Bluetooth VS Bluetooth a basso consumo energetico: Un confronto dettagliato

Sommario
Bluetooth VS Bluetooth Low Energy Un confronto dettagliato

Bluetooth, DIVENNE, Bluetooth classico, Bluetooth intelligente…Che cosa significa tutto questo?! Con tecnologia senza fili, troppi nomi simili ci fanno girare la testa come un Beyblade. Forse il Bluetooth dovrebbe chiamarsi BlueTeeth perché aiuta i nostri dispositivi a comunicare tra loro. Basta dire, all'inizio nessuno immaginava un futuro in cui avessimo cuffie wireless, dispositivi domestici intelligenti, fitness tracker, e altro ancora, tutti collegati tramite Bluetooth. Ma ha fatto molta strada con diverse versioni Bluetooth. In questo articolo, analizzeremo alcune differenze chiave tra Bluetooth classico e Bluetooth Low Energy (DIVENNE).

Una panoramica della tecnologia Bluetooth

Quando si tratta della definizione di tecnologia Bluetooth, è probabile che tu sappia che si tratta di uno standard di comunicazione wireless a corto raggio. però, potresti rimanere stupito dal momento che Bluetooth SIG ha rilasciato varie versioni delle specifiche Bluetooth nel corso degli anni. In realtà, mantenere dritte tutte le diverse versioni Bluetooth è divertente quanto districare i vecchi cavi delle cuffie. Ecco le nozioni di base su Bluetooth e Bluetooth Low Energy:

Cos'è il Bluetooth classico?

L'incarnazione originale, conosciuto oggi come Bluetooth classico, è il fondamento della nostra familiarità con la connettività wireless. In genere, Bluetooth Classic si riferisce alle tecnologie Bluetooth originali – Tariffa base (BR), Velocità dati migliorata (EDR) e Amplifica (AMP) – che erano disponibili prima del Bluetooth 4.0. Operazione finita 79 canali nel 2.4 Banda di frequenza GHz, consente a dispositivi come telefoni e cuffie di formare reti personali (PAN) per trasmettere dati su brevi distanze.

Infatti, Bluetooth classico non è un termine ufficiale. È un comodo riferimento alla suite tecnologica BR/EDR/AMP originale, come definito dal Bluetooth SIG, mostrando l’evoluzione dinamica della tecnologia. Inoltre, uno dei suoi ruoli più importanti è quello di fulcro per gli accoppiamenti di dispositivi audio con telefoni cellulari. Bluetooth Classic è diventato importante nella vita quotidiana, soprattutto perché continua la tendenza verso dispositivi smartphone senza jack per le cuffie. Il processo di connessione di due dispositivi tramite Bluetooth classico è ormai un'abilità comune.

Cos'è il Bluetooth Low Energy?

Distinto come parte del Bluetooth 4.0 specifica di base, Bluetooth a bassa energia (DIVENNE) rappresenta un salto di qualità nell'efficienza energetica all'interno dell'ecosistema Bluetooth. Conosciuto anche come Bluetooth intelligente, BLE condivide la stessa gestione e supervisione di Bluetooth SIG. La sua caratteristica distintiva risiede nel consumo energetico minimo e nelle modalità di sospensione ad alta efficienza energetica. conseguentemente, ciò consente ai dispositivi BLE di funzionare per periodi prolungati utilizzando piccole batterie a bottone.

BLE opera all'interno dello stesso 2.4 Gamma di frequenza GHz come Bluetooth standard ma utilizza uno spettro diffuso con salto di frequenza distinto (FHSS) schema. Mentre BLE condivide lo stesso spettro radio del suo predecessore, funziona a circa la metà della velocità dati, offrendo un equilibrio tra risparmio energetico e raggio di comunicazione efficace.

