Een allesomvattende gids over Bluetooth Low Energy

Een allesomvattende gids over Bluetooth Low Energy
8 Volledige gids over Bluetooth Low Energy

Heb je je ooit afgevraagd hoe slimme apparaten elkaar kunnen ontdekken, vraag voor diensten, en informatie delen? Met de explosieve groei van IoT-technologie, dit fenomeen is overal te zien, en er zijn ook een heleboel slimme persoonlijke apparaten opgedoken. Het kan interessant zijn om te weten hoe uw fitnesstracker informatie over uw ochtendjoggen met uw smartphone kan delen. Wat is de verborgen technologie achter die verbindingen?? Zeer verward? Rechts? In deze gids, we trekken de gordijnen open en duiken in het draadloze protocol op korte afstand – Bluetooth Low Energy.

Bluetooth Low Energy: de definities en verder

Voordat u gaat onderzoeken hoe Bluetooth Low Energy werkt, we zullen de definities van en bespreken evolutie van Bluetooth Low Energy.

Wat is Bluetooth Low Energy?

Bluetooth Low Energy – ook bekend als Bluetooth Smart, Bluetooth LE, of BLE – is een draadloze personal area network-technologie, gericht op nieuwe toepassingen in de zorg, fitness, bakens, en home entertainment-industrieën. BLE is actief in de 2.4 GHz ISM-spectrum en is ontworpen om verbindingen tussen apparaten binnen een relatief kort bereik mogelijk te maken. Vergeleken met andere laagvermogennetwerken, de kernkracht van BLE ligt in de compatibiliteit met meerdere platforms.

Vandaag, BLE wordt veel gebruikt in verschillende toepassingen, maar is het meest geschikt voor apparaten die netwerkmogelijkheden nodig hebben en een zeer beperkt stroomverbruik hebben. Vanwege de lage kosten, lange batterijduur, en gemak van implementatie, BLE heeft de aandacht getrokken van elektronica- en op internet aangesloten machinefabrikanten. Momenteel, BLE wordt aangedreven door het snelgroeiende Internet of Things van vandaag. Het is steeds meer van toepassing op alles wat met het internet der dingen te maken heeft, die vandaag een sterke groei van groei doormaakt.

De evolutie van BLE-technologie

De evolutie van BLE-technologie

Als het gaat om de evolutie van BLE-technologie, we zouden wat tijd kunnen sparen om terug te gaan naar de ontwikkeling van Bluetooth. In 1999, een standaardtechnologie op korte afstand voor draadloze communicatie tussen vaste en mobiele apparaten via radiogolven was geboren: Bluetooth. Voortdurend vooruitgang in de tijd, het verspreidt zich zeer snel en is geïntegreerd in veel dagelijkse apparaten. Pas tien jaar later, BLE is geïntroduceerd met de release van versie 4.0 van de kernspecificatie. Hij heeft dezelfde kenmerken als zijn grote broer, maar onderscheidt zich door zijn zeer lage energieverbruik.

In feite, de BLE die we vandaag kennen, was oorspronkelijk een project genaamd 'Wibree', ontworpen door Nokia voordat het werd overgenomen door de SIG (Bluetooth speciale internetgroep). Hoewel er veel overlap is tussen BLE en Bluetooth Classic, het is vermeldenswaard dat BLE geen verfijnde versie is van de originele Bluetooth – Bluetooth Klassieker, maar eerder een nieuwe technologie die gebruikmaakt van het Bluetooth-merk om zich te concentreren op IoT-toepassingen waarbij datatransmissie over korte afstand de minste hoeveelheid energie zou kunnen gebruiken.

Voordelen en nadelen van Bluetooth Low Energy

Elke munt heeft zijn twee kanten, en BLE . ook. Bij het letten op de voordelen van Bluetooth LE, de beperkingen kunnen ook niet worden genegeerd. Het is een feit dat het belangrijk kan zijn om de voor- en nadelen te kennen, zodat u kunt bepalen of BLE geschikt is voor een specifieke toepassing en use case.

Voordelen van BLE

  • Laag energieverbruik: Het prominente voordeel van BLE ligt in het lage stroomverbruik. Door onnodige gebruikstijd op de radio te minimaliseren en te zorgen voor een kleine hoeveelheid datatransmissie over een kort bereik, BLE bereikt een ultralaag stroomverbruik.
  • Sterk krediet van economische stabiliteit: BLE komt van een consortium van industriële reuzen (IBM, Microsoft, Intel…), waardoor het een betere acceptatie en sterke economische steun en stabiliteit krijgt.
  • Lagere kosten van modules en chipsets: Vergeleken met andere vergelijkbare draadloze protocollen en technologieën, BLE past goedkopere modules en chipsets toe.
    Compatibiliteit met meerdere telefoons: BLE is al geïntegreerd in alle smartphones, waardoor het gemakkelijker en handiger in gebruik is.

