Bluetooth Low Energy Wireless Technology _ _ _ _ _ _ strömförbrukning och inaktiv strömförbrukning.
Enheter som använder Bluetooth Low Energy kommer att förbruka mindre ström än andra Bluetooth-enheter från tidigare generationer. I många fall kommer enheter att kunna fungera i mer än ett år på ett enda miniatyrbatteri utan att laddas [ 2] . Således kommer det att vara möjligt att ha till exempel små sensorer som arbetar kontinuerligt (till exempel en temperatursensor), som kommunicerar med andra enheter, som en mobiltelefon eller handdator [2] .
Denna nya version av Bluetooth-specifikationen möjliggör stöd för ett brett spektrum av applikationer och minskar storleken på slutenheten för bekväm användning inom områdena hälsovård, träning och sport, säkerhetssystem och hemunderhållning.
Den 12 juni 2007 meddelade Bluetooth SIG att Wibree skulle bli en del av Bluetooth-specifikationen, som Bluetooth Ultra-Low Energy Technology ( ULP Bluetooth ). Resultatet ska bli en trådlös teknik med låg strömförbrukning och avsevärt förlängd batteritid, jämförbar med kretsar som använder ZigBee .
Den 20 april 2009 introducerade Bluetooth SIG den nya Bluetooth Low Energy-tekniken som ett extra stackprotokoll som är fullt kompatibelt med andra befintliga Bluetooth-protokollstackar. Tidigare namn som Wibree och ULP Bluetooth (Ultra Low Power) har ersatts av det accepterade namnet för Bluetooth lågenergiteknik ( Bluetooth low energy ).
17 december 2009. Bluetooth SIG har publicerat antagandet av trådlös Bluetooth lågenergiteknik som en funktion av version 4.0 av kärnan i Bluetooth-specifikationen [3] .
Integreringen av Bluetooth Low Energy i kärnspecifikationen slutfördes i början av 2010. Den första enheten som införlivade denna teknik var iPhone 4S, som släpptes i oktober 2011. Andra tillverkare introducerade enheter med Bluetooth Smart Ready 2012.
Bluetooth-lågenergiteknik förbrukar mindre ström och kommer att erbjuda långvarig anslutning och ansluta små enheter som sensorer och mobila enheter inom Personal Area Networks (PAN).
Bluetooth 4.0-specifikationen (och senare) definierar faktiskt två trådlösa teknologier: BR/EDR (klassisk Bluetooth, som har utvecklats sedan den första versionen av standarden) och BLE (Bluetooth Low Energy) [4] .
Enheter som använder BLE kan vara antingen dual-mode BR/EDR/BLE (kallas Bluetooth Smart Ready), kompatibla med klassiska Bluetooth-enheter, eller single-mode BLE (Bluetooth Smart) [4] [2] .
De grundläggande byggstenarna i en Bluetooth-enhet är [4] :
Kommersiella produkter använder vanligtvis en av följande hårdvarulösningar [4] :
Applikationsskiktet är det högsta skiktet i protokollstacken.
Värdnivån innehåller följande nivåer [6] :
Värden är ansluten till styrenheten med HCI-protokollet. Kontrollnivån har följande nivåer [6] :
Se även Bluetooth-protokollstacken .
Bluetooth-standarden skiljer tydligt mellan begreppen protokoll och profil . Protokollen är integrerade med specifikationen och är de "horisontella" delarna av de individuella lagren i Bluetooth-stacken. Profiler, å andra sidan, är "vertikala" delar av funktionalitet och kan antingen vara obligatoriska ( Generic Access Profileantingen GAP Generic Attribute Profileeller GATT) eller specifika för en given enhet (till exempel Find Me Profile, Proximity Profile). Tillverkare kan också definiera sina egna profiler, som iBeacon och Apple Notification Center ServiceApple [7 ] .