In sostanza, Bluetooth Low Energy non è semplicemente una versione semplificata di Bluetooth Classic, ma piuttosto un'iterazione specializzata ed efficiente che si rivolge a uno spettro di applicazioni che richiedono connettività wireless ad alta efficienza energetica.

Bluetooth classico vs BIL: confronto funzionalità per funzionalità

Ora che abbiamo trattato le nozioni di base su Bluetooth LE e Bluetooth, confrontiamo direttamente alcune differenze tecniche chiave tra Bluetooth classico e Bluetooth Low Energy:

Consumo della batteria

Mentre il Bluetooth classico è molto efficiente dal punto di vista energetico rispetto ad altri standard wireless, BLE riesce a ridurre ulteriormente il consumo energetico. Dove Bluetooth Classic ha richieste di energia molto più elevate, Bluetooth Low Energy può funzionare per anni con una singola batteria a bottone. Per le applicazioni IoT che richiedono una potenza costantemente ridotta, BLE è il chiaro vincitore.

Velocità di trasferimento dati

Bluetooth Classic ha una velocità dati massima superiore di circa 3 Mbps rispetto a Bluetooth Low Energy che arriva a circa 1 Mbps. però, La velocità più bassa di BLE è sufficiente per il trasferimento periodico di piccole quantità di dati, che è un caso d'uso comune dell'IoT. La maggiore velocità di trasmissione di Bluetooth Classic va a scapito di un maggiore consumo energetico.

Latenza

La latenza si riferisce al ritardo temporale necessario affinché un pacchetto di dati venga trasmesso correttamente. Qui Bluetooth Low Energy raggiunge effettivamente tempi di latenza inferiori di circa 6 ms rispetto a 100 ms per Bluetooth classico. Di conseguenza, BLE può consentire una comunicazione dei dispositivi molto più reattiva, che è fondamentale per le applicazioni IoT in tempo reale.

Gamma

Bluetooth 5.0 aumentato considerevolmente la portata massima del Bluetooth fino a circa 800 piedi o 240 metri. In pratica però, il range affidabile tipico rimane a circa 30 m per Bluetooth classico, e 50 m per Bluetooth a basso consumo energetico. All'aperto con linea di vista, La gamma ottimale BLE si estende a 150 m. Anche se Bluetooth 5.0 cose migliorate, la portata dipende dal design dell'antenna e dalla potenza di trasmissione piuttosto che dalle differenze tra le tecnologie principali stesse.

Topologia

La topologia si riferisce al modo in cui i dispositivi si connettono e comunicano all'interno di una rete. Bluetooth Classic utilizza una semplice topologia peer-to-peer in cui due dispositivi comunicano direttamente. Bluetooth Low Energy supporta la topologia peer-to-peer e a stella in cui molti dispositivi comunicano con un dispositivo master centrale. inoltre, BLE fornisce inoltre la trasmissione da un dispositivo a molti e la rete mesh Bluetooth. Le opzioni di topologia extra in Bluetooth LE offrono architetture di rete molto più flessibili e scalabili adatte per le implementazioni IoT.

Bluetooth classico Bluetooth a bassa energia
Banda di frequenza 2.4 Banda ISM GHZ 2.4 Banda ISM GHZ
No. di canali 79 un canale MHz 40 canale da due MHz
Consumo di energia Basso Meno
Velocità dati 1-3 Mbps 1 Mbps
Latenza ca. 100 SM ca. 6 SM
Gamma < 30 m 50 m ( 150 m in area aperta)
Topologia Peer to peer (1:1) Peer to peer (1:1)

Stella (molti:1)

Trasmissione (1:molti)

Maglia (molti:molti)

Associazione del dispositivo Necessario Non richiesto
Capace di usare la voce No
Nodi/Slave attivi 7 Illimitato
Sicurezza 64b/128bit, livello di applicazione definito dall'utente 128 bit AES, livello di applicazione definito dall'utente
Compatibilità con gli smartphone 100% disponibile sugli smartphone 100% disponibile sugli smartphone
Casi d'uso Applicazioni di streaming come lo streaming audio, trasferimento di file, e cuffie Segnali di posizione, applicazioni per la casa intelligente, dispositivi medici, monitoraggio industriale, fitness tracker

