Bluetooth versus Bluetooth de baixa energia: Uma comparação detalhada

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Bluetooth VS Bluetooth Low Energy Uma comparação detalhada

Bluetooth, PASSOU A SER, Bluetooth Classic, Bluetooth inteligente…O que tudo isso significa?! Com tecnologia sem fio, muitos nomes semelhantes fazem nossas cabeças girarem como um Beyblade. Talvez o Bluetooth devesse ser chamado de BlueTeeth, pois ajuda nossos dispositivos a se comunicarem entre si. Basta dizer, desde o início, ninguém imaginou um futuro onde tivéssemos fones de ouvido sem fio, dispositivos domésticos inteligentes, rastreadores de fitness, e muito mais, tudo conectado via Bluetooth. Mas aconteceu e percorreu um longo caminho com diferentes versões de Bluetooth. Neste artigo, analisaremos algumas diferenças importantes entre Bluetooth clássico e Bluetooth de baixa energia (PASSOU A SER).

Uma visão geral da tecnologia Bluetooth

Quando se trata da definição de tecnologia Bluetooth, é provável que você saiba que é um padrão de comunicação sem fio de curto alcance. Contudo, você pode ficar surpreso, pois a Bluetooth SIG lançou várias versões da especificação Bluetooth ao longo dos anos. Na realidade, manter todas as diferentes versões do Bluetooth em ordem é tão divertido quanto desembaraçar fios de fones de ouvido antigos. Aqui estão os princípios básicos de Bluetooth vs Bluetooth Low Energy:

O que é Bluetooth clássico?

A encarnação original, conhecido hoje como Bluetooth Clássico, é a base da nossa familiaridade com a conectividade sem fio. Geralmente, Bluetooth Classic refere-se às tecnologias Bluetooth originais – Taxa Básica (BR), Taxa de dados aprimorada (EDR) e amplificar (AMP) – que estavam disponíveis antes do Bluetooth 4.0. Operando acima 79 canais no 2.4 Banda de frequência GHz, permite que dispositivos como telefones e fones de ouvido formem redes de área pessoal (PANs) para transmitir dados em curtas distâncias.

De fato, Bluetooth clássico não é um termo oficial. É uma referência conveniente ao conjunto de tecnologia original BR/EDR/AMP, conforme definido pelo Bluetooth SIG, mostrando a evolução dinâmica da tecnologia. Além disso, uma de suas funções mais notáveis ​​é ser a base para emparelhamentos de dispositivos de áudio com telefones celulares. O Bluetooth Classic tornou-se importante para a vida diária, particularmente à medida que a tendência de smartphones sem entrada para fone de ouvido continua. O processo de conectar dois dispositivos via Bluetooth clássico agora é uma habilidade comum.

O que é Bluetooth de baixa energia?

Distinguido como parte do Bluetooth 4.0 especificação principal, Bluetooth Low Energy (PASSOU A SER) representa um salto quântico na eficiência energética dentro do ecossistema Bluetooth. Também conhecido como Bluetooth Inteligente, BLE compartilha o mesmo gerenciamento e supervisão da Bluetooth SIG. Sua característica definidora reside no consumo mínimo de energia e nos modos de suspensão com eficiência energética. Consequentemente, isso permite que dispositivos BLE operem por longos períodos usando pequenas baterias de célula tipo moeda.

BLE opera dentro do mesmo 2.4 Faixa de frequência de GHz como Bluetooth padrão, mas emprega um espectro espalhado de salto de frequência distinto (FHSS) esquema. Embora o BLE compartilhe o mesmo espectro de rádio que seu antecessor, ele opera a aproximadamente metade da taxa de dados, oferecendo um equilíbrio entre conservação de energia e alcance de comunicação eficaz.

Em essência, Bluetooth Low Energy não é apenas uma versão simplificada do Bluetooth Classic, mas sim uma iteração especializada e eficiente que atende a um espectro de aplicações que exigem conectividade sem fio com eficiência energética.

Bluetooth clássico vs BA: comparação recurso por recurso

Agora que cobrimos os fundamentos do Bluetooth LE e Bluetooth, vamos comparar diretamente algumas diferenças técnicas importantes entre o Bluetooth clássico e o Bluetooth Low Energy:

Consumo de bateria

Embora o Bluetooth clássico seja muito eficiente em termos de energia em comparação com outros padrões sem fio, BLE consegue reduzir ainda mais o consumo de energia. Onde o Bluetooth Classic tem demandas de energia muito maiores, Bluetooth Low Energy pode funcionar por anos com uma única bateria de célula tipo moeda. Para aplicações IoT que exigem baixo consumo de energia consistente, BLE é o vencedor claro.

Taxas de transferência de dados

O Bluetooth Classic tem uma taxa de dados máxima superior de cerca de 3 Mbps em comparação com Bluetooth Low Energy, que atinge cerca de 1 Mbps. Contudo, A taxa mais baixa do BLE é suficiente para transferência periódica de pequenas quantidades de dados, que é um caso de uso comum de IoT. O maior rendimento do Bluetooth Classic acarreta um maior consumo de energia.

