het Bluetooth Low Energy Protocol (ook bekend als ble of Bluetooth Smart), werd voor het eerst geïntroduceerd door Bluetooth SIG samen met de Bluetooth 4.0-versie (2010).

het BLE-protocol maakt een draadloze gegevensoverdracht mogelijk met” Low energy ” – apparaten (bakens); eenmaal in functie blijven ze naar het kanaal luisteren totdat een apparaat een verbinding met hen aanvraagt.

BLE Beacons zenden datapakketten uit via draadloos (via de 2,4 GHz-band), verdeeld over configureerbare tijdframes (Uitzendinterval). Deze uitgezonden data string heet Advertising Packet. De verbinding met het baken gebeurt via het Master / Slave Principe. (hetzelfde principe gebruikt door Bluetooth Classic). De Master heeft de taak om de communicatie af te handelen (start, synchronisatie, einde), terwijl de Slave alleen de Master orders uitvoert. De meester kan meerdere verbindingen met slaven tegelijk openen, maar een slaaf kan met slechts één meester tegelijk verbonden worden.

een voorbeeld van Master/Slave-architectuur is de communicatie tussen Smartphone en Beacon: de smartphone (Master, met een Bluetooth 4.0-chip of hoger) blijft luisteren naar het kanaal waar de Beacons (Slave) hun eigen reclame sturen. Zodra het een advertentie ontvangt, kan de Smartphone een verbinding met één of meer bakens tegelijk uitvoeren (maximaal 8).

een voorbeeld van het verzenden van gegevens tussen Master en Slave tijdens de verbindingsmodus

door het grootste deel van de tijd inactief te blijven, hebben bakens een extreem verminderd batterijverbruik in vergelijking met een Bluetooth Classic-apparaat (ook vanwege de kleine hoeveelheid gegevens die tijdens de verbinding en de slapende periode worden verzonden). Hierdoor kunnen deze apparaten worden aangedreven door kleine energiebronnen (zoals een muntcel) en een lange levensduur hebben (van maanden tot meerdere jaren).

Bluetooth-versies met lage energie (BLE)

• het is het eerste protocol dat de low energy versie (2010) introduceerde.

• sneller dan de vorige versie.
• lost het interferentieprobleem op met 4G / LTE.
• achterwaarts compatibel met eerdere versies.

• hiermee kunnen chips Bluetooth gebruiken via het L ‘ Internet Protocol versie 6 (IPV6), voor een directe toegang tot Internet.
• apparaten die de BR / EDR-Core-configuratie implementeren, zullen achterwaarts compatibel zijn met alle eerdere Bluetooth-Core-versies die dezelfde technologie implementeren (vanaf 1.1).
• in vergelijking met eerdere versies maakt Bluetooth 4.2 een snellere doorvoer mogelijk (250% meer dan 4.0 e 4.1 versies).
• de capaciteit van de pakketten is 10 keer meer verhoogd dan de vorige versies.
• met meer efficiënte en veilige functies stelt Bluetooth 4.2 alleen vertrouwde gebruikers in staat apparaten te volgen en met hen te communiceren.
• achterwaarts compatibel met eerdere versies.

• verdubbelde snelheid (van 1Mbps tot 2Mbps), en verhoogde leesbereik tot 4 keer met dezelfde macht (deze functies kunnen niet naast elkaar bestaan, slechts één op het moment).
• Gegevensgrootte die over een baken kan worden verzonden, verhoogd tot 255 bytes.
• het gebruik van de lange leesfunctie vermindert drastisch de snelheid van de overdracht; dat komt omdat groter de afstand is, groter is de kans dat sommige bits verloren gaan, en het uitvoeren van de nodige controles vermindert het aantal bits dat kan worden verzonden.
• achterwaarts compatibel met eerdere versies.

overzichtstabel van de belangrijkste verschillen tussen Bluetooth-versies (van 2.0 tot 5.0).

onthoud:

zowel Bluetooth als Bluetooth Low Energy werken op dezelfde band (2,4 GHz).

zowel Bluetooth als Bluetooth Low Energy gebruiken de Master / Slave-architectuur: eerst moet u de verbinding maken, dan kan de communicatie beginnen.

BLE-apparaten werken in de slaapstand, zodat ze alleen wakker worden als een verbindingsaanvraag wordt verzonden, waardoor ze een langere duur hebben dan een Bluetooth Classic-apparaat.

BLE-apparaten maken een snellere verbinding mogelijk en kostenbesparender dan een Bluetooth Classic-apparaat, maar ze hebben een lagere gegevensdoorvoer en een lagere leesafstand.

mogelijke BLE-georiënteerde toepassingen

binnen de IOT-industrie (Internet Of Things) zijn er veel toepassingen waarin de BLE-technologie kan worden geïntegreerd. Hieronder een voorbeeld:

Indoor Position System – > indoor tracking of a building with people / animals / objects in it (to know if the entity associated to the Baken is in the area designed by the user).

veiligheid op de werkplek- > voortdurend toezicht op de werknemers en de mogelijkheid om speciale reclame te sturen als er iets afwijkends gebeurt (bijv. vallen, het verlaten van de werkplek, enz.).

Toegangscontrole – > een baken kan de klassieke PVC-kaart vervangen, maar meer permorming, er is geen contact nodig of om een poort over te steken, maar alleen een bepaald gebied betreden/verlaten dat door de gebruiker wordt bepaald.

Marketing- > het is mogelijk om een Beacon toe te wijzen aan een bepaalde categorie of product, en het te configureren met aangepaste waarden, zodat het Beacon via reclame een pakket kan verzenden dat de relatieve gegevens van de bijbehorende categorie/product bevat.

Toerisme- > het plaatsen van bakens in verschillende gebieden van een museum/park en ze associëren met een van de gewenste gebieden/objecten, zodat het ze kan beschrijven (Smart Guide).

Smart Home – > om “slimme” apparaten in een huis in-of uit te schakelen op basis van bepaalde waarden die door het baken worden doorgegeven (bijvoorbeeld als een baken met een temperatuursensor een waarde van meer dan 27° aangeeft , stuur dan via ad-hocapparaten een commando van de stroom naar een airconditioner). Dit type toepassingen werken niet alleen met een Master/Slave logica, maar ze hebben de ondersteuning nodig van ad hoc apparaten die dit type dynamiek kunnen verwerken.