Bluetooth vs. Bluetooth Low Energy: Ein detaillierter Vergleich

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Bluetooth VS Bluetooth Low Energy Ein detaillierter Vergleich

Bluetooth, WURDEN, Bluetooth-Klassiker, Bluetooth Smart…was soll das alles heißen?! Mit kabelloser Technologie, Zu viele ähnliche Namen lassen uns den Kopf verdrehen wie einen Beyblade. Vielleicht sollte Bluetooth BlueTeeth heißen, da es unseren Geräten hilft, miteinander zu kommunizieren. Es genügt zu sagen, Damals, als es gegründet wurde, ahnte niemand, dass es in der Zukunft kabellose Kopfhörer geben würde, Smart-Home-Geräte, Fitness-Tracker, und mehr, alles über Bluetooth verbunden. Aber das hat es geschafft und mit verschiedenen Bluetooth-Versionen hat es einen langen Weg zurückgelegt. In diesem Artikel, Wir werden einige wichtige Unterschiede zwischen klassischem Bluetooth und Bluetooth Low Energy aufschlüsseln (WURDEN).

Ein Überblick über die Bluetooth-Technologie

Wenn es um die Definition der Bluetooth-Technologie geht, Wahrscheinlich wissen Sie, dass es sich um einen drahtlosen Kommunikationsstandard für kurze Entfernungen handelt. jedoch, Sie werden vielleicht verblüfft sein, da die Bluetooth SIG im Laufe der Jahre verschiedene Versionen der Bluetooth-Spezifikation veröffentlicht hat. Tatsächlich, Die verschiedenen Bluetooth-Versionen in Ordnung zu halten, macht ungefähr so ​​viel Spaß wie das Entwirren alter Kopfhörerkabel. Hier sind die Grundlagen von Bluetooth im Vergleich zu Bluetooth Low Energy:

Was ist klassisches Bluetooth??

Die ursprüngliche Inkarnation, heute als klassisches Bluetooth bekannt, ist die Grundlage unserer Vertrautheit mit drahtloser Konnektivität. Allgemein, Bluetooth Classic bezieht sich auf die ursprünglichen Bluetooth-Technologien – Grundrate (BR), Verbesserte Datenrate (EDR) und verstärken (AMPERE) – die vor Bluetooth verfügbar waren 4.0. Betrieb vorbei 79 Kanäle in der 2.4 GHz-Frequenzband, Es ermöglicht Geräten wie Telefonen und Kopfhörern, persönliche Netzwerke zu bilden (PANs) Daten über kurze Distanzen zu übertragen.

Eigentlich, Klassisches Bluetooth ist kein offizieller Begriff. Es ist ein praktischer Verweis auf die ursprüngliche BR/EDR/AMP-Technologiesuite, wie von der Bluetooth SIG definiert, Es zeigt die dynamische Entwicklung der Technologie. zusätzlich, Eine seiner bemerkenswertesten Rollen ist die als Dreh- und Angelpunkt für die Kopplung von Audiogeräten mit Mobiltelefonen. Bluetooth Classic ist aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken, Zumal der Trend zu Smartphone-Geräten ohne Kopfhöreranschluss anhält. Das Verbinden zweier Geräte über klassisches Bluetooth ist mittlerweile eine alltägliche Fähigkeit.

Was ist Bluetooth Low Energy??

Unterscheidet sich als Teil des Bluetooth 4.0 Kernspezifikation, Bluetooth Low Energy (WURDEN) stellt einen Quantensprung in der Energieeffizienz innerhalb des Bluetooth-Ökosystems dar. Auch bekannt als Bluetooth Smart, BLE übernimmt die gleiche Verwaltung und Aufsicht wie Bluetooth SIG. Sein charakteristisches Merkmal ist der minimale Stromverbrauch und die energieeffizienten Schlafmodi. Folglich, Dadurch können BLE-Geräte über einen längeren Zeitraum mit kleinen Knopfzellenbatterien betrieben werden.

BLE operiert innerhalb derselben 2.4 GHz-Frequenzbereich wie Standard-Bluetooth, verwendet jedoch ein ausgeprägtes Frequenzsprung-Spreizspektrum (FHSS) planen. Während BLE das gleiche Funkspektrum wie sein Vorgänger nutzt, es arbeitet mit etwa der halben Datenrate, Bietet ein Gleichgewicht zwischen Energieeinsparung und effektiver Kommunikationsreichweite.

