Bluetooth против Bluetooth с низким энергопотреблением: Подробное сравнение

Bluetooth, СТАЛИ, Классический Bluetooth, Bluetooth Смарт…Что все это значит?! С беспроводной технологией, от слишком большого количества похожих имен у нас кружится голова, как у бейблейда. Возможно, Bluetooth следует называть BlueTeeth, поскольку он помогает нашим устройствам общаться друг с другом.. Достаточно сказать, с самого начала никто не предполагал, что в будущем у нас будут беспроводные наушники., умные домашние устройства, фитнес-трекеры, и многое другое, все подключено через Bluetooth. Но это произошло и прошло долгий путь с различными версиями Bluetooth.. В этой статье, мы разберем некоторые ключевые различия между классическим Bluetooth и Bluetooth Low Energy. (СТАЛИ).

Обзор технологии Bluetooth

Когда дело доходит до определения технологии Bluetooth, скорее всего, вы знаете, что это стандарт беспроводной связи ближнего действия.. тем не мение, вы можете быть ошеломлены тем, что Bluetooth SIG на протяжении многих лет выпускала различные версии спецификации Bluetooth.. Фактически, хранить все версии Bluetooth в порядке так же весело, как распутывать старые провода наушников.. Вот основы Bluetooth и Bluetooth Low Energy.:

Что такое классический Bluetooth?

Оригинальное воплощение, известный сегодня как Classic Bluetooth, является основой нашего знакомства с беспроводной связью. В целом, Bluetooth Classic относится к оригинальным технологиям Bluetooth. – Базовая ставка (BR), Повышенная скорость передачи данных (ЭДР) и усилить (AMP) – которые были доступны до Bluetooth 4.0. Работая над 79 каналы в 2.4 Диапазон частот ГГц, он позволяет таким устройствам, как телефоны и наушники, формировать персональные сети. (PAN) передавать данные на короткие расстояния.

по факту, Классический Bluetooth не является официальным термином. Это удобная ссылка на оригинальный набор технологий BR/EDR/AMP., как определено Bluetooth SIG, демонстрация динамической эволюции технологии. Дополнительно, одна из его наиболее заметных ролей — это стержень для сопряжения аудиоустройств с мобильными телефонами.. Bluetooth Classic стал важным в повседневной жизни, тем более, что тенденция к использованию смартфонов без разъемов для наушников сохраняется.. Процесс соединения двух устройств через Classic Bluetooth теперь стал обычным навыком..

Что такое Bluetooth с низким энергопотреблением?

Отличается частью Bluetooth 4.0 основная спецификация, Bluetooth Low Energy (СТАЛИ) представляет собой квантовый скачок в энергоэффективности в экосистеме Bluetooth. Также известен как Bluetooth Smart, BLE разделяет то же управление и надзор, что и Bluetooth SIG.. Его отличительной особенностью является минимальное энергопотребление и энергоэффективные режимы сна.. следовательно, это позволяет устройствам BLE работать в течение длительного времени с использованием небольших батареек типа «таблетка»..

BLE работает в том же 2.4 Частотный диапазон ГГц, как у стандартного Bluetooth, но использует особый расширенный спектр со скачкообразной перестройкой частоты. (ФХСС) схема. Хотя BLE использует тот же радиоспектр, что и его предшественник., он работает примерно на половине скорости передачи данных, предлагая баланс между энергосбережением и эффективной дальностью связи.

В сущности, Bluetooth Low Energy — это не просто упрощенная версия Bluetooth Classic., а скорее специализированная и эффективная итерация, которая обслуживает спектр приложений, требующих энергоэффективного беспроводного подключения..

Классический Bluetooth против BНАШИ: сравнение характеристик по характеристикам

Теперь, когда мы рассмотрели основы Bluetooth LE и Bluetooth, давайте напрямую сравним некоторые ключевые технические различия между классическим Bluetooth и Bluetooth Low Energy.:

Потребление батареи

Классический Bluetooth очень энергоэффективен по сравнению с другими стандартами беспроводной связи., BLE удается еще больше снизить энергопотребление. Там, где Bluetooth Classic требует гораздо более высоких требований к мощности, Bluetooth Low Energy может работать годами от одной батарейки типа «таблетка». Для приложений Интернета вещей, требующих постоянного низкого энергопотребления, BLE — явный победитель.

