protokol Bluetooth Low Energy (také známý jako BLE nebo Bluetooth Smart) byl poprvé představen společností Bluetooth SIG spolu s verzí Bluetooth 4.0 (2010).

protokol BLE umožňuje bezdrátový přenos dat pomocí“ nízkoenergetických “ zařízení (majáků); jakmile jsou ve funkci, poslouchají kanál, dokud zařízení nepožaduje spojení s nimi.

BLE Beacons vysílat datové pakety přes bezdrátové (přes 2,4 GHz pásmo) rozmístěny konfigurovatelných časových rámců(Broadcast Interval). Tento vysílaný datový řetězec se nazývá Reklamní Paket. Připojení k majáku probíhá prostřednictvím principu Master/Slave. (stejný princip používá Bluetooth Classic). Master má za úkol zvládnout komunikaci (start, synchronizace, konec), zatímco Slave provádí pouze hlavní příkazy. Master může otevřít více spojení s otroky najednou, ale otrok může být spojen pouze s jedním pánem najednou.

příkladem architektury Master/Slave je komunikace mezi smartphonem a majákem: smartphone (Master, s čipem Bluetooth 4.0 nebo vyšším) stále poslouchá kanál, kam majáky (Slave) odesílají svou vlastní reklamu. Jakmile obdrží reklamu, může Smartphone provést spojení s jedním nebo více majáky najednou (maximálně 8).

příklad odesílání dat mezi Master a Slave během režimu připojení

tím, že majáky zůstávají většinu času spící, mají extrémně sníženou spotřebu baterie ve srovnání se zařízením Bluetooth Classic (také kvůli malému množství dat odeslaných během připojení a spící období). To umožňuje, aby tato zařízení byla napájena malými zdroji energie(jako je mince) a aby měla dlouhou životnost (od měsíců do několika let).

BLUETOOTH nízkoenergetické verze (BLE)

• Jedná se o první protokol, který představil nízkoenergetickou verzi (2010).

• rychlejší než předchozí verze.
• opravuje problém s rušením pomocí 4G / LTE.
• zpětně kompatibilní s předchozími verzemi.

• umožňuje čipům používat Bluetooth přes protokol l ‚ Internet verze 6 (IPV6) pro přímý přístup k internetu.
• zařízení, která implementují konfiguraci jádra BR / EDR, budou zpětně kompatibilní se všemi předchozími verzemi jádra Bluetooth, které implementují stejnou technologii (od 1.1).
• ve srovnání s předchozími verzemi umožňuje Bluetooth 4.2 rychlejší propustnost (o 250% více než verze 4.0 e 4.1).
• kapacita paketů byla zvýšena 10krát více než předchozí verze.
• díky účinnějším a bezpečnějším funkcím umožňuje Bluetooth 4.2 sledovat zařízení a komunikovat s nimi pouze důvěryhodným uživatelům.
• zpětně kompatibilní s předchozími verzemi.

• zdvojnásobil rychlost rychlosti (od 1Mbps do 2Mbps) a zvýšil rozsah čtení až 4 krát se stejným výkonem (tyto funkce nemohou koexistovat, pouze jeden v té době).
• velikost dat, která mohou být odeslána přes maják, se zvýšila na 255 bajtů.
• použití funkce dlouhého čtení drasticky snižuje rychlost trasmise; to proto, že větší je vzdálenost, větší je pravděpodobnost, že některé bity budou ztraceny, a provést potřebné kontroly snížit množství bitů, které mohou být odeslány.
• zpětně kompatibilní s předchozími verzemi.

Souhrnná tabulka hlavních rozdílů mezi verzemi Bluetooth (od 2.0 do 5.0).

nezapomeňte:

Bluetooth i Bluetooth Low Energy pracují ve stejném pásmu (2,4 GHz).

Bluetooth i Bluetooth Low Energy používají architekturu Master / Slave: nejprve musíte navázat spojení, než může začít komunikace.

BLE zařízení pracují v režimu spánku, takže se probudí pouze v případě, že je odeslán požadavek na připojení, což jim umožňuje delší dobu než klasické zařízení Bluetooth.

BLE zařízení umožňují rychlejší připojení a ekonomičtější náklady než zařízení Bluetooth Classic, ale mají nižší datovou propustnost a nižší Čtecí vzdálenost.

možné aplikace orientované na BLE

uvnitř IoT průmyslu (Internet věcí) existuje mnoho aplikací, do kterých lze technologii BLE integrovat. Příklad zde níže:

vnitřní poziční systém – > vnitřní sledování budovy s lidmi/zvířaty / objekty v ní (zjistit, zda je entita přidružená k majáku v oblasti navržené uživatelem).

bezpečnost na pracovišti – > neustálé sledování pracovníků a možnost zaslat speciální reklamu, pokud se stane něco neobvyklého (např. pád, opuštění pracoviště atd.).

řízení přístupu – > maják může nahradit klasickou PVC kartu, ale více permorming, není třeba kontaktu nebo překročit bránu, ale pouze vstoupit/opustit určitou oblast určenou uživatelem.

Marketing – > je možné přiřadit Maják k určité kategorii nebo produktu a nakonfigurovat jej pomocí vlastních hodnot, což umožňuje majáku posílat prostřednictvím reklamy paket obsahující relativní data přidružené kategorie / produktu.

Turistika – > umístění majáků v různých oblastech muzea / parku a jejich přidružení k požadovaným oblastem / objektům, aby je mohl popsat (inteligentní průvodce).

Smart Home – > Chcete-li povolit/zakázat „inteligentní“ zařízení uvnitř domu na základě určitých hodnot měřených majákem (například pokud Maják s teplotním čidlem označí hodnotu vyšší než 27°, pošlete prostřednictvím zařízení ad hoc příkaz k zapnutí klimatizace). Tento typ aplikací nepracuje pouze s logikou Master/Slave, ale potřebují podporu ad hoc zařízení, která zvládnou tento typ dynamiky.