Im Wesentlichen, Bluetooth Low Energy ist nicht nur eine optimierte Version von Bluetooth Classic, sondern vielmehr eine spezialisierte und effiziente Iteration, die ein Spektrum von Anwendungen abdeckt, die energieeffiziente drahtlose Konnektivität erfordern.

Klassisches Bluetooth vs. BDIE: Feature-für-Feature-Vergleich

Nachdem wir uns nun mit den Grundlagen von Bluetooth LE und Bluetooth befasst haben, Lassen Sie uns einige wichtige technische Unterschiede zwischen klassischem Bluetooth und Bluetooth Low Energy direkt vergleichen:

Batterieverbrauch

Während klassisches Bluetooth im Vergleich zu anderen drahtlosen Standards sehr energieeffizient ist, BLE schafft es, den Stromverbrauch noch weiter zu senken. Wobei Bluetooth Classic einen viel höheren Strombedarf hat, Bluetooth Low Energy kann jahrelang mit einer einzigen Knopfzellenbatterie betrieben werden. Für IoT-Anwendungen, die einen konstant niedrigen Stromverbrauch erfordern, BLE ist der klare Gewinner.

Datenübertragungsraten

Bluetooth Classic bietet eine überlegene maximale Datenrate von ca 3 Mbit/s im Vergleich zu Bluetooth Low Energy, das bei etwa liegt 1 Mbit / s. jedoch, Die niedrigere Rate von BLE reicht für die periodische Übertragung kleiner Datenmengen aus, Dies ist ein häufiger IoT-Anwendungsfall. Der höhere Durchsatz von Bluetooth Classic geht mit einem höheren Stromverbrauch einher.

Latenz

Unter Latenz versteht man die Zeitverzögerung, bis ein Datenpaket erfolgreich übertragen wird. Hier erreicht Bluetooth Low Energy tatsächlich geringere Latenzzeiten von ca 6 ms im Vergleich zu 100 ms für Bluetooth Classic. Als Ergebnis, BLE kann eine viel reaktionsschnellere Gerätekommunikation ermöglichen, was für Echtzeit-IoT-Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist.

Angebot

Bluetooth 5.0 erhöhte die maximale Bluetooth-Reichweite erheblich auf ca 800 Füße bzw 240 Meter. In der Praxis allerdings, Der typische zuverlässige Bereich bleibt bei etwa 30 m für klassisches Bluetooth, und 50 m für Bluetooth Low Energy. Im Freien mit Sichtverbindung, Der optimale BLE-Bereich erstreckt sich auf 150 m. Obwohl Bluetooth 5.0 verbesserte Dinge, Die Reichweite hängt vom Antennendesign und der Sendeleistung ab und nicht von den Unterschieden zwischen den Kerntechnologien selbst.

Topologie

Die Topologie bezieht sich darauf, wie Geräte sich innerhalb eines Netzwerks verbinden und kommunizieren. Bluetooth Classic verwendet eine einfache Peer-to-Peer-Topologie, bei der zwei Geräte direkt kommunizieren. Bluetooth Low Energy unterstützt sowohl Peer-to-Peer- als auch Sterntopologie, bei der viele Geräte mit einem zentralen Master-Gerät kommunizieren. Außerdem, BLE ermöglicht außerdem die Übertragung von einem Gerät an mehrere Geräte sowie Bluetooth-Mesh-Netzwerke. Die zusätzlichen Topologieoptionen in Bluetooth LE ermöglichen weitaus flexiblere und skalierbarere Netzwerkarchitekturen, die für IoT-Implementierungen geeignet sind.

Bluetooth-Klassiker Bluetooth Low Energy
Frequenzband 2.4 GHZ ISM-Band 2.4 GHZ ISM-Band
Nein. von Kanälen 79 ein MHz-Kanal 40 Zwei-MHz-Kanal
Energieverbrauch Niedrig Weniger
Datenrate 1-3 Mbit / s 1 Mbit / s
Latenz Ca. 100 Frau Ca. 6 Frau
Angebot < 30 m 50 m ( 150 m im offenen Bereich)
Topologie Peer-To-Peer (1:1) Peer-To-Peer (1:1)

Stern (viele:1)

Übertragen (1:viele)

Gittergewebe (viele:viele)

Gerätekopplung Erforderlich Nicht benötigt
Sprachfähig Ja Nein
Knoten/aktive Slaves 7 Unbegrenzt
Sicherheit 64b/128 Bit, benutzerdefinierte Anwendungsschicht 128 Bits AES, benutzerdefinierte Anwendungsschicht
Smartphone-Kompatibilität 100% auf Smartphones verfügbar 100% auf Smartphones verfügbar
Anwendungsfälle Streaming-Anwendungen wie Audio-Streaming, Datei Übertragung, und Headsets Standort-Beacons, Smart-Home-Anwendungen, medizinische Geräte, Industrieüberwachung, Fitness-Tracker

