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Augustine Nguyen, Ingeniero de aplicaciones de Symmetry Electronics, ofrece una breve historia sobre la evolución de Bluetooth y BLE. Lee sobre las diferencias entre las versiones de Bluetooth.

Las diferentes versiones de Bluetooth

Desde la llegada de la versión 1.0 en 1999, Bluetooth ha visto muchas revisiones en su tecnología. Si bien su propósito original era reemplazar la comunicación en serie por cable, los métodos de transmisión han evolucionado a lo largo de cada iteración de Bluetooth. Este artículo proporcionará una descripción general de cómo ha cambiado Bluetooth en los últimos 20 años.

Versión 1.0 – 3.0: Bluetooth Classic

Cuando hablamos de cada iteración de Bluetooth, tres factores ayudan a distinguir entre las diferentes versiones: rango, velocidad de datos y consumo de energía. Estos factores están determinados por el esquema de modulación y el paquete de datos que se está utilizando. Cuando salió la primera versión de Bluetooth, allanó el camino para los auriculares inalámbricos, altavoces y controladores de juegos que usamos hoy en día. Sin embargo, en ese entonces Bluetooth 1.0 era mucho más lento de lo que tenemos ahora. Las velocidades de datos se limitaron a 1 Mbps y el alcance solo alcanzó los 10 metros.

La primera versión de Bluetooth usaba un esquema de modulación llamado Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK). Con GFSK, la portadora modulada cambia entre dos frecuencias que representan 1s y 0s.

Cuando salió Bluetooth 2.0, GFSK se optó por dos esquemas más nuevos: p / 4-DQPSK y 8DPSK, que usaban cambios en la fase de las formas de onda para transportar información, en oposición a la modulación de frecuencia. Estos dos esquemas dieron como resultado velocidades de datos sin precedentes de 2 Mbps y 3 Mbps, respectivamente. Bluetooth 3.0 mejoró aún más las velocidades de datos con la adición de 802.11 para hasta 24 Mbps de transferencia de datos, aunque esto no era una parte obligatoria de la especificación 3.0.

Los resultados cambiaron el juego. Las soluciones inalámbricas de corto alcance ahora podrían proporcionar una conexión confiable y de alta velocidad, lo que abriría posibilidades de grandes avances tecnológicos en dispositivos inalámbricos.

Sin embargo, un aspecto importante aún impedía la integración generalizada de Iot en las primeras versiones de Bluetooth: el consumo de energía. Debido a la gran cantidad de energía que se requería de las versiones Bluetooth 1.0 – 3.0, también conocidas como Bluetooth Classic, los dispositivos pequeños continuarían sufriendo de una batería de corta duración, lo que haría que las primeras versiones de Bluetooth no fueran prácticas para el uso de IoT.

Versiones 4.0 – 5.0: Bluetooth de baja energía

Para satisfacer la creciente demanda de conectividad inalámbrica entre dispositivos pequeños, Bluetooth 4.0 se introdujo en el mercado con una nueva categoría de Bluetooth: Bluetooth de baja energía (BLE). Orientado a aplicaciones que requieren un bajo consumo de energía, BLE vuelve a un menor rendimiento de datos de 1 Mbps utilizando el esquema de modulación GFSK. Aunque el rendimiento máximo de datos de BLE de 1 Mbps puede no ser adecuado para productos que requieren un flujo continuo de datos, como los auriculares inalámbricos, otras aplicaciones de IoT solo necesitan enviar pequeños bits de datos periódicamente. Un ejemplo son los wearables de fitness que transmiten pequeñas cantidades de datos de temperatura a su teléfono inteligente solo cuando se lo solicitan (quizás desde una aplicación móvil). Con el enfoque en mantener bajas las demandas de energía, Bluetooth Low Energy hace que muchas aplicaciones de IoT que funcionan con pilas de monedas (por ejemplo, balizas) sean factibles.

La versión más reciente del protocolo Bluetooth, Bluetooth 5, es una mejora con respecto a los estándares BLE anteriores. Todavía está orientado a aplicaciones de baja potencia, pero mejora la velocidad y el alcance de datos de BLE. A diferencia de la versión 4.0, Bluetooth 5 ofrece cuatro velocidades de datos diferentes para adaptarse a una variedad de rangos de transmisión: 2Mbps, 1Mbps, 500kbps, 125kbps. Debido a que un aumento en el rango de transmisión requiere una reducción en la velocidad de datos, se agregó la velocidad de datos más baja de 125 kbps para admitir aplicaciones que se benefician más de un rango mejorado. Por ejemplo, no se requieren sensores pequeños para enviar grandes cantidades de datos, por lo que la reducción de la velocidad de datos permite que estos sensores transfieran información hasta 240 metros. Por el contrario, la opción de transmitir datos a 2 Mbps está orientada a aplicaciones en las que se espera que el alcance sea corto, pero puede beneficiarse enormemente del aumento de la velocidad de los datos. La flexibilidad en las velocidades de datos que ofrece Bluetooth 5 permite que los productos de baja potencia envíen datos aún más sofisticados al usuario final.

¿Alguna vez una aplicación necesitaría Bluetooth Classic Y Bluetooth Low Energy? Lea nuestro artículo sobre el uso de ambos en una sola aplicación.

Conclusión

A medida que el Internet de las cosas se expande, Bluetooth continuará expandiéndose a través de los diferentes dispositivos que usamos día a día. Cuando Apple eliminó la toma de auriculares de sus nuevos iPhones en favor de los periféricos inalámbricos, adoptaron la conectividad Bluetooth como el nuevo estándar de conectividad de audio. Esta tendencia hacia la conectividad inalámbrica eventualmente se extenderá a todos los demás dispositivos en nuestra vida y el Bluetooth ayudará a liderar el camino.

Written by Symmetry Electronics Application Engineer Augustine Nguyen

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Escrito Por: Augustine Nguyen