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Bluetooth Low Energy(BLE): 완전 가이드

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블루투스 저에너지
블루투스 저에너지

BLE는 Bluetooth Low Energy 기술이라고도 하며, 2006년 노키아의 Wibree 기술. 이 기술은 블루투스 기술과 유사하지만 블루투스 기술에 비해 배터리 소모량이 훨씬 적습니다. 이 기술은 나중에 블루투스에 통합되어 블루투스 기능의 일부가 되었습니다. 블루투스 4.0 2010년 SIG(특별이해그룹)에서 발표한 기술 사양.

BLE 프로토콜 스택은 아래 그림과 같습니다. BLE는 기존 Bluetooth와는 다른 프로토콜 집합이며, 해당 장치는 하위 호환성을 구현하지 않습니다.

따라서 Bluetooth Low Energy(BLE)는 세 가지 장치 유형을 지원합니다.

클래식 블루투스 장치

클래식 블루투스 블루투스 기본 속도/향상된 데이터 속도(BR/EDR) 장치: 일부 구형 장치 및 구형 휴대폰과 같이 기존 블루투스만 지원하는 장치. 클래식 블루투스 데이터 전송에는 SPP(Serial Port Profile)를 사용합니다. SPP는 RFCOMM 설정을 사용하여 두 피어 장치 간의 직렬 케이블 연결을 에뮬레이션하는 데 필요한 Bluetooth 장치 요구 사항을 정의합니다.

Bluetooth Smart 지원 장치

알려진 바에 따르면 블루투스 4.0 듀얼 모드, 둘 다 지원 클래식 블루투스 BR/EDR 및 LE 모드 장치는 iOS 및 Android 시스템과 같은 최신 휴대폰, 노트북, 태블릿 컴퓨터에서 지원됩니다. 듀얼 모드 컨트롤러는 BR/EDR 컨트롤러와 LE 컨트롤러를 모두 통합하여 두 가지 블루투스 프로토콜을 지원합니다.

Bluetooth 스마트 장치

BLE 단일 모드라고도 합니다. LE 컨트롤러를 사용하며 LE 모드 기기만 지원합니다. 비콘 기기는 저전력 프로토콜(LE 저전력 프로토콜)만 지원하므로 버튼형 배터리로 장시간 작동할 수 있습니다.

블루투스 저에너지 기술은 동일한 스펙트럼 범위(2.400~2.4835GHz ISM 대역)에서 작동합니다. 클래식 블루투스 기술은 같지만, 다른 채널을 사용합니다.

대신에 클래식 블루투스 블루투스 저에너지(Bluetooth Low Energy)는 79개의 1MHz 채널과 40개의 2MHz 채널을 사용합니다. 비트 전송률은 1 또는 2Mbit/s입니다. 광고 및 수신 채널은 37, 38, 39번입니다.

Bluetooth BR/EDR 대 Bluetooth LE

특징블루투스 BR/EDR블루투스 LE
주파수 대역ISM 2.4000GHz ~ 2.4835GHzISM 2.4000GHz ~ 2.4835GHz
채널79개 채널40개 채널(데이터 37개 + 광고 3개)
채널 대역폭1MHz2MHz
확산 스펙트럼1600홉/초 주파수 호핑 확산 스펙트럼(FHSS)FHSS
변조 방식GFSK, DQPSK, DPSKGFSK
전력 사용량1W~0.001W ~ 0.1W (간격에 따라 다름)
데이터 속도– BR PHY(GFSK): 1Mb/s – EDR PHY(DQPSK): 2Mb/s – EDR PHY(DPSK): 3Mb/s– LE 코딩 PHY(S=8): 125Kb/s – LE 코딩 PHY(S=2): 500Kb/s – LE 1M PHY: 1Mb/s – LE 2M PHY: 2Mb/s
장치 검색문의 또는 페이징광고
기기 주소 개인 정보 보호없음개인 장치 주소 지정 지원

Bluetooth BR/EDR 대 Bluetooth LE – 애플리케이션 비교

적용 분야블루투스 BR/EDR블루투스 LE
네트워크 토폴로지피어 투 피어피어 투 피어, 브로드캐스트, 메시
오디오 애플리케이션 (헤드셋, 시계, 스피커)지원됨지원됨
위치 및 방향 찾기1. 자산 및 사람 추적 2. 실내 내비게이션 3. 비콘 기반 서비스지원되지 않음지원됨
데이터 전송 애플리케이션• 디스플레이 장치: E-ink• 의료/건강: 심박수 모니터• 스포츠/피트니스: 걸음 수 측정기, 시계지원되지 않음지원됨
장치 네트워크 애플리케이션• 센서: 온도, 압력, 액체 레벨• 모니터링 시스템: 타이어 압력• 원격 제어 장치지원되지 않음지원됨

참고 1. 채널 37, 38, 39는 1차 광고 채널이라고 합니다. 나머지 37개 채널은 2차 광고와 연결이 구축된 후의 데이터 전송을 위한 것입니다.

주파수 범위 2402Mhz - 2480Mhz

백서 살펴보기: Bluetooth 기술 및 일반 용어 소개.

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