 

Vor- und Nachteile von Klassisches Bluetooth und BLE

Da sich Bluetooth in Standards diversifiziert hat, die unterschiedliche Anforderungen erfüllen, Es ist wichtig, ihre jeweiligen Stärken und Grenzen zu verstehen. Lassen Sie uns nun einige der wichtigsten Vorteile und Einschränkungen von Bluetooth LE im Vergleich zu Bluetooth Classic zusammenfassen:

Vor- und Nachteile von klassischem Bluetooth und BLE

Vorteile von Bluetooth Classic

  • Höherer Durchsatz: Bluetooth Classic hat eine höhere Datenübertragungsrate von ca 3 Mbit / s, Bietet eine schnelle Datenübertragung großer Dateien wie Audiostreams.
  • Abwärtskompatibilität: Bluetooth Classic gewährleistet die Abwärtskompatibilität mit älteren Geräten, Aufrechterhaltung der Verbindung zu älterem Zubehör.
  • Ausgereifte Technologie: Als langjähriger Standard, Bluetooth Classic profitiert von jahrzehntelanger Weiterentwicklung und umfassender Kompatibilität.

Einschränkungen von Bluetooth Classic

  • Hoher Stromverbrauch: Aufgrund seines hohen Leistungsbedarfs während der Übertragung und Entdeckung, Die Akkulaufzeit von Bluetooth-Geräten nimmt schnell ab.
  • Langsame Verbindungen: Mit einer Latenz von etwa 100 ms, Klassische Bluetooth-Verzögerungen für Anwendungen, die eine schnelle Hin- und Her-Kommunikation erfordern.
  • Begrenzte Topologien und Verbindungen: Klassisches Bluetooth bietet nur eine einfache Peer-to-Peer-Topologie und beschränkt Slave-Verbindungen auf 7 Geräte.

Vorteile von Bluetooth Low Energy

  • Energieeffizient: Kann mit einer winzigen Batterie Monate oder Jahre halten, Ideal für IoT-Geräte.
  • Optimierte Latenz: Latenz bis zu 6 ms ermöglicht reaktionsfähige Steuerungsanwendungen.
  • Kostengünstig: Die geringen Kosten für Chipsätze und Komponenten halten die Kosten für BLE-Geräte sehr niedrig.

Einschränkungen von Bluetooth Low Energy

  • Untere Daten Tarife: Maximale Datenrate um 1-2 Mbit / s, ungeeignet für Kommunikation mit hoher Bandbreite, und ist viel niedriger als bei WLAN/Mobilfunk.
  • Begrenzte Auswahl: Typische Abdeckung von weniger als 200 m, selbst bei Sichtlinie.
  • Umweltbelastung: Die Leistung wird durch Hindernisse wie Wände oder Körper beeinträchtigt.

Bluetooth vs. Bluetooth Low Energy: verschiedene Anwendungsfälle

Bluetooth Classic und Bluetooth Low Energy eignen sich aufgrund ihrer Fähigkeiten für unterschiedliche Anwendungen. Wie wir bereits erkundet haben, Bluetooth Classic wird am häufigsten in Audiogeräten wie drahtlosen Kopfhörern und Lautsprechern verwendet, sowie für die Dateiübertragung zwischen Geräten. Tatsächlich, Es ist für die direkte Nutzung durch Durchschnittsverbraucher gedacht, die diese Bluetooth-Geräte problemlos kaufen und nutzen können.

Im Gegensatz, Bluetooth LE ist aufgrund seiner Effizienz für die periodische Datenerfassung mit geringem Stromverbrauch für kommerzielle IoT-Geräte optimiert. Wird auch in persönlichen Geräten wie Fitness-Trackern verwendet, deren Schwerpunkt auf der Datenerfassung liegt, BLE wird häufig im Gesundheitswesen für Monitore und in industriellen Umgebungen für Ortungsdienste und Zustandsüberwachung eingesetzt. Aufgrund seines geringen Stromverbrauchs und seiner hohen Effizienz ist BLE ideal für diese IoT-Anwendungsfälle mit häufigen kleinen Datenübertragungen.

