¿Alguna vez te has preguntado cómo los dispositivos inteligentes pueden descubrirse entre sí?, consulta por servicios, y compartir información? Con el crecimiento explosivo de la tecnología IoT, este fenómeno se puede ver en todas partes, y también han surgido un montón de dispositivos personales inteligentes. Podría ser interesante saber cómo su rastreador de actividad física puede compartir información con su teléfono inteligente sobre su trote matutino. ¿Cuál es la tecnología oculta detrás de esas conexiones?? Muy confundido? Derecha? En esta guía, descorreremos las cortinas y profundizaremos en el protocolo inalámbrico de corto alcance – Bluetooth de baja energía.
Bluetooth de baja energía: las definiciones y más allá
Antes de explorar cómo funciona Bluetooth Low Energy, repasaremos las definiciones de y evolución de Bluetooth Low Energy.
¿Qué es Bluetooth de baja energía?
Bluetooth de baja energía – también conocido como Bluetooth inteligente, Bluetooth LE, o BLE – es una tecnología de red de área personal inalámbrica, dirigido a aplicaciones novedosas en el cuidado de la salud, aptitud física, balizas, y las industrias del entretenimiento en el hogar. BLE opera en el 2.4 espectro ISM de GHz y está diseñado para permitir conexiones entre dispositivos dentro de un rango relativamente corto. En comparación con otras redes de baja potencia, la fuerza central de BLE radica en su compatibilidad multiplataforma.
Hoy dia, BLE se utiliza ampliamente en diferentes aplicaciones, pero es más adecuado para dispositivos que requieren capacidades de red y tienen un consumo de energía muy limitado.. Por su bajo costo, batería de larga duración, y facilidad de despliegue, BLE ha atraído la atención de los fabricantes de máquinas electrónicas y conectadas a Internet. Actualmente, BLE está siendo impulsado por el Internet de las cosas de rápido crecimiento actual. Cada vez es más aplicable a todo lo relacionado con el Internet de las Cosas, que hoy vive una fuerte explosión de crecimiento.
La evolución de la tecnología BLE
Cuando se trata de la evolución de la tecnología BLE, podríamos dedicar algo de tiempo a la fecha del desarrollo de Bluetooth. En 1999, nació una tecnología estándar de corto alcance para la comunicación inalámbrica entre dispositivos fijos y móviles a través de ondas de radio: Bluetooth. Progresando constantemente en el tiempo, se propaga muy rápidamente y se ha integrado en muchos dispositivos diarios. Sólo diez años después, BLE se introdujo con el lanzamiento de la versión 4.0 de la especificación básica. Tiene las mismas características que su hermano mayor pero se diferencia en su bajísimo consumo energético.
De echo, el BLE que conocemos hoy fue originalmente un proyecto llamado 'Wibree' diseñado por Nokia antes de que fuera adoptado por el SIG (Grupo especial de Internet Bluetooth). Si bien hay mucha superposición entre BLE y Bluetooth Classic, vale la pena señalar que BLE no es una versión refinada del Bluetooth original – Bluetooth clásico, sino más bien una nueva tecnología que aprovecha la marca Bluetooth para enfocarse en aplicaciones IoT donde la transmisión de datos de corto alcance podría usar la menor cantidad de energía.
Ventajas y desventajas de Bluetooth Low Energy
Toda moneda tiene sus dos caras, y también BLE. Al prestar atención a los beneficios de Bluetooth LE, las limitaciones tampoco pueden ser ignoradas. El hecho es que podría ser importante conocer los pros y los contras para poder determinar si BLE es apropiado para una aplicación y un caso de uso específicos..
Beneficios de BLE
- Bajo consumo de energía: La ventaja destacada de BLE radica en su bajo consumo de energía. Minimizando el tiempo de funcionamiento innecesario en la radio y asegurando una pequeña cantidad de transmisión de datos en un rango corto, BLE logra un consumo de energía ultra bajo.
- Fuerte crédito de estabilidad económica.: BLE proviene de un consorcio de gigantes de la industria (IBM, microsoft, Intel…), lo que le da una mejor adopción y un fuerte apoyo económico y estabilidad.
