El Protocolo Bluetooth de Baja Energía (también conocido como BLE o Bluetooth Smart), fue introducido por primera vez por Bluetooth SIG junto con la versión Bluetooth 4.0 (2010).

El protocolo BLE permite una transferencia inalámbrica de datos con dispositivos de» baja energía » (Balizas); una vez en funcionamiento, siguen escuchando el canal hasta que un dispositivo solicita una conexión con ellos.

Las balizas BLE transmiten paquetes de datos de forma inalámbrica (a través de la banda de 2,4 GHz) espaciados por intervalos de tiempo configurables (Intervalo de transmisión). Esta cadena de datos emitida se llama Paquete publicitario. La conexión a la Baliza se produce a través del principio Maestro/Esclavo. (el mismo principio utilizado por Bluetooth Classic). El Maestro tiene el trabajo de manejar la comunicación (inicio, sincronización, finalización), mientras que el Esclavo solo realiza las órdenes Maestras. El Maestro puede abrir múltiples conexiones con Esclavos a la vez, pero un Esclavo solo puede conectarse con un Maestro a la vez.

Un ejemplo de arquitectura Maestro/Esclavo es la comunicación entre el teléfono inteligente y la Baliza: El teléfono inteligente (Maestro, con un chip Bluetooth 4.0 o superior) sigue escuchando el canal donde las Balizas (Esclavo) envían su propia Publicidad. Una vez que recibe una Publicidad, el teléfono inteligente puede realizar una conexión con una o más Balizas a la vez (máximo 8).

Un ejemplo de envío de datos entre Maestro y Esclavo durante el modo de conexión

Al permanecer inactivo la mayor parte del tiempo, las balizas tienen un consumo de batería extremadamente reducido en comparación con un dispositivo Bluetooth Clásico (también debido a la pequeña cantidad de datos enviados durante la conexión y el período de inactividad). Esto permite que estos dispositivos sean alimentados por pequeñas fuentes de energía (como una celda de moneda) y tengan una larga vida útil (de meses a varios años).

VERSIONES BLUETOOTH DE BAJA ENERGÍA (BLE)

• Es el primer protocolo que introdujo la versión de baja energía (2010).

• más Rápido que la versión anterior.
• Soluciona el problema de interferencia con 4G / LTE.
• Compatible con versiones anteriores.

• Permite que los chips utilicen Bluetooth a través del Protocolo l’Internet Versión 6 (IPV6), para un acceso directo a Internet.
• Los dispositivos que implementen la configuración de núcleo BR/EDR serán compatibles con versiones anteriores de núcleo Bluetooth que implementen la misma tecnología (a partir de la versión 1.1).
• En comparación con versiones anteriores, Bluetooth 4.2 permite un rendimiento más rápido (250% más que las versiones 4.0 e 4.1).
• La capacidad de los paquetes se ha incrementado 10 veces más que en versiones anteriores.
• Con funciones más eficaces y seguras, Bluetooth 4.2 solo permite a los usuarios de confianza rastrear dispositivos y comunicarse con ellos.
• Compatible con versiones anteriores.

• Velocidad de velocidad duplicada (de 1 Mbps a 2 Mbps) y rango de lectura aumentado hasta 4 veces con la misma potencia (estas características no pueden coexistir, solo una a la vez).
• El tamaño de los datos que se pueden enviar a través de una baliza aumentó a 255 bytes.
• El uso de la función de lectura larga reduce drásticamente la velocidad de transmisión; Esto se debe a que mayor es la distancia, mayor es la probabilidad de que se pierdan algunos bits, y realizar los controles necesarios reduce la cantidad de bits que se pueden enviar.
• Compatible con versiones anteriores.

Tabla de resumen de las principales diferencias entre las versiones de Bluetooth (de 2.0 a 5.0).

RECUERDE:

Tanto Bluetooth como Bluetooth de baja energía funcionan en la misma banda (2,4 GHz).

Tanto Bluetooth como Bluetooth Low Energy utilizan la arquitectura Maestro / Esclavo: primero tiene que hacer la conexión, para que la comunicación pueda comenzar.

Los dispositivos BLE funcionan en modo de suspensión, por lo que solo se activan si se envía una solicitud de conexión, lo que les permite tener una duración más larga que un dispositivo Bluetooth Clásico.

Los dispositivos BLE permiten una conexión más rápida y un costo más económico que un dispositivo Bluetooth Clásico, pero tienen un menor rendimiento de datos y una menor distancia de lectura.

POSIBLES APLICACIONES ORIENTADAS A BLE

Dentro de la industria de IOT (Internet de las cosas), hay muchas aplicaciones en las que se puede integrar la tecnología BLE. Un ejemplo a continuación:

Sistema de posición interior – > Seguimiento interior de un edificio con personas/animales/objetos en él (para saber si la entidad asociada a la Baliza está en el área diseñada por el usuario).

Seguridad en el lugar de trabajo -> Monitoreo constante de los trabajadores y la posibilidad de enviar una publicidad especial si ocurre algo anómalo (por ejemplo: caída, abandono del puesto de trabajo, etc.).

Control de acceso – > Una baliza puede reemplazar la tarjeta de PVC clásica, pero más permorming, no hay necesidad de un contacto o de cruzar una puerta, sino solo entrar/salir de un área determinada por el usuario.

Marketing – > Es posible asignar una baliza a una determinada categoría o producto, y configurarla con valores personalizados, lo que permite que la Baliza envíe a través de Publicidad un paquete que contiene los datos relativos de la categoría/producto asociado.

Turismo – > Colocar balizas en diferentes áreas de un museo / parque y asociarlas a las áreas/objetos deseados, para que pueda describirlas (Guía Inteligente).

Hogar inteligente – > Para habilitar / Deshabilitar dispositivos «inteligentes» dentro de una casa , en función de ciertos valores transmitidos por la baliza (por ejemplo, si una baliza con un sensor de temperatura marca un valor superior a 27°, envíe a través de dispositivos ad hoc una orden de ENCENDIDO a un acondicionador de aire). Este tipo de aplicaciones no solo funcionan con una lógica Maestro/Esclavo, sino que necesitan el soporte de dispositivos ad hoc que puedan manejar este tipo de dinámicas.