nnvp.net > Гаджеты > Преимущества Bluetooth Low Energy

Преимущества Bluetooth Low Energy

BLE позволяет устройствам обмениваться данными в течение продолжительного времени на одной батарейке типа “таблетка”. Достигается это концентрированием отправки данных небольшими фрагментами. Для большей эффективности была адаптирована архитектура “клиент-сервер”, названная Attribute Protocol (ATT). Благодаря всему этому, технология Bluetooth Low Energy значительно менее требовательна к энергопотреблению. BLE может поддерживать связь с различными мобильными устройствами iOS, Android, Blackberry, а также с операционными системами Linux, Mac OS и Windows.

Беспроводные технологии с низким энергопотреблением могут использоваться для радиочастотного соединения на малых расстояниях. Bluetooth LE является привлекательной технологией для разработчиков устройств IoT (интернета вещей) и других беспроводных продуктов ближнего радиуса действия по следующим причинам:

  1. Простота. Технология основана на привычном классическом блютуз, а ее простым режимом работы можно управлять с помощью небольшого стека протоколов.
  2. Низкое энергопотребление. Хотя пиковый ток BLE (до 15 мА) составляет половину от тока BT Classic (до 30 мА), энергопотребление может быть в 100 раз ниже. Таким образом, для эталонного значения 1 Вт для BT Classic, BLE предлагает потребляемую мощность 0,01-0,5 Вт. Это означает, что простые устройства, такие как маяки, могут работать в течение 1-2 лет с батарейкой емкостью 1000 мАч.
  3. Надежность. Схема скачкообразной перестройки частоты делает Bluetooth LE очень устойчивым к помехам в полосе 2,4 ГГц.
  4. Скорость. Обеспечивает пропускную способность всего 0,3 Мбит/с. Данные отправляются в небольших (20 байт) пакетах, однако диапазон может быть даже около 100 метров, а минимальная задержка между неподключенным состоянием и передачей данных может составить несколько миллисекунд, тогда как в BT Classic это около 100 мс.

Совместимость

Организация SIG (Special Interest Group) сконструировал аналог BLE для классической версии блютуз. Это дает возможность добавить совместимость нового стандарта в устройства, поддерживающие классический. Например, Bluetooth LE использует ту же антенну и полосу частот 2,4 ГГц, что и обычный (на самом деле диапазон частот составляет 2400-2483,5 МГц). В случае нового стандарта эта полоса частот разделена на 40 каналов с интервалом 2 МГц, тогда как обычный использует 79 каналов с интервалом 1 МГц. Таким образом, производители чипсетов Classic Bluetooth могут добавить поддержку LE в свои продукты практически без дополнительных затрат.

Устройства, поддерживающие BLE, имеют легкодоступный пул совместимых ведущих устройств, обеспечивающих платформу для запуска приложений и шлюз для выхода в интернет. Эта технология может предоставить производителям приложений (мониторы активности или персональные мониторы работоспособности), возможность беспроводного автоматического подключения к главному вычислительному устройству, обеспечивающему хранение, отображение, обработку и сетевое взаимодействие.

Причины использовать последовательный порт Bluetooth с низким энергопотреблением

Данные приложения, передаваемые по BLE, имеют формат, совместимый с другими проводными и беспроводными транспортными протоколами (UART, SPI, Wi-Fi). По этой причине стандарт предоставляет огромные преимущества, когда стек BLE находится на другом процессоре относительно приложения. Запуск стека на отдельном процессоре является общей стратегией встроенной архитектуры. Эти BLE-сопроцессоры варьируются по сложности от полных SoC до выделенных стеков, которых достаточно для выполнения работы.

Независимо от возможностей оборудования, если процессор не запускает основное приложение, простота настройки и взаимодействия с чипом BLE, как если бы это была просто другая линия UART, очень привлекательна. Изменение протокола пакетов, отправка новых видов данных и реализация инфраструктуры пакетов (например, их полей длины или идентификаторов) могут быть выполнены без каких-либо изменений в сопроцессоре, поскольку он просто пересылает все вместе.

Блютуз с низким энергопотреблением может устанавливать быстрое соединение, время которого имеет тенденцию линейно масштабироваться с количеством обнаруженных служб, характеристик и дескрипторов. Интервалы подключения, как правило, составляют 30 мс для iOS, на Android могут достигать 7,5 мс.

Архитектура стандарта может использовать только одну услугу и две характеристики, но при этом транспортировать большое количество данных. Эта возможность обеспечить “импульсную” передачу данных подходит для обмена фрагментами информации, такими как “температура в холодильнике поднялась выше 5 градусов” или “комната не занята”.

Резюме

Появление высоко интегрированных устройств (сенсорных соединений в персональных сетях, интеллектуальных часах и т.п.), является доказательством того, что Bluetooth LE завоевал популярность и, по-видимому, будет широко использоваться взамен более старых, сложных и энергоемких технологий.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *