บ้าน - บลูทูธพลังงานต่ำ (BLE): คู่มือฉบับสมบูรณ์

บลูทูธพลังงานต่ำ (BLE): คู่มือฉบับสมบูรณ์

4 สิงหาคม 2568
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ IoT

4 สิงหาคม 2568
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ IoT

BLE หรือที่เรียกอีกอย่างว่าเทคโนโลยี Bluetooth Low Energy มีต้นกำเนิดมาจาก เทคโนโลยี Wibree ของ Nokia ในปี 2549เทคโนโลยีนี้คล้ายคลึงกับเทคโนโลยีบลูทูธ แต่ใช้พลังงานแบตเตอรี่เพียงเศษเสี้ยวเดียวของเทคโนโลยีบลูทูธ ต่อมาเทคโนโลยีนี้ได้ถูกรวมเข้ากับบลูทูธและกลายเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดทางเทคนิคของบลูทูธ 4.0 ที่เผยแพร่โดยกลุ่มความสนใจพิเศษ (SIG) ในปี พ.ศ. 2553

สแต็กโปรโตคอล BLE แสดงอยู่ในรูปด้านล่าง BLE เป็นชุดโปรโตคอลที่แตกต่างจากบลูทูธแบบดั้งเดิม และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องไม่ได้รองรับความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง

ดังนั้น Bluetooth Low Energy (BLE) จึงรองรับอุปกรณ์สามประเภท:

อุปกรณ์บลูทูธแบบคลาสสิก

อุปกรณ์บลูทูธแบบคลาสสิก เรียกว่า Bluetooth basic rate/enhanced data rate (BR/EDR) BR/EDR: อุปกรณ์ที่รองรับเฉพาะบลูทูธแบบดั้งเดิม เช่น อุปกรณ์รุ่นเก่าบางรุ่นและโทรศัพท์มือถือรุ่นเก่า บลูทูธแบบคลาสสิกใช้ SPP (Serial Port Profile) ในการถ่ายโอนข้อมูล SPP กำหนดข้อกำหนดของอุปกรณ์บลูทูธที่จำเป็นในการจำลองการเชื่อมต่อสายเคเบิลอนุกรมระหว่างอุปกรณ์เพียร์สองตัวโดยใช้การตั้งค่า RFCOMM

อุปกรณ์ที่รองรับ Bluetooth Smart

รู้จักกันในชื่อบลูทูธ 4.0 โหมดคู่ รองรับทั้งอุปกรณ์บลูทูธแบบคลาสสิกและโหมด LE โดยรองรับโทรศัพท์มือถือ โน้ตบุ๊ก แท็บเล็ตรุ่นใหม่ๆ เช่น ระบบ iOS และ Android ตัวควบคุมโหมดคู่นี้ผสานรวมตัวควบคุม BR/EDR และตัวควบคุม LE เข้าด้วยกัน จึงรองรับโปรโตคอลบลูทูธสองโปรโตคอล

อุปกรณ์สมาร์ทบลูทูธ

เรียกอีกอย่างว่า BLE โหมดเดียว ใช้ตัวควบคุม LE และรองรับเฉพาะอุปกรณ์โหมด LE เท่านั้น อุปกรณ์ Beacon รองรับเฉพาะโปรโตคอลพลังงานต่ำ (โปรโตคอลพลังงานต่ำ LE) ดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้ยาวนานโดยใช้พลังงานจากแบตเตอรี่แบบกระดุม

เทคโนโลยี Bluetooth Low Energy ทำงานในช่วงสเปกตรัมเดียวกัน (แบนด์ ISM 2.400– 2.4835 GHz) เช่นเดียวกับเทคโนโลยี Bluetooth แบบคลาสสิก แต่ใช้ชุดช่องสัญญาณที่แตกต่างกัน

แทนที่จะใช้ช่องสัญญาณบลูทูธ 79 1MHz แบบคลาสสิก บลูทูธ Low Energy กลับมีช่องสัญญาณ 2MHz ถึง 40 ช่อง อัตราบิตอยู่ที่ 1 หรือ 2 Mbit/s ส่วนช่องสัญญาณโฆษณาและช่องสัญญาณรับคือ 37, 38 และ 39

บลูทูธ BR/EDR เทียบกับบลูทูธ LE

คุณสมบัติ	บลูทูธ BR/EDR	บลูทูธ แอลอี
ย่านความถี่	ISM 2.4000GHz ~ 2.4835GHz	ISM 2.4000GHz ~ 2.4835GHz
ช่องทาง	79 ช่อง	40 ช่อง (ข้อมูล 37 ช่อง + โฆษณา 3 ช่อง)
แบนด์วิดท์ช่องสัญญาณ	1 เมกะเฮิรตซ์	2 เมกะเฮิรตซ์
สเปรดสเปกตรัม	สเปกตรัมกระจายความถี่แบบกระโดด 1,600 ฮ็อป/วินาที (FHSS)	เอฟเอชเอสเอส
แผนการมอดูเลชั่น	GFSK, DQPSK, DPSK	จีเอฟเอสเค
การใช้พลังงาน	1 วัตต์	~0.001W ถึง 0.1W (ขึ้นอยู่กับช่วงเวลา)
อัตราข้อมูล	– BR PHY (GFSK): 1 Mb/s – EDR PHY (DQPSK): 2 Mb/s – EDR PHY (DPSK): 3 Mb/s	– PHY ที่เข้ารหัส LE (S=8): 125 Kb/s – PHY ที่เข้ารหัส LE (S=2): 500 Kb/s – PHY ที่เข้ารหัส LE 1M: 1 Mb/s – PHY ที่เข้ารหัส LE 2M: 2 Mb/s
การค้นพบอุปกรณ์	สอบถามหรือติดต่อเพจ	การโฆษณา
ความเป็นส่วนตัวของที่อยู่อุปกรณ์	ไม่มี	รองรับการระบุที่อยู่อุปกรณ์ส่วนตัว

Bluetooth BR/EDR เทียบกับ Bluetooth LE – การเปรียบเทียบแอปพลิเคชัน

พื้นที่การใช้งาน	บลูทูธ BR/EDR	บลูทูธ แอลอี
โทโพโลยีเครือข่าย	เพื่อนต่อเพื่อน	เพียร์ทูเพียร์, บรอดแคสต์, เมช
แอปพลิเคชันเสียง (หูฟัง, นาฬิกา, ลำโพง)	ได้รับการสนับสนุน	ได้รับการสนับสนุน
การวางตำแหน่งและการค้นหาทิศทาง1. การติดตามทรัพย์สินและบุคลากร 2. การนำทางภายในอาคาร 3. บริการที่ใช้ Beacon	ไม่รองรับ	ได้รับการสนับสนุน
แอปพลิเคชันการส่งข้อมูล• อุปกรณ์แสดงผล: E-ink • การแพทย์/สุขภาพ: เครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ • กีฬา/ฟิตเนส: เครื่องนับก้าว, นาฬิกา	ไม่รองรับ	ได้รับการสนับสนุน
แอปพลิเคชันเครือข่ายอุปกรณ์- เซ็นเซอร์: อุณหภูมิ แรงดัน ระดับของเหลว • ระบบตรวจสอบ: แรงดันลมยาง • อุปกรณ์ควบคุมระยะไกล	ไม่รองรับ	ได้รับการสนับสนุน