжая свои батареи.
Более чем очевидно, что многие из самых популярных приложений IoT были бы невозможны без технологии BLE.. В то же время, быстрый рост Интернета вещей заставил многие отрасли изменить себя, чтобы приспособиться к нему.. Bluetooth SIG также применила технологию BLE в своей версии Bluetooth. 4.0 чтобы это могло быть актуально для IoT. В целом, BLE было легче завоевать доверие среди разработчиков и инженеров IoT, и реализации доказывают, что BLE кардинально меняет IoT невообразимым образом..
Сочетание всех этих факторов делает BLE лучшим выбором для многих потребителей в приложениях IoT., и его положение еще больше укрепляется на рынке. Стоит отметить, что Bluetooth SIG еще не прекратил майнинг для BLE., другими словами, Bluetooth Low Energy по-прежнему постоянно развивается и совершенствуется, чтобы соответствовать самым актуальным требованиям рынка., так что это определенно должно остаться на вашем радаре.
Аппаратное обеспечение MOKOBlue с поддержкой BLE
BLE идеально подходит для приложений, которые требуют длительной или постоянной работы, но имеют короткие всплески беспроводной передачи.. MOKOBlue, компания, специализирующаяся на приложениях IoT, принесет вам самое энергодостаточное и доступное Bluetooth-решения передовой технологии BLE. Поддержка широкого спектра маяков и оборудования BLE., MOKOBlue удовлетворяет все ваши разнообразные потребности.
Если вы все еще сравниваете различные технологии отслеживания активов, умное освещение, обнаружение занятости, и т.п., пожалуйста, свяжитесь с MOKOBlue для получения дополнительной информации. Мы откроем для вас двери возможностей для достижения низкого бюджета, но ограниченного энергетического бюджета..