Unter Berücksichtigung des obigen Vergleichs, Hier sind die verschiedenen Anwendungsfälle für klassisches Bluetooth und Bluetooth Low Energy:

Häufige klassische Bluetooth-Anwendungsfälle umfassen:

– Streamen Sie Musik über kabellose Kopfhörer und Lautsprecher

– Drahtlose Tastaturen anschließen, Mäuse, und Drucker

– Freisprechen im Auto

– Übertragen von Dateien zwischen Geräten

– Bereitstellung von Internetkonnektivität durch Tethering

Bluetooth Low Energy ist für kompakte IoT-Geräte optimiert, die kleine Mengen an Sensordaten erfassen. Zu den gängigen BLE-Anwendungsfällen gehören::

– Anschließen tragbarer Fitness-Tracker, die Schritte überwachen, Pulsschlag, etc.

– Smart-Home-Sensoren für Temperatur, Bewegung, etc.

– Standortbeacons zur Bereitstellung nähebasierter Dienste

– Industrielle IoT-Sensornetzwerke zur Zustandsüberwachung

– Gesundheitsgeräte wie Glukosemessgeräte, die einen geringen Stromverbrauch benötigen

– Apps für den öffentlichen Nahverkehr, die Busse/Züge in der Nähe erkennen

Was kommt als nächstes für Bluetooth?

Das letzte große Bluetooth-Update war Bluetooth 5.0 veröffentlicht in 2016, Dadurch wurden die Kompromisse zwischen Geschwindigkeit und Reichweite für Bluetooth Low Energy-Geräte verbessert. In jüngerer Zeit in 2022, Die Bluetooth SIG kündigte eine neue Bluetooth-Audio-Broadcast-Funktion namens an Auracast Dies ermöglicht neue Multi-Listener-Audioanwendungen für Verbraucher durch die Übertragung von Audio an unbegrenzt viele Bluetooth-Empfänger in der Nähe.

Vorausschauen, die nächste große Iteration Bluetooth 6.0 könnte basierend auf typischen Veröffentlichungszyklen innerhalb der nächsten Jahre eintreffen. Bluetooth SIG hat noch keine offiziellen Ankündigungen zu Version 6.0 gemacht, aber es wird wahrscheinlich die Energieeffizienz weiter verbessern, Reichweite, und Geschwindigkeiten, um die Möglichkeiten für IoT- und Audioanwendungen zu erweitern. Sowohl das Internet der Dinge als auch drahtlose Ohrhörer verzeichnen ein rasantes Wachstum, Die Nachfrage nach stromsparender und robuster Funktechnologie steigt weiter. Ziel der Bluetooth SIG ist es, diese Anforderungen mit der nächsten Generation zu erfüllen und gleichzeitig die Abwärtskompatibilität aufrechtzuerhalten.

Insgesamt, wenn Sie mit der Bluetooth Low Energy-Technologie arbeiten, MOKOSmart kann dabei helfen, eine Reihe von bereitzustellen BLE-Leuchtfeuer und Sensoren für verschiedene Anwendungen, um das bestmögliche Benutzererlebnis zu schaffen.

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Geschrieben von --
Fiona Kuan
Fiona Kuan
Fiona, ein technischer Redakteur und Redakteur bei MOKOSMART, zuvor ausgegeben 10 Jahre als Produktingenieur bei einem IoT-Unternehmen. Seit Eintritt in unser Unternehmen, Sie hat eng mit dem Vertrieb zusammengearbeitet, Produktmanager und Ingenieure, Einblicke in die Kundenbedürfnisse gewinnen. Wir vereinen tiefgreifende Branchenerfahrung und Verständnis dafür, was Kunden am meisten wollen, Fiona schreibt ansprechende Inhalte zu IoT-Grundlagen, ausführliche technische Materialien und Marktanalyse - Verbindung mit Zielgruppen im gesamten IoT-Spektrum.
Fiona Kuan
Fiona Kuan
Fiona, ein technischer Redakteur und Redakteur bei MOKOSMART, zuvor ausgegeben 10 Jahre als Produktingenieur bei einem IoT-Unternehmen. Seit Eintritt in unser Unternehmen, Sie hat eng mit dem Vertrieb zusammengearbeitet, Produktmanager und Ingenieure, Einblicke in die Kundenbedürfnisse gewinnen. Wir vereinen tiefgreifende Branchenerfahrung und Verständnis dafür, was Kunden am meisten wollen, Fiona schreibt ansprechende Inhalte zu IoT-Grundlagen, ausführliche technische Materialien und Marktanalyse - Verbindung mit Zielgruppen im gesamten IoT-Spektrum.
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