Latência

Latência refere-se ao atraso de tempo para que um pacote de dados seja transmitido com sucesso. Aqui, o Bluetooth Low Energy atinge tempos de latência mais baixos de cerca de 6 ms comparado a 100 ms para Bluetooth Clássico. Como um resultado, BLE pode permitir uma comunicação de dispositivo muito mais responsiva, o que é crítico para aplicações IoT em tempo real.

Alcance

Bluetooth 5.0 aumentou consideravelmente o alcance máximo do Bluetooth até cerca de 800 pés ou 240 metros. Na prática, porém, a faixa confiável típica permanece em cerca de 30 m para Bluetooth clássico, e 50 m para Bluetooth de baixa energia. Ao ar livre com linha de visão, A faixa ideal do BLE se estende a 150 m. Mesmo que o Bluetooth 5.0 coisas melhoradas, o alcance se resume ao design da antena e à potência de transmissão, e não às diferenças entre as próprias tecnologias principais.

Topologia

A topologia refere-se a como os dispositivos se conectam e se comunicam dentro de uma rede. O Bluetooth Classic usa uma topologia ponto a ponto simples, onde dois dispositivos se comunicam diretamente. Bluetooth Low Energy suporta topologia peer-to-peer e também em estrela, onde muitos dispositivos se comunicam com um dispositivo mestre central. além disso, BLE também fornece transmissão de um dispositivo para vários e rede mesh Bluetooth. As opções extras de topologia no Bluetooth LE proporcionam arquiteturas de rede muito mais flexíveis e escaláveis, adequadas para implementações de IoT.

Bluetooth Classic Bluetooth Low Energy
Faixa de frequência 2.4 Banda ISM GHZ 2.4 Banda ISM GHZ
Não. de canais 79 um canal MHz 40 canal de dois MHz
Consumo de energia Baixo Menos
Taxa de dados 1-3 Mbps 1 Mbps
Latência Aproximadamente. 100 em Aproximadamente. 6 em
Alcance < 30 m 50 m ( 150 m em área aberta)
Topologia Pessoa para pessoa (1:1) Pessoa para pessoa (1:1)

Estrela (muitos:1)

Transmissão (1:muitos)

Malha (muitos:muitos)

Emparelhamento de dispositivos Obrigatório Não requerido
Capaz de voz sim Não
Nós/escravos ativos 7 Ilimitado
Segurança 64b/128 bits, camada de aplicação definida pelo usuário 128 bits AES, camada de aplicação definida pelo usuário
Compatibilidade com smartphones 100% disponível em smartphones 100% disponível em smartphones
Casos de Uso Aplicativos de streaming como streaming de áudio, transferência de arquivo, e fones de ouvido Faróis de localização, aplicações domésticas inteligentes, dispositivos médicos, monitoramento industrial, rastreadores de fitness

 

Prós e contras de Bluetooth clássico e BLE

Como o Bluetooth se diversificou em padrões que atendem a diferentes necessidades, é importante compreender seus respectivos pontos fortes e limitações. Agora vamos resumir alguns dos principais benefícios e limitações do Bluetooth LE vs Bluetooth Classic:

Prós e contras do Bluetooth clássico e BLE

Vantagens do Bluetooth Clássico

  • Maior rendimento: O Bluetooth Classic tem uma taxa de transferência de dados mais alta, cerca de 3 Mbps, fornecendo transferência rápida de dados de arquivos grandes, como fluxos de áudio.
  • Compatibilidade com versões anteriores: Bluetooth Classic mantém compatibilidade retroativa com dispositivos legados, mantendo a conexão com acessórios mais antigos.
  • Tecnologia madura: Como o padrão mais antigo, O Bluetooth Classic se beneficia de décadas de refinamento e ampla compatibilidade.

Limitações do Bluetooth Clássico

  • Alto consumo de energia: Devido às suas altas demandas de energia durante a transmissão e descoberta, a vida útil da bateria dos dispositivos Bluetooth esgota-se rapidamente.
  • Conexões lentas: Com uma latência de cerca de 100ms, O Bluetooth clássico atrasa para aplicações que necessitam de comunicação rápida de ida e volta.
  • Topologias e conexões limitadas: O Bluetooth clássico oferece apenas uma topologia ponto a ponto simples e limita as conexões escravas a 7 dispositivos.

Vantagens do Bluetooth de baixa energia

  • Baixo consumo de energia: Pode durar meses ou anos com uma bateria minúscula, ideal para dispositivos IoT.
  • Latência otimizada: Latência até 6 ms permite aplicações de controle responsivas.
  • Baixo custo: O baixo custo dos chipsets e componentes mantém os custos dos dispositivos BLE muito baixos.

