BLEはBluetooth Low Energyテクノロジーとも呼ばれ、 2006年のノキアのWibreeテクノロジーこの技術はBluetooth技術に似ていますが、Bluetooth技術と同等のバッテリー消費量と比べると、ほんのわずかな電力しか消費しません。この技術は後にBluetoothに統合され、2010年にSIG(Special Interest Group)によってリリースされたBluetooth 4.0技術仕様の一部となりました。
BLEプロトコルスタックを下図に示します。BLEは従来のBluetoothとは異なるプロトコルセットであり、対応するデバイスは下位互換性を実装していません。
Bluetooth Low Energy (BLE) は次の 3 つのデバイス タイプをサポートします。
クラシックBluetoothデバイス
クラシックBluetoothデバイス(Bluetooth ベーシックレート/拡張データレート(BR/EDR)と呼ばれる)BR/EDR:従来のBluetoothのみをサポートするデバイス(一部のレガシーデバイスや古い携帯電話など)です。クラシックBluetoothは、データ転送にSPP(シリアルポートプロファイル)を使用します。SPPは、RFCOMMセットアップを使用して2つのピアデバイス間のシリアルケーブル接続をエミュレートするために必要なBluetoothデバイス要件を定義します。
Bluetooth Smart Readyデバイス
Bluetooth 4.0デュアルモードとして知られるこの規格は、クラシックBluetoothとLEモードの両方のデバイスをサポートし、iOSやAndroidシステムなどの新しい携帯電話、ノートパソコン、タブレットコンピューターでサポートされています。デュアルモードコントローラーはBR/EDRコントローラーとLEコントローラーの両方を統合しているため、2つのBluetoothプロトコルをサポートします。
Bluetoothスマートデバイス
BLEシングルモードとも呼ばれます。LEコントローラを使用し、LEモードデバイスのみをサポートします。ビーコンデバイスは低エネルギープロトコル(LE低電力プロトコル)のみをサポートするため、ボタン電池で長時間駆動できます。
Bluetooth Low Energy テクノロジーは、従来の Bluetooth テクノロジーと同じスペクトル範囲 (2.400~2.4835 GHz ISM 帯域) で動作しますが、使用するチャネル セットは異なります。
従来のBluetoothの79個の1MHzチャネルの代わりに、Bluetooth Low Energyは40個の2MHzチャネルを備えています。ビットレートは1Mbpsまたは2Mbpsです。アドバタイジングチャネルとレシービングチャネルはそれぞれ37、38、39です。
Bluetooth BR/EDRとBluetooth LE
| 特徴 | Bluetooth BR/EDR | ブルートゥースLE |
|---|---|---|
| 周波数帯域 | ISM 2.4000GHz~2.4835GHz | ISM 2.4000GHz~2.4835GHz |
| チャンネル | 79チャンネル | 40 チャネル(37 データ + 3 広告) |
| チャネル帯域幅 | 1MHz | 2MHz |
| スペクトラム拡散 | 1600ホップ/秒の周波数ホッピング拡散スペクトル(FHSS) | FHSS |
| 変調方式 | GFSK、DQPSK、DPSK | GFSK |
| 電力使用量 | 1W | 約0.001W~0.1W(間隔によって異なります) |
| データレート | – BR PHY (GFSK): 1 Mb/s – EDR PHY (DQPSK): 2 Mb/s – EDR PHY (DPSK): 3 Mb/s | – LE コード化 PHY (S=8): 125 Kb/s – LE コード化 PHY (S=2): 500 Kb/s – LE 1M PHY: 1 Mb/s – LE 2M PHY: 2 Mb/s |
| デバイスの検出 | お問い合わせまたは呼び出し | 広告 |
| デバイスアドレスのプライバシー | なし | プライベートデバイスアドレス指定をサポート |
Bluetooth BR/EDRとBluetooth LE – アプリケーション比較
| 応用分野 | Bluetooth BR/EDR | ブルートゥースLE |
|---|---|---|
| ネットワークトポロジ | ピアツーピア | ピアツーピア、ブロードキャスト、メッシュ |
| オーディオアプリケーション (ヘッドセット、時計、スピーカー) | サポート | サポート |
| 測位と方向探知1. 資産と人物の追跡2. 屋内ナビゲーション3. ビーコンベースのサービス | サポートされていません | サポート |
| データ転送アプリケーション• ディスプレイデバイス: E-ink• 医療/健康: 心拍数モニター• スポーツ/フィットネス: 歩数計、時計 | サポートされていません | サポート |
| デバイスネットワークアプリケーション• センサー:温度、圧力、液面レベル• 監視システム:タイヤ空気圧• リモートコントロールデバイス | サポートされていません | サポート |
注 1. チャネル 37、38、および 39 はプライマリ アドバタイジング チャネルと呼ばれます。他の 37 チャネルはセカンダリ アドバタイズメント用および接続が確立された後のデータ転送用です。

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