| Datablad | Klassisk Bluetooth | Bluetooth lågenergi |
|---|---|---|
| radiofrekvens | 2,4 GHz | 2,4 GHz |
| Distans | 100 m | <100 m |
| Luftdatahastighet | 1-3 Mb/s | 1 Mb/s |
| Bandbredd | 0,7-2,1 Mb/s | 0,27 Mb/s |
| Slavar | 7 | Inte förutbestämt; implementeringsberoende |
| Säkerhet | 64/128-bitars och användardefinierat applikationslager | 128-bitars AES med Counter Mode CBC-MAC och användardefinierat applikationslager |
| Pålitlighet | Adaptiv frekvensagility, FEC , snabb ACK | Adaptiv frekvensagility, Lazy Acknowledgement, 24-bitars cyklisk redundanskod ( CRC ), 32-bitars meddelandeintegritetskontroll |
| Latens (från oanslutet tillstånd) | Vanligtvis 100 ms | 6 ms |
| Minsta totala dataöverföringstid (beror på batteriets kondition) | 100 ms | 3 ms |
| Statlig reglering | Över hela världen | Över hela världen |
| Certifieringsorgan | Bluetooth SIG | Bluetooth SIG |
| Röstöverföring | Ja | Inte |
| Nätverks topologi | scatternet | scatternet |
| Energiförbrukning | 1W som original | 0,01 W till 0,5 W (beroende på användningsfall) |
| Maximal strömförbrukning | <30 mA | <15 mA |
| Service upptäckt | Ja | Ja |
| Konfigurationsdefinition | Ja | Ja |
| Användningsfall | Mobiltelefoner, spel, hörlurar, stereoljudströmmar, bilar, PC, etc. | Mobiltelefoner, spel, datorer, klockor, sport och träning, sjukvård, bilar, hemelektronik, automation, industri, etc. |
Bluetooth Low Energy är en förlängning av den trådlösa Bluetooth-teknikens kärnspecifikation som kommer att lägga till ny funktionalitet och möjliggöra applikationer för fjärrkontroll, medicinsk övervakning, sportsensorer och andra enheter. Bluetooth Low Energy kommer att ge en möjlighet att förbättra befintliga applikationer genom att utöka tillämpbarheten och funktionaliteten för Bluetooth-teknik.
Lämpliga chips kan integreras i produkter som armbandsur, trådlösa tangentbord, gamepads och kroppssensorer som kan ansluta till mottagande (värd) enheter som mobiltelefoner, personliga digitala assistenter (PDA) och persondatorer (PC).
audioKvalificerade appar för befintliga enheter kan öppnas för att använda Bluetooth Low Energy-teknik genom en uppdatering. Detta gör det möjligt för befintlig programvara för Bluetooth-teknik att ta emot data från Bluetooth Low Energy. Möjligheten att kommunicera i full duplex är dock begränsad med vissa frekvensdistributionsscheman för traditionell Bluetooth-teknik. Utbredda enheter som mobiltelefoner, personliga digitala assistenter ( PDA ) och persondatorer ( PC ) kan ta emot data som överförs av Bluetooth-lågenergienheter som mottagningsenheter för komplexa uppgifter.
Därför kan Bluetooth-lågenergiteknik länka alla IEEE 802.15 personliga nätverk ( WPAN ) som kommunicerar med varje enkel enhet till andra enheter för komplexa uppgifter, samt för att stödja en gateway för att överföra information till andra nätverksenheter.
Ibland är det möjligt att "återställa" den spridda strålningsenergin eller rörelseenergin. Sådana "trash-cleaning" system kan driva Bluetooth ultralåg energi, vilket resulterar i något som "smarta damm"-sensorer, mycket små, oberoende, tillgängliga nätverkssensorer som rapporterar en hel bild runtom, de är utspridda överallt och tar inte slut energi. Dessutom är de pålitliga.
På marknaden för egenutvecklade anslutningslösningar definierar Bluetooth Low Energy-teknologi sig som:
Flera tillverkare producerar kretsar för Bluetooth LE kringutrustning, såsom Nordic Semiconductor med nRF51, nRF52-serien, Texas Instruments med CC2541 system-on-a-chip . Dessutom, istället för att utveckla sina egna radiolösningar, kan tillverkare köpa färdiga moduler som har klarat den lämpliga, ganska dyra, certifieringen. I början av 2014 var modulerna Laird BL600, Bluegiga BLE112/BLE113 och RFDuino (för Arduino- plattformen ) [9] tillgängliga .
Som ett exempel, egenskaperna hos nRF51-serien [9] system-on-a-chip ges nedan :
| Trådlösa sensornätverk | |
|---|---|
| Operativsystem | |
| Branschstandarder |
|
| Programmeringsspråk | |
| Hårdvara |
|
| programvara | |
| Ansökningar |
|
| Protokoll | |
| Konferenser / Tidningar |
|
| hemautomation | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kontrollera | |||||||||
| Sensorer | |||||||||
| Skådespelare |
| ||||||||
| Ansökningar |
| ||||||||
| Protokoll | |||||||||
| Ambient Intelligence | |
|---|---|
| Begrepp |
|
| Teknologi |
|
| Plattformar | |
| Ansökan |
|
| Första upptäcktsresande |
|
| se även |
|