- Menor costo de módulos y conjuntos de chips: En comparación con otros protocolos y tecnologías inalámbricas similares, BLE aplica módulos y conjuntos de chips menos costosos.
Compatibilidad con varios teléfonos: BLE ya está integrado en todos los smartphones, haciéndolo más fácil y más conveniente de usar.
Limitaciones de BLE
- Bajo rendimiento de datos: El rendimiento de datos de los dispositivos BLE es 100-250 Kbps, limitado por el PHY (la capa de radio física) velocidad de datos.
- Rango estrecho: Diseñado originalmente para transmitir pequeñas cantidades de datos periódicamente en un rango corto, BLE no tiene duda de un rango operativo limitado.
- Requisito de puerta de enlace para una conexión a Internet: Para habilitar la conectividad a Internet solo entre dispositivos BLE, cuando un dispositivo BLE envía datos, se requiere otro dispositivo con una conexión IP para recibir los datos, que a su vez se transmite a otro dispositivo IP (o Internet).
¿Qué son las balizas Bluetooth?
Balizas BLE, Como el nombre sugiere, son balizas de dispositivos BLE que alimentan la transmisión de señales de transmisión. Los dispositivos BLE actúan como pequeños transmisores de radio, ubicado estratégicamente en todas las ubicaciones, transmitir señales de Bluetooth de baja energía dentro de un rango determinado. Típicamente, este rango depende de las capacidades del hardware. De media, Los dispositivos de baliza pueden transmitir señales BLE hasta 80 metros, y las señales transmitidas son capaces de desencadenar acciones específicas relacionadas con esa ubicación.
Las balizas BLE permiten el seguimiento de la ubicación y el movimiento de los dispositivos BLE. Cuando un dispositivo BLE ingresa a un área determinada e interactúa con otras aplicaciones o sistemas operativos BLE compatibles dentro del alcance, También se pueden activar acciones basadas en la ubicación.. Además, Las balizas BLE envían información al dispositivo receptor como un dispositivo de transmisión de manera exitosa, a menudo requiere la instalación de un software específico en el dispositivo para interactuar con la baliza BLE.
¿Cómo funciona la tecnología Bluetooth de baja energía?
BLE usa el mismo 2.4 Espectro ISM de GHz como Bluetooth para el funcionamiento, que va desde 2402 MHz a 2480 megahercio. es más, BLE lo divide en 40 1 canales de MHz, y 3 de ellos se utilizan únicamente para el envío de paquetes publicitarios, mientras que los canales restantes se utilizan para la transmisión de datos. En general, la comunicación BLE se inicia con el 3 canales de publicidad cruciales y luego descarga a los canales de datos secundarios restantes.
Hay dos tipos diferentes de conexiones BLE: comunicación y radiodifusión orientadas a la conexión. Para el primer tipo de conexión, el dispositivo BLE puede actuar como un dispositivo central o un dispositivo periférico. El dispositivo central desempeña un papel en el escaneo de los dispositivos conectables y el inicio de solicitudes de conexión e intercambio de datos.. el periférico, por otra parte, puede recibir comandos y solicitudes desde el dispositivo central. La comunicación entre ambos se realiza en 4 pasos: anuncio publicitario, iniciación, conexión, e intercambiar.
El segundo tipo de comunicación BLE se llama Broadcasting o Bluecasting.. Lo que lo distingue de la primera conexión es que no tiene conexión y es unidireccional.. Aquí, el dispositivo habilitado para BLE envía datos unidireccionales a cualquier dispositivo que esté observando y sea capaz de recibir los datos de transmisión. Cabe señalar que este método no proporciona seguridad para los datos transmitidos y, por lo tanto, no es adecuado para compartir información confidencial.. Es más adecuado para aplicaciones como el intercambio de archivos de datos públicos en la oficina..
¿Todos los teléfonos inteligentes son compatibles con Bluetooth Low Energy?