 

Pro e contro di Bluetooth classico e BLE

Poiché il Bluetooth si è diversificato in standard che soddisfano esigenze diverse, è importante comprenderne i rispettivi punti di forza e limiti. Ora riassumiamo alcuni dei principali vantaggi e limiti di Bluetooth LE rispetto a Bluetooth Classic:

Pro e contro del Bluetooth classico e del BLE

Vantaggi del Bluetooth classico

  • Maggiore produttività: Bluetooth Classic ha una velocità di trasferimento dati più elevata di circa 3 Mbps, fornendo un rapido trasferimento dei dati di file di grandi dimensioni come flussi audio.
  • Compatibilità con le versioni precedenti: Bluetooth Classic mantiene la compatibilità con i dispositivi legacy, mantenendo la connessione agli accessori più vecchi.
  • Tecnologia matura: Come standard di lunga data, Bluetooth Classic beneficia di decenni di perfezionamento e compatibilità diffusa.

Limitazioni di Bluetooth classico

  • Elevato consumo energetico: A causa dell'elevata richiesta di potenza durante la trasmissione e la scoperta, la durata della batteria dei dispositivi Bluetooth si esaurisce rapidamente.
  • Connessioni lente: Con una latenza di circa 100ms, Il Bluetooth classico rallenta per le applicazioni che richiedono una comunicazione rapida avanti e indietro.
  • Topologie e connessioni limitate: Il Bluetooth classico fornisce solo una semplice topologia peer-to-peer e limita le connessioni slave a 7 dispositivi.

Vantaggi del Bluetooth Low Energy

  • Basso consumo energetico: Può durare mesi o anni con una piccola batteria, ideale per dispositivi IoT.
  • Latenza ottimizzata: Latenza fino a 6 ms consente applicazioni di controllo reattive.
  • A basso costo: Il basso costo dei chipset e dei componenti mantiene i costi dei dispositivi BLE molto bassi.

Limitazioni di Bluetooth Low Energy

  • Inferiore dati aliquote: Velocità dati massima in giro 1-2 Mbps, inadatto per comunicazioni a larghezza di banda elevata, ed è molto inferiore rispetto al WiFi/cellulare.
  • Raggio limitato: Copertura tipica inferiore a 200 m anche in linea di vista.
  • Impatto ambientale: Prestazioni degradate da ostacoli come muri o corpi.

Bluetooth e Bluetooth a basso consumo energetico: diversi casi d'uso

Bluetooth Classic e Bluetooth Low Energy si adattano a diverse applicazioni in base alle loro capacità. Come abbiamo esplorato prima, Bluetooth Classic è più comunemente utilizzato in dispositivi audio come cuffie e altoparlanti wireless, così come per il trasferimento di file tra dispositivi. Infatti, è destinato all'uso diretto da parte dei consumatori medi che possono facilmente acquistare e utilizzare tali dispositivi Bluetooth.

In contrasto, Bluetooth LE è ottimizzato per i dispositivi IoT commerciali data la sua efficienza nella raccolta dati periodica a basso consumo. Utilizzato anche in dispositivi personali come i fitness tracker focalizzati sulla raccolta dei dati, BLE è ampiamente utilizzato nel settore sanitario per monitor e ambienti industriali per servizi di localizzazione e monitoraggio delle condizioni. Il suo basso consumo e l'elevata efficienza rendono BLE ideale per questi casi d'uso dell'IoT che comportano frequenti trasferimenti di piccoli dati.

