Augustine Nguyen, Applications Engineer at Symmetry Electronics, gives a short history on the evolution of Bluetooth and BLE. Leia sobre as diferenças entre as versões Bluetooth.
As Diferentes Versões do Bluetooth
Desde o advento da versão 1.0, em 1999, o Bluetooth tem visto muitas revisões em sua tecnologia. Embora o seu objectivo original fosse substituir a comunicação em série Com Fios, Os Métodos de transmissão evoluíram ao longo de cada iteração do Bluetooth. Este artigo irá fornecer uma visão geral sobre como Bluetooth mudou ao longo dos últimos 20 anos.
Versão 1.0 – 3.0: Bluetooth Classic
quando falamos sobre cada iteração de Bluetooth, três fatores ajudam a distinguir entre as diferentes versões: intervalo, velocidade de dados e consumo de energia. Estes factores são determinados pelo esquema de modulação e pelo pacote de dados que estão a ser utilizados. Quando a primeira versão do Bluetooth saiu, abriu o caminho para os auscultadores sem fio, Alto-falantes e controladores de jogo que usamos hoje. No entanto, na época Bluetooth 1.0 era muito mais lento do que o que temos agora. A velocidade dos dados foi limitada a 1 Mbps e o alcance só foi atingido a 10 metros.
A primeira versão do Bluetooth usou um esquema de modulação chamado Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK). Com GFSK, o transportador modulado muda entre duas frequências representando 1s e 0s.
Quando o Bluetooth 2.0 saiu, GFSK foi retirado em favor de dois esquemas mais recentes.: p / 4-DQPSK e 8DPSK, que usaram mudanças na fase das formas de onda para transportar informação, em oposição à modulação de frequência. Estes dois esquemas resultaram em velocidades de dados sem precedentes de 2 Mbps e 3 Mbps, respectivamente. Bluetooth 3.0 melhorou ainda mais as velocidades de dados com a adição de 802.11 para até 24 Mbps de transferência de dados, embora esta não era uma parte obrigatória da especificação 3.0.
os resultados foram uma mudança de jogo. Soluções sem fio de curto alcance poderiam agora fornecer conexão confiável e de alta velocidade, abrindo-se a possibilidades de grande avanço tecnológico em dispositivos sem fio.
no entanto, um significativo ainda impediu as versões iniciais do Bluetooth de integração generalizada IoT: consumo de energia. Por causa da grande quantidade de energia que era necessária a partir de versões Bluetooth 1.0 – 3.0, também conhecido como Bluetooth Classic, pequenos dispositivos continuariam a sofrer de vida útil de bateria curta, tornando as primeiras versões do Bluetooth impraticável para uso IoT.
Versions 4.0 – 5.0: Bluetooth Low Energy
In order to meet the increasing demand for wireless connectivity between small devices, Bluetooth 4.0 foi introduzido no mercado com uma nova categoria de Bluetooth: Bluetooth Low Energy (BLE). Voltado para aplicações que exigem baixo consumo de energia, o BLE retorna a um menor débito de dados de 1Mbps usando o esquema de modulação GFSK. Embora o débito máximo de dados da BLE de 1Mbps possa não ser adequado para produtos que requerem um fluxo contínuo de dados como fones de ouvido sem fio, outras aplicações da IoT só precisam enviar pequenos bits de dados periodicamente. Um exemplo são equipamentos de fitness que retransmitem pequenas quantidades de dados de temperatura para o seu smartphone apenas quando solicitado (a partir de um aplicativo móvel, talvez). Com o foco em manter a demanda de energia baixa, Bluetooth baixa energia faz muitas aplicações de IoT operadas por baterias de moedas (por exemplo, beacons) viáveis.
a versão mais recente do protocolo Bluetooth, Bluetooth 5, é uma melhoria em relação aos padrões BLE anteriores. Ele ainda está orientado para aplicações de baixa potência, mas melhora a taxa de dados e o alcance da BLE. Ao contrário da versão 4.0, Bluetooth 5 oferece quatro taxas de dados diferentes para acomodar uma variedade de gamas de transmissão: 2Mbps, 1Mbps, 500kbps, 125kbps. Como um aumento na gama de transmissão requer uma redução na taxa de dados, a menor taxa de dados de 125kbps foi adicionada para apoiar aplicações que se beneficiam mais de uma gama melhorada. Por exemplo, sensores minúsculos não são necessários para enviar grandes quantidades de dados, então a redução da taxa de dados permite que esses sensores transfiram informações até 240 metros. Em contraste, a opção de transmitir dados em 2Mbps é voltada para aplicações onde o intervalo é esperado para ser curto, mas pode beneficiar muito com o aumento da velocidade dos dados. A flexibilidade nas velocidades de dados oferecidas pelo Bluetooth 5 permite que produtos de baixa potência para enviar dados ainda mais sofisticados para o usuário final.
uma aplicação alguma vez necessitaria tanto de Bluetooth clássico como Bluetooth de baixa energia? Leia nosso artigo sobre o uso de ambos em uma única aplicação.
conclusão
À medida que a Internet das coisas se expande, o Bluetooth continuará a expandir-se através dos diferentes dispositivos que usamos dia a dia. Quando a Apple matou o headphone jack nos seus novos iPhones em favor dos periféricos sem fio, eles abraçaram a conectividade Bluetooth como o novo padrão de conectividade de áudio. Esta tendência para a conectividade sem fio irá eventualmente se espalhar para todos os outros dispositivos em nossa vida e Bluetooth vai ajudar a liderar o caminho.
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Written by Symmetry Electronics Application Engineer |
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