Limitações da baixa energia do Bluetooth

  • Mais baixo dados cotações: Taxa máxima de dados em torno 1-2 Mbps, inadequado para comunicações de alta largura de banda, e é muito inferior ao WiFi/celular.
  • Faixa limitada: Cobertura típica de menos de 200 m, mesmo na linha de visão.
  • Impacto ambiental: Desempenho degradado por obstáculos como paredes ou corpos.

Bluetooth vs Bluetooth de baixa energia: diferentes casos de uso

Bluetooth Classic e Bluetooth Low Energy atendem a diferentes aplicações com base em suas capacidades. Como exploramos antes, O Bluetooth Classic é mais comumente usado em dispositivos de áudio, como fones de ouvido e alto-falantes sem fio, bem como para transferência de arquivos entre dispositivos. De fato, destina-se ao uso direto por consumidores médios que podem facilmente comprar e utilizar esses dispositivos Bluetooth.

Em contraste, Bluetooth LE é otimizado para dispositivos IoT comerciais devido à sua eficiência para coleta periódica de dados de baixo consumo de energia. Embora também seja usado em dispositivos pessoais, como rastreadores de fitness, focados na coleta de dados, O BLE é muito utilizado na área da saúde para monitores e ambientes industriais para serviços de localização e monitoramento de condições. Seu baixo consumo de energia e alta eficiência tornam o BLE ideal para esses casos de uso de IoT que envolvem pequenas transferências frequentes de dados.

Com a comparação acima em mente, aqui estão os diferentes casos de uso para Bluetooth clássico vs Bluetooth Low Energy:

Casos de uso comuns do Bluetooth clássico incluir:

– Streaming de música para fones de ouvido e alto-falantes sem fio

– Conectando teclados sem fio, ratos, e impressoras

– Chamadas em viva-voz em carros

– Transferindo arquivos entre dispositivos

– Fornecendo conectividade com a Internet por meio de tethering

Bluetooth Low Energy é otimizado para dispositivos IoT compactos que coletam pequenas quantidades de dados de sensores. Casos de uso comuns de BLE incluem:

– Conectando rastreadores de fitness vestíveis que monitoram passos, frequência cardíaca, etc.

– Sensores domésticos inteligentes para temperatura, movimento, etc.

– Beacons de localização para fornecer serviços baseados em proximidade

– Redes de sensores IoT industriais para monitoramento de condições

– Dispositivos de saúde, como monitores de glicose, que precisam de baixo consumo de energia

– Aplicativos de transporte público que detectam ônibus/trens próximos

O que vem por aí para Bluetooth

A grande atualização mais recente do Bluetooth foi o Bluetooth 5.0 lançado em 2016, que melhorou as compensações de velocidade/alcance para dispositivos Bluetooth Low Energy. Mais recentemente em 2022, o Bluetooth SIG anunciou um novo recurso de transmissão de áudio Bluetooth chamado Auracast que permitirá novos aplicativos de áudio para consumidores com múltiplos ouvintes, transmitindo áudio para receptores Bluetooth próximos ilimitados.

olhando para frente, a próxima grande iteração Bluetooth 6.0 pode chegar nos próximos anos com base em ciclos típicos de lançamento. Bluetooth SIG ainda não fez nenhum anúncio oficial sobre a v6.0, mas provavelmente continuará melhorando a eficiência energética, alcance, e velocidades para expandir as possibilidades de IoT e aplicações de áudio. Com a internet das coisas e os fones de ouvido sem fio apresentando um rápido crescimento, a demanda por tecnologia sem fio robusta e de baixo consumo de energia continua aumentando. O Bluetooth SIG terá como objetivo atender a essas necessidades com a próxima geração, mantendo a compatibilidade com versões anteriores.

No geral, se você estiver trabalhando com a tecnologia Bluetooth Low Energy, MOKOSmart pode ajudar a fornecer uma série de Balizas BLE e sensores para diversas aplicações para criar a melhor experiência de usuário possível.

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Escrito por --
Fiona Kuan
Fiona Kuan
Fiona, redator técnico e editor da MOKOSMART, gasto anteriormente 10 anos como engenheiro de produto em uma empresa de IoT. Desde que ingressou em nossa empresa, ela trabalhou de perto com vendas, gerentes de produto e engenheiros, obter insights sobre as necessidades do cliente. Combinando profunda experiência no setor e compreensão do que os clientes mais desejam, Fiona escreve conteúdo envolvente abrangendo conceitos básicos de IoT, materiais técnicos aprofundados e análises de mercado - conectando-se com públicos em todo o espectro da IoT.
Fiona Kuan
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Fiona, redator técnico e editor da MOKOSMART, gasto anteriormente 10 anos como engenheiro de produto em uma empresa de IoT. Desde que ingressou em nossa empresa, ela trabalhou de perto com vendas, gerentes de produto e engenheiros, obter insights sobre as necessidades do cliente. Combinando profunda experiência no setor e compreensão do que os clientes mais desejam, Fiona escreve conteúdo envolvente abrangendo conceitos básicos de IoT, materiais técnicos aprofundados e análises de mercado - conectando-se com públicos em todo o espectro da IoT.
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