Tenendo presente il confronto di cui sopra, ecco i diversi casi d'uso per Bluetooth classico e Bluetooth Low Energy:

Casi d'uso comuni del Bluetooth classico includere:

– Streaming di musica su cuffie e altoparlanti wireless

– Collegamento di tastiere wireless, topi, e stampanti

– Chiamate in vivavoce in auto

– Trasferimento di file tra dispositivi

– Fornire connettività Internet tramite tethering

Bluetooth Low Energy è ottimizzato per dispositivi IoT compatti che raccolgono piccole quantità di dati dei sensori. I casi d'uso comuni di BLE includono:

– Collegamento di fitness tracker indossabili che monitorano i passi, frequenza del battito cardiaco, eccetera.

– Sensori domestici intelligenti per la temperatura, movimento, eccetera.

– Segnalatori di posizione per fornire servizi basati sulla prossimità

– Reti di sensori IoT industriali per il monitoraggio delle condizioni

– Dispositivi sanitari come i monitor del glucosio che necessitano di bassa potenza

– App di trasporto pubblico che rilevano autobus/treni nelle vicinanze

Qual è il futuro del Bluetooth?

L'aggiornamento principale Bluetooth più recente è stato Bluetooth 5.0 rilasciato dentro 2016, che ha migliorato i compromessi velocità/portata per i dispositivi Bluetooth Low Energy. Più recentemente dentro 2022, il Bluetooth SIG ha annunciato una nuova funzionalità di trasmissione audio Bluetooth chiamata Auracast ciò consentirà nuove applicazioni audio consumer multi-ascoltatore trasmettendo l'audio a un numero illimitato di ricevitori Bluetooth nelle vicinanze.

Guardando avanti, la prossima importante iterazione Bluetooth 6.0 potrebbe arrivare entro i prossimi anni in base ai cicli di rilascio tipici. Bluetooth SIG non ha ancora fatto annunci ufficiali sulla versione 6.0, ma probabilmente continuerà a migliorare l’efficienza energetica, gamma, e velocità per espandere le possibilità per le applicazioni IoT e audio. Con l’internet delle cose e gli auricolari wireless, entrambi in rapida crescita, la domanda di tecnologie wireless robuste e a basso consumo continua ad aumentare. Il Bluetooth SIG mirerà a soddisfare queste esigenze con la prossima generazione mantenendo la compatibilità con le versioni precedenti.

Complessivamente, se lavori con la tecnologia Bluetooth Low Energy, MOKOSmart può aiutare a fornire una serie di Beacon BLE e sensori per varie applicazioni per creare la migliore esperienza utente possibile.

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Scritto da --
Fiona Kuan
Fiona Kuan
Fiona, uno scrittore ed editore tecnico presso MOKOSMART, precedentemente speso 10 anni come ingegnere di prodotto presso un'azienda IoT. Da quando è entrato a far parte della nostra azienda, ha lavorato a stretto contatto con le vendite, responsabili di prodotto e ingegneri, acquisire informazioni sulle esigenze dei clienti. Uniamo una profonda esperienza nel settore e la comprensione di ciò che i clienti desiderano di più, Fiona scrive contenuti accattivanti che abbracciano le nozioni di base dell'IoT, materiali tecnici approfonditi e analisi di mercato - connettersi con il pubblico in tutto lo spettro dell’IoT.
Fiona Kuan
Fiona Kuan
Fiona, uno scrittore ed editore tecnico presso MOKOSMART, precedentemente speso 10 anni come ingegnere di prodotto presso un'azienda IoT. Da quando è entrato a far parte della nostra azienda, ha lavorato a stretto contatto con le vendite, responsabili di prodotto e ingegneri, acquisire informazioni sulle esigenze dei clienti. Uniamo una profonda esperienza nel settore e la comprensione di ciò che i clienti desiderano di più, Fiona scrive contenuti accattivanti che abbracciano le nozioni di base dell'IoT, materiali tecnici approfonditi e analisi di mercato - connettersi con il pubblico in tutto lo spettro dell’IoT.
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