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Augustine Nguyen, Ingénieur Applications chez Symmetry Electronics, donne un bref historique de l’évolution du Bluetooth et du BLE. Découvrez les différences entre les versions Bluetooth.

Les différentes versions de Bluetooth

Depuis l’avènement de la version 1.0 en 1999, Bluetooth a connu de nombreuses révisions dans sa technologie. Alors que son objectif initial était de remplacer la communication série filaire, les méthodes de transmission ont évolué à chaque itération du Bluetooth. Cet article donnera un aperçu de l’évolution du Bluetooth au cours des 20 dernières années.

Version 1.0-3.0: Bluetooth Classic

Lorsque nous parlons de chaque itération de Bluetooth, trois facteurs permettent de distinguer les différentes versions: portée, vitesse des données et consommation d’énergie. Ces facteurs sont déterminés par le schéma de modulation et le paquet de données utilisés. Lorsque la première version de Bluetooth est sortie, elle a ouvert la voie aux écouteurs, haut-parleurs et contrôleurs de jeu sans fil que nous utilisons aujourd’hui. Cependant, à l’époque, Bluetooth 1.0 était beaucoup plus lent que ce que nous avons maintenant. Les vitesses de données ont plafonné à 1 Mbps et la portée n’a atteint que 10 mètres.

La première version de Bluetooth utilisait un schéma de modulation appelé Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK). Avec GFSK, la porteuse modulée se déplace entre deux fréquences représentant 1s et 0s.

Lorsque Bluetooth 2.0 est sorti, GFSK a été retiré au profit de deux schémas plus récents: p / 4-DQPSK et 8DPSK, qui utilisaient des changements de phase des formes d’onde pour transporter des informations, par opposition à la modulation de fréquence. Ces deux schémas ont abouti à des vitesses de données sans précédent de 2 Mbps et 3 Mbps, respectivement. Bluetooth 3.0 a encore amélioré les vitesses de données avec l’ajout de 802.11 pour un transfert de données allant jusqu’à 24 Mbps, bien que cela ne soit pas une partie obligatoire de la spécification 3.0.

Les résultats ont changé la donne. Les solutions sans fil à courte portée pourraient désormais fournir une connexion fiable et à haut débit, ouvrant ainsi la voie à des avancées technologiques majeures dans les appareils sans fil.

Cependant, une importante empêchait encore les premières versions de Bluetooth de l’intégration généralisée de l’IoT: la consommation d’énergie. En raison de la grande quantité d’énergie requise par les versions Bluetooth 1.0–3.0, également connues sous le nom de Bluetooth Classic, les petits appareils continueraient de souffrir d’une courte durée de vie de la batterie, rendant les premières versions de Bluetooth impraticables pour une utilisation IoT.

Versions 4.0-5.0: Bluetooth Low Energy

Afin de répondre à la demande croissante de connectivité sans fil entre les petits appareils, Bluetooth 4.0 a été introduit sur le marché avec une nouvelle catégorie de Bluetooth: Bluetooth Low Energy (BLE). Destiné aux applications nécessitant une faible consommation d’énergie, BLE revient à un débit de données inférieur de 1 Mbps en utilisant le schéma de modulation GFSK. Bien que le débit de données maximal de 1 Mbps de BLE puisse ne pas convenir aux produits nécessitant un flux continu de données, comme les écouteurs sans fil, les autres applications IoT n’ont besoin que d’envoyer périodiquement de petits bits de données. Par exemple, les appareils de fitness qui transmettent de petites quantités de données de température à votre smartphone uniquement sur demande (à partir d’une application mobile, peut-être). En mettant l’accent sur la réduction des demandes d’énergie, Bluetooth Low Energy rend réalisables de nombreuses applications IoT fonctionnant sur piles à piles (par exemple, les balises).

La version la plus récente du protocole Bluetooth, Bluetooth 5, est une amélioration par rapport aux normes BLE précédentes. Il est toujours orienté vers les applications à faible puissance, mais améliore le débit et la portée de données de BLE. Contrairement à la version 4.0, Bluetooth 5 offre quatre débits de données différents pour s’adapter à une variété de plages de transmission: 2Mbps, 1Mbps, 500kbps, 125kbps. Parce qu’une augmentation de la portée de transmission nécessite une réduction du débit de données, le débit de données inférieur de 125 kbps a été ajouté pour prendre en charge les applications qui bénéficient davantage de l’amélioration de la portée. Par exemple, les capteurs minuscules ne sont pas nécessaires pour envoyer de grandes quantités de données, de sorte que la réduction du débit de données permet à ces capteurs de transférer des informations jusqu’à 240 mètres. En revanche, l’option de transmission de données à 2 Mbps est orientée vers les applications où la portée devrait être courte, mais peut grandement bénéficier de l’augmentation de la vitesse des données. La flexibilité des vitesses de données offertes par Bluetooth 5 permet aux produits à faible consommation d’envoyer des données encore plus sophistiquées à l’utilisateur final.

Une application aurait-elle besoin à la fois de Bluetooth Classic ET DE Bluetooth Low Energy ? Lisez notre article sur l’utilisation des deux dans une seule application.

Conclusion

À mesure que l’Internet des objets se développe, le Bluetooth continuera de se développer sur les différents appareils que nous utilisons au jour le jour. Lorsque Apple a supprimé la prise casque de ses nouveaux iPhones en faveur des périphériques sans fil, ils ont adopté la connectivité Bluetooth comme nouveau standard de connectivité audio. Cette tendance vers la connectivité sans fil finira par s’étendre à tous les autres appareils de notre vie et Bluetooth aidera à ouvrir la voie.

Written by Symmetry Electronics Application Engineer Augustine Nguyen

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Écrit par: Augustine Nguyen