Beperkingen van BLE

  • Lage gegevensdoorvoer: De gegevensdoorvoer van BLE-apparaten is: 100-250 Kbps, beperkt door de PHY (de fysieke radiolaag) datasnelheid.
  • smal bereik: Oorspronkelijk ontworpen om periodiek kleine hoeveelheden gegevens over een kort bereik te verzenden, BLE heeft ongetwijfeld een beperkt werkbereik.
  • Gatewayvereiste voor een internetverbinding: Alleen internetverbinding tussen BLE-apparaten inschakelen, wanneer een BLE-apparaat gegevens verzendt, een ander apparaat met een IP-verbinding is vereist om de gegevens te ontvangen, die op zijn beurt wordt doorgestuurd naar een ander IP-apparaat (of internet).

Beperkingen van BLE

Wat zijn Bluetooth-bakens

BLE bakens, Zoals de naam al doet vermoeden, zijn bakens van BLE-apparaten die de transmissie van uitzendsignalen mogelijk maken. BLE-apparaten werken als kleine radiozenders, strategisch gelegen op verschillende locaties, Bluetooth Low Energy-signalen uitzenden binnen een bepaald bereik. Typisch, dit bereik is afhankelijk van de hardwaremogelijkheden. Gemiddeld, bakenapparaten kunnen BLE-signalen verzenden tot 80 meter, en de verzonden signalen zijn in staat om specifieke acties met betrekking tot die locatie te activeren.

Met BLE-bakens kan de locatie en beweging van BLE-apparaten worden gevolgd. Wanneer een BLE-apparaat een bepaald gebied binnenkomt en interageert met andere compatibele BLE-applicaties of besturingssystemen binnen bereik, locatiegebaseerde acties kunnen ook worden geactiveerd. In aanvulling op, BLE-bakens verzenden informatie naar het ontvangende apparaat als een uitzendapparaat op een succesvolle manier van verzenden, vaak de installatie van specifieke software op het apparaat vereist om te communiceren met het BLE-baken.

Hoe werkt Bluetooth Low Energy-technologie

BLE gebruikt hetzelfde 2.4 GHz ISM-spectrum als Bluetooth voor gebruik, die varieert van 2402 MHz naar 2480 MHz. Bovendien, BLE verdeelt het in: 40 1 MHz-kanalen, en 3 daarvan worden uitsluitend gebruikt voor het verzenden van advertentiepakketten, terwijl de overige kanalen worden gebruikt voor gegevensoverdracht. In het algemeen, de BLE-communicatie begint met de 3 cruciale advertentiekanalen en wordt vervolgens overgeheveld naar de overige secundaire datakanalen.

Er zijn twee verschillende soorten BLE-verbindingen:: verbindingsgerichte communicatie en omroep. Voor het eerste type verbinding, het BLE-apparaat kan fungeren als centraal apparaat of als randapparaat. Het centrale apparaat speelt een rol bij het scannen van de apparaten die kunnen worden aangesloten en het initiëren van verbindings- en gegevensuitwisselingsverzoeken. het perifere, anderzijds, kan opdrachten en verzoeken van het centrale apparaat ontvangen. De communicatie tussen de twee vindt plaats in 4 stappen: advertentie, initiatie, verbinding, en ruilen.

Het tweede type BLE-communicatie wordt Broadcasting of Bluecasting genoemd. Wat het onderscheidt van de eerste verbinding is dat het verbindingsloos en unidirectioneel is. Hier, het BLE-apparaat verzendt gegevens in één richting naar elk apparaat dat de uitzendgegevens observeert en kan ontvangen. Opgemerkt moet worden dat deze methode geen beveiliging biedt voor de verzonden gegevens en dus niet geschikt is voor het delen van gevoelige informatie. Het is meer geschikt voor toepassingen zoals het delen van bestanden van openbare gegevensbestanden op kantoor.

Ondersteunen alle smartphones Bluetooth Low Energy?

Vandaag, aangezien BLE is toegepast op een groot aantal verschillende apparaten en interfaces, het is veilig om te zeggen dat bijna alle smartphones BLE-compatibel zijn. Het hoofdstuk over geschiedenis registreert de eerste BLE-compatibele smartphone, Apple's iPhone 4s. Onmiddellijk nadat BLE de Apple-stempel ontving, andere smartphoneverkopers begonnen binnen te stromen. Dit vormde een unieke kans voor leveranciers van randapparatuur om innovatieve apparaten te creëren die via BLE met mobiele telefoons kunnen communiceren. Vandaag hebben we draadloze koptelefoons, digitale handtekening, smartwatches, fitnesstrackers, en hardwareapparaten zoals bakens die naadloos kunnen communiceren met smartphones.