Скорость передачи данных

Bluetooth Classic имеет превосходную максимальную скорость передачи данных около 3 Мбит/с по сравнению с Bluetooth Low Energy, максимальная скорость которого составляет около 1 Mbps. тем не мение, Более низкой скорости BLE достаточно для периодической передачи небольших объемов данных., это распространенный вариант использования Интернета вещей. Более высокая пропускная способность Bluetooth Classic достигается за счет более высокого энергопотребления..

Задержка

Задержка относится к временной задержке, необходимой для успешной передачи пакета данных.. Здесь Bluetooth Low Energy фактически обеспечивает более низкую задержку, примерно 6 мс по сравнению с 100 мс для Bluetooth Classic. В следствии, BLE может обеспечить гораздо более быструю связь между устройствами., что имеет решающее значение для приложений Интернета вещей, работающих в режиме реального времени..

Ассортимент

Bluetooth 5.0 увеличил максимальный диапазон Bluetooth значительно примерно до 800 ноги или 240 метры. Хотя на практике, типичный надежный диапазон остается примерно на уровне 30 м для классического Bluetooth, и 50 м для Bluetooth с низким энергопотреблением. На открытом воздухе в пределах прямой видимости, Оптимальный диапазон BLE простирается до 150 м. Несмотря на то, что Bluetooth 5.0 улучшенные вещи, дальность действия зависит от конструкции антенны и мощности передачи, а не от различий между самими базовыми технологиями..

Топология

Топология относится к тому, как устройства подключаются и взаимодействуют внутри сети.. Bluetooth Classic использует простую одноранговую топологию, при которой два устройства обмениваются данными напрямую.. Bluetooth Low Energy поддерживает одноранговую, а также звездообразную топологию, при которой множество устройств обмениваются данными с центральным главным устройством.. более того, BLE также обеспечивает трансляцию с одного устройства на множество и ячеистую сеть Bluetooth.. Дополнительные параметры топологии в Bluetooth LE обеспечивают гораздо более гибкую и масштабируемую сетевую архитектуру, подходящую для реализации Интернета вещей..

Плюсы и минусы Классический Bluetooth и BLE

Поскольку Bluetooth превратился в стандарты, отвечающие различным потребностям, важно понимать их сильные и слабые стороны. Теперь давайте подытожим некоторые ключевые преимущества и ограничения Bluetooth LE по сравнению с Bluetooth Classic.:

Преимущества Bluetooth Classic

• Более высокая пропускная способность: Bluetooth Classic имеет более высокую скорость передачи данных, примерно 3 Mbps, обеспечение быстрой передачи данных больших файлов, таких как аудиопотоки.
• Обратная совместимость: Bluetooth Classic поддерживает обратную совместимость с устаревшими устройствами., сохранение связи со старыми аксессуарами.
• Зрелая технология: Как давний стандарт, Bluetooth Classic — это результат десятилетий усовершенствований и широкой совместимости..

Ограничения Bluetooth Classic

• Высокое энергопотребление: Из-за высоких требований к мощности во время передачи и обнаружения, срок службы батареи устройств Bluetooth быстро разряжается.
• Медленные соединения: С задержкой около 100 мс, Классические задержки Bluetooth для приложений, которым требуется быстрая обратная связь..
• Ограниченные топологии и соединения: Классический Bluetooth обеспечивает только простую одноранговую топологию и ограничивает подчиненные соединения 7 приборы.

Преимущества Bluetooth с низким энергопотреблением

• Низкое энергопотребление: Может работать месяцами или годами от крошечной батареи, идеально подходит для устройств Интернета вещей.
• Оптимизированная задержка: Задержка до 6 ms обеспечивает быстрое реагирование приложений управления.
• Бюджетный: Низкая стоимость чипсетов и компонентов позволяет снизить затраты на устройства BLE..

