BLE, nota anche come tecnologia Bluetooth Low Energy, ha avuto origine da La tecnologia Wibree di Nokia nel 2006Questa tecnologia è simile alla tecnologia Bluetooth, ma consuma solo una frazione della potenza della batteria equivalente alla tecnologia Bluetooth. La tecnologia è stata successivamente integrata nel Bluetooth ed è diventata parte delle specifiche tecniche Bluetooth 4.0 pubblicate dal SIG (Special Interest Group) nel 2010.
Lo stack di protocolli BLE è mostrato nella figura seguente. BLE è un set di protocolli diverso dal Bluetooth tradizionale e il dispositivo corrispondente non implementa la retrocompatibilità.
Quindi Bluetooth Low Energy (BLE) supporta tre tipi di dispositivi:
Dispositivi Bluetooth classici
Dispositivi Bluetooth classici, denominati Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate (BR/EDR) BR/EDR: dispositivi che supportano solo il Bluetooth tradizionale, come alcuni dispositivi obsoleti e vecchi telefoni cellulari. Il Bluetooth classico utilizza SPP (Serial Port Profile) per trasferire i dati. SPP definisce i requisiti del dispositivo Bluetooth necessari per emulare una connessione via cavo seriale tra due dispositivi peer utilizzando la configurazione RFCOMM.
Dispositivi Bluetooth Smart Ready
Noto come Bluetooth 4.0 dual mode, supporta sia i dispositivi Bluetooth classici che quelli in modalità LE, ed è supportato da nuovi telefoni cellulari, notebook e tablet con sistemi iOS e Android. Il controller dual mode integra sia il controller BR/EDR che il controller LE, supportando così due protocolli Bluetooth.
Dispositivi intelligenti Bluetooth
Chiamato anche BLE monomodale, utilizza controller LE e supporta solo dispositivi LE-mode. I dispositivi beacon supportano solo protocolli a basso consumo energetico (protocolli LE a bassa potenza), quindi possono funzionare a lungo con una batteria a bottone.
La tecnologia Bluetooth Low Energy opera nello stesso intervallo di spettro (banda ISM 2,400–2,4835 GHz) della tecnologia Bluetooth classica, ma utilizza un diverso set di canali.
Invece dei classici 79 canali Bluetooth da 1 MHz, il Bluetooth Low Energy ha 40 canali da 2 MHz. Il bit rate è di 1 o 2 Mbit/s. I canali di pubblicità e ricezione sono 37, 38 e 39.
Bluetooth BR/EDR contro Bluetooth LE
| Caratteristica | Bluetooth BR/EDR | Bluetooth LE |
|---|---|---|
| Banda di frequenza | ISM 2.4000GHz ~ 2.4835GHz | ISM 2.4000GHz ~ 2.4835GHz |
| Canali | 79 canali | 40 canali (37 dati + 3 pubblicità) |
| Larghezza di banda del canale | 1 MHz | 2 MHz |
| Spettro diffuso | Spettro diffuso a salto di frequenza (FHSS) da 1600 salti/sec | FHSS |
| Schema di modulazione | GFSK, DQPSK, DPSK | GFSK |
| Consumo energetico | 1W | ~0,001 W a 0,1 W (dipende dall'intervallo) |
| Velocità dati | – BR PHY (GFSK): 1 Mb/s – EDR PHY (DQPSK): 2 Mb/s – EDR PHY (DPSK): 3 Mb/s | – PHY codificato LE (S=8): 125 Kb/s – PHY codificato LE (S=2): 500 Kb/s – PHY LE 1M: 1 Mb/s – PHY LE 2M: 2 Mb/s |
| Rilevamento del dispositivo | Richiesta o paging | Pubblicità |
| Privacy dell'indirizzo del dispositivo | Nessuno | Indirizzamento del dispositivo privato supportato |
Bluetooth BR/EDR vs Bluetooth LE – Confronto delle applicazioni
| Area di applicazione | Bluetooth BR/EDR | Bluetooth LE |
|---|---|---|
| Topologia di rete | Peer to peer | Peer to peer, trasmissione, mesh |
| Applicazioni audio (cuffie, orologi, altoparlanti) | Supportato | Supportato |
| Posizionamento e orientamento1. Monitoraggio di beni e persone 2. Navigazione indoor 3. Servizi basati su beacon | Non supportato | Supportato |
| Applicazioni di trasmissione dati• Dispositivi di visualizzazione: E-ink • Medicina/salute: cardiofrequenzimetro • Sport/fitness: contapassi, orologi | Non supportato | Supportato |
| Applicazioni di rete del dispositivo• Sensori: temperatura, pressione, livello del liquido• Sistemi di monitoraggio: pressione dei pneumatici• Dispositivi di controllo remoto | Non supportato | Supportato |
Nota 1. I canali 37, 38 e 39 sono chiamati canali pubblicitari primari; gli altri 37 canali sono per la pubblicità secondaria e per il trasferimento dati dopo che è stata stabilita una connessione.
Esplora il white paper: Introduzione alla tecnologia Bluetooth e ai termini comuni.
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