ApparaatModellen met BLE-ondersteuning
Android-telefoons en -tabletsAlle Android-telefoons met Android 4.3 en hoger
iPhoneiPhone 4 en hoger
iPadiPad 3e generatie en hoger iPad mini en hoger
iPod touchiPod touch 5e generatie en hoger

Is er een verschil tussen Bluetooth Low Energy en Bluetooth?

Er zijn twee hoofdtechnologieën met de Bluetooth-kernspecificatie:: Bluetooth en Bluetooth Low Energy. Beide zijn ontworpen om gebruikers te helpen draadloze communicatie tussen slimme apparaten tot stand te brengen, of het nu voor persoonlijk of commercieel gebruik is. Echter, het is essentieel op te merken dat de twee oplossingen sterk verschillen in termen van technische specificatie, toepassing, en extra functies.

Bluetooth KlassiekerBluetooth Low Energy
Energieverbruik1 W0.01 ​ 0.50 W
BereikTot 100mMinder dan 100m
Overdrachtssnelheid1-3 mbit/s125 kbit/s – 2 mbit/s
Geschikt voor spraakjanee
GebruiksgevallenGegevensstreaming, draadloze audiostreaming voor luidsprekers, koptelefoon, audio in de auto, en meer.Nieuwe toepassingen in de zorg, bouw, onderwijs, home entertainment-industrieën, enz.
PositioneringsfunctiesGeenAanwezigheid: Reclame Richting: RSSI, HADM(Komt eraan) Afstand: Richting zoeken (AoA/AoD)

Hoe BLE het internet der dingen veranderde

Met zijn inherente energie-efficiëntie en beschikbaarheid van smartphones, Bluetooth Low Energy-technologie is het belangrijkste draadloze protocol op korte afstand voor IoT. Door het energieverbruik te verminderen, Met BLE kunnen IoT-apparaten aanzienlijk krimpen en hun levensduur verlengen. In aanvulling op, het delen van gegevens tussen IoT-apparaten kan betaalbaar zijn vanwege de kleinere belasting van energietanks. Met dank aan BLE, IoT-apparaten die op knoopcelbatterijen werken, kunnen wekenlang werken, maanden, of zelfs jaren, zonder hun batterijen leeg te maken.

Het is meer dan duidelijk dat veel van de meest populaire toepassingen van IoT niet mogelijk zouden zijn geweest zonder BLE-technologie. Tegelijkertijd, de snelle groei van IoT heeft ertoe geleid dat veel industrieën zichzelf hebben aangepast om zich eraan aan te passen. Bluetooth SIG heeft ook BLE-technologie toegepast in hun Bluetooth-versie 4.0 zodat het relevant kan zijn voor IoT. In alles, BLE had een gemakkelijkere tijd om vertrouwen te winnen bij IoT-ontwikkelaars en ingenieurs, en de implementaties bewijzen dat BLE het IoT op een onvoorstelbare manier drastisch verandert.

Al deze factoren samen maken BLE de eerste keuze voor veel consumenten in IoT-toepassingen, en zijn positie wordt verder geconsolideerd in de markt. Het is vermeldenswaard dat Bluetooth SIG nog niet is gestopt met het minen van BLE, met andere woorden, Bluetooth Low Energy wordt nog steeds voortdurend ontwikkeld en verfijnd om aan de meest actuele eisen van de markt te voldoen, dus het moet zeker op je radar blijven.

BLE Ondersteunde MOKOBlue-hardware

BLE is ideaal op maat gemaakt voor toepassingen die een lange of constante werking vereisen, maar korte bursts van draadloze transmissie hebben. MOKOBlue, een bedrijf dat zich concentreert op IoT-toepassingen, brengt u de meest energiezuinige en betaalbare Bluetooth-oplossingen van geavanceerde BLE-technologie. Ondersteunt een breed scala aan BLE-bakens en hardware, MOKOBlue komt tegemoet aan al uw uiteenlopende behoeften.

Als u nog steeds verschillende technologieën voor het volgen van bedrijfsmiddelen vergelijkt, slimme verlichting, aanwezigheidsdetectie, enz., neem contact op met MOKOBlue voor meer informatie. We openen de deur naar kansen voor u om een ​​laag budget maar een krap energiebudget te realiseren.

 

Geschreven door --
Deel dit bericht