Ограничения Bluetooth Low Energy

• Ниже данные ставки: Максимальная скорость передачи данных около 1-2 Mbps, не подходит для связи с высокой пропускной способностью, и намного ниже, чем Wi-Fi/сотовая связь.
• Ограниченный диапазон: Типичное покрытие менее 200 м даже в пределах прямой видимости.
• Воздействие на окружающую среду: Производительность снижается из-за препятствий, таких как стены или тела..

Bluetooth против Bluetooth с низким энергопотреблением: разные варианты использования

Bluetooth Classic и Bluetooth Low Energy подходят для разных приложений в зависимости от их возможностей.. Как мы исследовали ранее, Bluetooth Classic чаще всего используется в аудиоустройствах, таких как беспроводные наушники и динамики., а также для передачи файлов между устройствами. Действительно, он предназначен для непосредственного использования обычными потребителями, которые могут легко покупать и использовать эти устройства Bluetooth..

Напротив, Bluetooth LE оптимизирован для коммерческих устройств Интернета вещей, учитывая его эффективность при периодическом сборе данных с низким энергопотреблением.. Также используется в персональных устройствах, таких как фитнес-трекеры, ориентированных на сбор данных., BLE широко используется в здравоохранении для мониторов и в промышленных условиях для служб определения местоположения и мониторинга состояния.. Низкое энергопотребление и высокая эффективность делают BLE идеальным для случаев использования Интернета вещей, связанных с частой передачей небольших объемов данных..

Имея в виду приведенное выше сравнение, вот различные варианты использования классического Bluetooth и Bluetooth с низким энергопотреблением:

Распространенные случаи использования классического Bluetooth включают:

– Потоковая передача музыки на беспроводные наушники и колонки

– Подключение беспроводной клавиатуры, мыши, и принтеры

– Громкая связь в автомобиле

– Передача файлов между устройствами

– Обеспечение подключения к Интернету посредством модема

Bluetooth Low Energy оптимизирован для компактных устройств Интернета вещей, собирающих небольшие объемы данных с датчиков..

Общие случаи использования BLE включают в себя:

– Подключение носимых фитнес-трекеров, отслеживающих шаги, частота сердцебиения, и т.д.

– Датчики температуры для умного дома, движение, и т.д.

– Маяки местоположения для предоставления услуг на основе близости

– Сенсорные сети промышленного Интернета вещей для мониторинга состояния

– Медицинские устройства, такие как мониторы глюкозы, которым требуется малое энергопотребление.

– Приложения для общественного транспорта, которые обнаруживают ближайшие автобусы/поезда

Что будет дальше с Bluetooth

Последним крупным обновлением Bluetooth было Bluetooth. 5.0 выпущен в 2016, что улучшило соотношение скорости и дальности действия для устройств Bluetooth с низким энергопотреблением.. Совсем недавно в 2022, Bluetooth SIG анонсировала новую возможность аудиотрансляции Bluetooth под названием Ауракаст это позволит создавать новые потребительские аудиоприложения с несколькими слушателями, передавая звук на неограниченное количество близлежащих Bluetooth-приемников..

Заглядывая вперед, следующая крупная итерация Bluetooth 6.0 может появиться в течение следующих нескольких лет в зависимости от типичных циклов выпуска. Bluetooth SIG пока не делала никаких официальных заявлений о версии 6.0., но, скорее всего, он продолжит повышать энергоэффективность, диапазон, и скорость для расширения возможностей IoT и аудиоприложений. Благодаря Интернету вещей и беспроводным наушникам наблюдается быстрый рост, спрос на маломощные и надежные беспроводные технологии продолжает расти. Bluetooth SIG будет стремиться удовлетворить эти потребности в следующем поколении, сохраняя при этом обратную совместимость..

В общем и целом, если вы работаете с технологией Bluetooth Low Energy, MOKOSmart может помочь предоставить ряд BLE маяки и датчики для различных приложений для создания наилучшего пользовательского опыта.

ПРОДОЛЖАЙТЕ ЧИТАТЬ О BLUETOOTH

• Bluetooth против Wi-Fi против Zigbee: Какая беспроводная технология лучше
• Что такое Bluetooth Mesh и как он работает
• Полное руководство по различным версиям Bluetooth
• Каковы факторы, влияющие на радиус действия Bluetooth в IoT?