Hoy dia, ya que BLE se ha aplicado a una gran cantidad de diferentes dispositivos e interfaces, es seguro decir que casi todos los teléfonos inteligentes son compatibles con BLE. El capítulo de historia registra el primer smartphone habilitado para BLE, iPhone 4s de Apple. Inmediatamente después de que BLE recibiera el sello de Apple, otros proveedores de teléfonos inteligentes comenzaron a llegar. Esto planteó una oportunidad única para que los proveedores de periféricos creen dispositivos innovadores que puedan comunicarse con teléfonos móviles a través de BLE.. Hoy tenemos auriculares inalámbricos, señalización digital, relojes inteligentes, rastreadores de fitness, y dispositivos de hardware como balizas que pueden comunicarse sin problemas con los teléfonos inteligentes.
| Dispositivo | Modelos con soporte BLE |
| Teléfonos y tabletas Android | Todos los teléfonos Android con Android 4.3 y más alto |
| iPhone | iPhone 4 y más alto |
| iPad | iPad 3ra generación y superior iPad mini y superior |
| ipod touch | iPod touch de quinta generación y superior |
¿Hay alguna diferencia entre Bluetooth Low Energy y Bluetooth?
Hay dos tecnologías principales con la especificación de núcleo de Bluetooth: Bluetooth y Bluetooth de bajo consumo. Ambos están diseñados para ayudar a los usuarios a lograr la comunicación inalámbrica entre dispositivos inteligentes., ya sea para uso personal o comercial. sin embargo, es esencial tener en cuenta que las dos soluciones difieren mucho en términos de especificaciones técnicas, solicitud, y características adicionales.
| Bluetooth clásico | Bluetooth de baja energía | |
| Consumo de energía | 1 W | 0.01 - 0.50 W |
| Abarcar | hasta 100m | Menos de 100m |
| Tasa de transferencia de datos | 1-3 mbit/s | 125 kbit/s- 2 mbit/s |
| Capacidad de voz | sí | no |
| Casos de uso | transmisión de datos, transmisión inalámbrica de audio para altavoces, auriculares, audio en el coche, y más. | Nuevas aplicaciones en el cuidado de la salud, construcción, educación, industrias de entretenimiento en el hogar, etc. |
| Funciones de posicionamiento | Ninguna | Presencia: Dirección de Publicidad: RSSI, HADM(Viniendo) Distancia: Hallazgo de dirección (AoA / AoD) |
Cómo BLE cambió el Internet de las cosas
Con su eficiencia energética inherente y disponibilidad de teléfonos inteligentes, La tecnología Bluetooth Low Energy es el principal protocolo inalámbrico de corto alcance para IoT. Al reducir el consumo de energía, BLE permite que los dispositivos IoT se reduzcan significativamente y extiendan su duración. Además, el intercambio de datos entre dispositivos IoT puede ser asequible debido a la menor carga en los tanques de energía. Gracias a BLE, Los dispositivos IoT que funcionan con baterías tipo moneda pueden funcionar durante semanas, meses, o incluso años, sin agotar sus baterías.
Es más que evidente que muchas de las aplicaciones más populares de IoT no hubieran sido posibles sin la tecnología BLE. Al mismo tiempo, El rápido crecimiento de IoT ha provocado que muchas industrias se modifiquen para adaptarse a él.. Bluetooth SIG también ha aplicado la tecnología BLE en su versión Bluetooth 4.0 para que pueda ser relevante para IoT. En todo, A BLE le resultó más fácil ganarse la confianza de los desarrolladores e ingenieros de IoT, y las implementaciones demuestran que BLE está transformando drásticamente el IoT de una manera inimaginable.
Todos estos factores se combinan para hacer de BLE la opción principal para muchos consumidores en aplicaciones de IoT., y su posición se consolida aún más en el mercado. Vale la pena señalar que Bluetooth SIG aún no ha dejado de extraer BLE, en otras palabras, Bluetooth Low Energy se sigue desarrollando y refinando constantemente para satisfacer las demandas más actuales del mercado., por lo que definitivamente debería permanecer en su radar.
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