Różnica między klasycznym Bluetooth a Bluetooth Low Energy

Zrozumienie różnic między klasycznym Bluetooth a Bluetooth Low Energy jest pierwszym i niezwykle ważnym krokiem w każdym projekcie rozwojowym opartym na Bluetooth. Dlaczego dwa częściowo niezgodne protokoły mają wspólną nazwę? Co się stało z Bluetooth Smart? Który protokół jest najlepszy dla Twojej aplikacji? Są to często zadawane pytania przez projektantów zaczynających przygodę z Bluetooth.

Aby w pełni zrozumieć dzisiejszą sytuację, musimy najpierw zrozumieć, w jaki sposób się w obecnym punkcie.

Historia wersji Bluetooth

Kiedy mówimy o Bluetooth przed rokiem 2010, odnosimy się do klasycznego Bluetooth, ponieważ wariant Low Energy wówczas jeszcze nie istniał. Klasyczny Bluetooth dalej jest proponowany i utrzymywany przez Bluetooth Special Interest Group (SIG).

Za każdym razem, gdy Bluetooth SIG publikuje nową wersję specyfikacji, podaje numer wersji. Bluetooth 1.0 został wydany około 1999 r., wersja 2.0 w 2004 r., wersja 2.1 w 2007 r., a wersja 3.0 w 2009 r. Jeśli otworzysz specyfikacje Bluetooth 3.0, przekonasz się, że klasyczny Bluetooth zawiera trzy tryby: BR, EDR i HS (AMP)

Wprowadzenie terminu ‘niskiej energii’

Krótko mówiąc, każdą technologię wydaną przez SIG można nazwać technologią Bluetooth. W 2010 roku Bluetooth SIG połączył się z Wibree. Nowa technologia bezprzewodowa została stworzona przez firmę Nokia, Nordic Semiconductor i kilka innych, a jej celem było opracowanie protokołu komunikacji bezprzewodowej o mniejszej mocy dla urządzeń peryferyjnych telefonów komórkowych.

Bluetooth SIG przemianował technologię bezprzewodową o niskim poborze mocy na ‘Bluetooth Low Energy’ (Bluetooth LE). W 2010 roku specyfikacja Bluetooth 4.0 obejmowała zarówno klasyczny Bluetooth, jak i Bluetooth LE.

W rzeczywistości termin ‘klasyczny Bluetooth’ nie jest całkowicie dokładny. W specyfikacji Bluetooth 4.0 SIG zdefiniowała cztery technologie kontrolerów Bluetooth: BR, EDR, AMP i LE. Oznacza to, że jest tylko jeden Bluetooth, który jest Bluetooth’em sygnowanym przez SIG. Sama technologia Bluetooth obejmuje cztery typy: BR, EDR, AMP i LE. Ponieważ LE został zaproponowany w 2010 roku i jest stosunkowo nowy, ludzie nazywają dawną technologię BR/EDR/AMP ‘klasyczną technologią Bluetooth’ dla wygody.

Nie taki znowu ‘smart’

Początkowo SIG promowała Bluetooth LE jako ‘Bluetooth Smart’, aby odróżnić go od klasycznej wersji, w której zastosowano samodzielny termin ‘Bluetooth’. Ponadto, ‘Bluetooth Smart ready’ był używany do prezentowania dwutrybowego Bluetooth, który obsługiwałby oba warianty .

Zamiast rozpowszechniać markę i zapewniać przejrzystość, nazewnictwo zdezorientowało zarówno konsumentów, jak i deweloperów. Następnie SIG postanowiła przestać używać tych nazw i przenieść wszystko pod parasol Bluetooth 4.0. Jednak na rynku dostępnych jest wiele materiałów reklamowych, w których znajdują się nieistniejące już nazwy Bluetooth Smart i Bluetooth Smart ready.

Różne Bluetooth dla różnych zastosowań

(Bluetooth 4.1 – 5.2 wydane przez SIG) zawierają zarówno Bluetooth Low Energy, jak i klasyczny Bluetooth. Dlatego podczas tworzenia aplikacji Bluetooth należy jasno określić, której wersji użyć, ponieważ działają one nieco inaczej.

Ogólnie rzecz biorąc, klasyczny Bluetooth jest obecnie używany głównie do aplikacji audio, takich jak bezprzewodowe połączenia telefoniczne, bezprzewodowe słuchawki i głośniki, chociaż może się to zmienić w kolejnych latach w przypadku Bluetooth LE Audio.

Technologia Bluetooth Low Energy jest częściej spotykana w urządzeniach do noszenia, inteligentnych urządzeniach IoT, fitness i akcesoriach zasilanych bateryjnie, takich jak np. klawiatura. Oczywiście klasyczny Bluetooth może być również zasilany bateriami, ale wymagania dotyczące zasilania LE są mniejsze – aplikacje mogą być zasilane bateriami guzikowymi.

Poniższa tabela podsumowuje typowe zastosowania poszczególnych wersji:

Należy zauważyć, że każdy tryb ma inne metody modulacji i demodulacji warstwy fizycznej. Oznacza to, że Bluetooth LE i klasyczne urządzenia Bluetooth nie mogą się ze sobą komunikować. Jeśli urządzenie nadrzędne jest urządzeniem Bluetooth LE, urządzenie podrzędne musi być również urządzeniem Bluetooth LE.

Smartfony mogą współpracować z obydwoma wersjami

Na rynku dostępne są dwutrybowe układy  Bluetooth, które obsługują zarówno Bluetooth LE, jak i klasyczny Bluetooth. Najczęstszym przykładem ich zastosowania są telefony komórkowe. Większość nowoczesnych smartfonów może komunikować się zarówno z urządzeniami klasycznymi, jak i LE.

Aby komunikować się za pomocą obu trybów Bluetooth, smartfony wykorzystują mechanizm współdzielenia czasu, umożliwiając układom Bluetooth ciągłe przełączanie między trybami, aby obsługiwać zarówno urządzenia Bluetooth LE, jak i klasyczne urządzenia Bluetooth.

Niezależnie od tego, czy jest to Bluetooth LE, klasyczny Bluetooth , czy dwutrybowe  rozwiązanie Bluetooth, pełne zrozumienie różnic między nimi jest ważnym krokiem w wyborze najbardziej odpowiedniego rozwiązania dla Twojego projektu IoT.

Artykuł opublikowano dzięki uprzejmości firmy © Nordic Semiconductor