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Bluetooth Low Energy (BLE): Um guia completo

Bluetooth Low Energy (BLE): Um guia completo

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Bluetooth de baixa energia
Bluetooth de baixa energia

BLE, também conhecida como tecnologia Bluetooth Low Energy, originou-se de Tecnologia Wibree da Nokia em 2006. This technology is similar to Bluetooth technology but only consumes a fraction of the battery power equivalent to Bluetooth technology. The technology was later integrated into Bluetooth and became part of the Bluetooth 4.0 technical specification released by the SIG (Special Interest Group) in 2010.

A pilha de protocolos BLE é mostrada na figura abaixo. BLE é um conjunto de protocolos diferente do Bluetooth tradicional, e o dispositivo correspondente não implementa compatibilidade com versões anteriores.

Portanto, o Bluetooth Low Energy (BLE) suporta três tipos de dispositivos:

Dispositivos Bluetooth Clássicos

Classic Bluetooth devices, called Bluetooth basic rate/enhanced data rate (BR/EDR) BR/EDR: devices that only support traditional Bluetooth, such as some legacy devices and old mobile phones. Classic Bluetooth uses SPP (Serial Port Profile) to transfer data. SPP defines the Bluetooth device requirements needed to emulate a serial cable connection between two peer devices using RFCOMM setup.

Dispositivos compatíveis com Bluetooth Smart

Known as Bluetooth 4.0 dual mode, support both Bluetooth clássico and LE mode devices, being supported by new mobile phones, notebooks, tablet computers such as iOS and Android systems. The dual-mode controller integrates both of the BR/EDR controller and the LE controller, so it support two Bluetooth protocols.

Dispositivos inteligentes Bluetooth

Também chamado de BLE monomodo. Utiliza controladores LE e suporta apenas dispositivos em modo LE. Dispositivos Beacon suportam apenas protocolos de baixa energia (protocolos LE de baixa potência), permitindo que funcionem por um longo período com energia de uma bateria tipo botão.

Bluetooth Low Energy technology operates in the same spectrum range (the 2.400– 2.4835 GHz ISM band) as Bluetooth clássico technology, but uses a different set of channels.

Instead of the Bluetooth clássico 79 1MHz channels, Bluetooth Low Energy has 40 2MHz channels. The bit rate is 1 or 2 Mbit/s. And the advertising and receiving channels are 37, 38 and 39.

Bluetooth BR/EDR vs Bluetooth LE

RecursoBluetooth BR/EDRBluetooth LE
Banda de frequênciaISM 2,4000 GHz ~ 2,4835 GHzISM 2,4000 GHz ~ 2,4835 GHz
Canais79 canais40 canais (37 dados + 3 publicidade)
Largura de banda do canal1 MHz2 MHz
Espectro espalhadoEspectro espalhado de salto de frequência (FHSS) de 1600 saltos/segFHSS
Esquema de modulaçãoGFSK, DQPSK, DPSKGFSK
Consumo de energia1W~0,001W a 0,1W (depende do intervalo)
Taxa de dados– BR PHY (GFSK): 1 Mb/s – EDR PHY (DQPSK): 2 Mb/s – EDR PHY (DPSK): 3 Mb/s– LE codificado PHY (S=8): 125 Kb/s – LE codificado PHY (S=2): 500 Kb/s – LE 1M PHY: 1 Mb/s – LE 2M PHY: 2 Mb/s
Descoberta de dispositivosConsulta ou paginaçãoAnúncio
Privacidade do endereço do dispositivoNenhumEndereçamento de dispositivo privado suportado

Bluetooth BR/EDR vs Bluetooth LE – Comparação de aplicações

Área de aplicaçãoBluetooth BR/EDRBluetooth LE
Topologia de redePessoa para pessoaPonto a ponto, transmissão, malha
Aplicações de áudio (fones de ouvido, relógios, alto-falantes)SuportadoSuportado
Posicionamento e localização de direção1. Rastreamento de ativos e pessoas 2. Navegação interna 3. Serviços baseados em beaconNão suportadoSuportado
Aplicações de Transmissão de Dados• Dispositivos de exibição: E-ink • Médico/saúde: monitor de frequência cardíaca • Esportes/fitness: contador de passos, relógiosNão suportadoSuportado
Aplicações de rede de dispositivos• Sensores: temperatura, pressão, nível de líquido • Sistemas de monitoramento: pressão dos pneus • Dispositivos de controle remotoNão suportadoSuportado

Nota 1. Os canais 37, 38 e 39 são chamados de Canais de Publicidade Primários; os outros 37 canais são para Anúncios Secundários e para transferência de dados após uma conexão ser estabelecida.

Faixa de frequência 2402 MHz - 2480 MHz

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