Технология Bluetooth ® [1], работающая на нелицензионном диапазоне частот 2,4 ГГц в промышленности, науке и медицине (ISM), использует маломощную радиочастоту для обеспечения связи на ближней дальности при низких затратах. Двумя вариантами технологии Bluetooth являются -
Базовая скорость Bluetooth/расширенная скорость передачи данных (BR/EDR) или классическая скорость Bluetooth
Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE) или Bluetooth Smart
Спецификация ядра Bluetooth [2], определенная консорциумом Special Interest Group (SIG), определяет технологии, необходимые для создания совместимых устройств Bluetooth BR/EDR и BLE.
Радио Bluetooth BR/EDR в основном предназначено для операций с низким энергопотреблением и высокой пропускной способностью. В Bluetooth BR/EDR радиоприемник перескакивает псевдослучайным образом по 79 назначенным каналам Bluetooth. Каждый канал Bluetooth BR/EDR имеет пропускную способность 1 МГц. Каждая частота расположена на частоте (2402 + k) МГц, где k = 0,1,..., 78.
В 2010 году SIG представила BLE с версией Bluetooth 4.0. Радиостанция BLE разработана и оптимизирована для поддержки приложений и сценариев использования с относительно низким рабочим циклом. Например, предположим, что человек носит устройство для контроля сердечного ритма в течение нескольких часов. Поскольку это устройство передает только несколько байт данных в секунду, его радио находится в состоянии «включено» в течение очень короткого периода времени. В BLE рабочая радиочастота находится в диапазоне от 2,4000 ГГц до 2,4835 ГГц. Полоса пропускания канала составляет 2 МГц, а рабочая полоса разделена на 40 каналов, (k = 0, 1,..., 39). Центральная частота k-го канала расположена на (2402 + k × 2) МГц .
В этой таблице обобщаются и сравниваются различные функции Bluetooth BR/EDR и BLE.
| Особенность | Bluetooth BR/EDR | BLE |
|---|---|---|
| Полоса частот | Работает в диапазоне 2,4 ГГц, промышленном, научном и медицинском (ISM), со значениями в диапазоне от 2,4000 ГГц до 2,4835 ГГц | Работает на диапазоне ISM 2,4 ГГц, со значениями в диапазоне от 2,4000 ГГц до 2,4835 ГГц |
| Каналы | 79 каналов | 40 каналов (37 каналов передачи данных и 3 рекламных канала) |
| Полоса пропускания канала | 1 МГц | 2 МГц |
| Метод расширенного спектра | 1600 скачкообразных переходов/сек частотно-скачкообразного расширения спектра (FHSS) | FHSS |
| Схема модуляции |
| GFSK |
| Энергопотребление | 1 Вт (опорное значение) | от ~ 0,01x Вт до 0,5x Вт (в зависимости от сценария использования) |
| Максимальная мощность передачи |
|
|
| Скорость передачи данных |
|
|
| Обнаружение устройств | Запрос или пейджинг | Реклама |
| Конфиденциальность адреса устройства | Ничего | Поддерживается адресация частных устройств |
| Алгоритм шифрования | E0/SAFER + | AES-CCM |
| Поддержка звука | Да | Да (аудио BLE представлено в спецификации ядра Bluetooth 5.2) |
| Топология сети | Точка-точка (включая пикосеть) |
|
В этой таблице представлены основные приложения Bluetooth BR/EDR и BLE.
| Приложение | Bluetooth BR/EDR | BLE |
|---|---|---|
Приложения потоковой передачи звука, такие как:
| Поддержанный | Поддержанный |
Приложения для определения местоположения и пеленгации, такие как:
| Не поддерживается | Поддержанный |
Приложения передачи данных, такие как:
| Не поддерживается | Поддержанный |
Сетевые приложения устройств, такие как:
| Не поддерживается | Поддержанный |
[1] Веб-сайт технологии Bluetooth. «Веб-сайт Bluetooth Technology | Официальный веб-сайт Bluetooth Technology». Доступ состоялся 14 сентября 2020 года. https://www.bluetooth.com/.
[2] Группа специальных интересов Bluetooth (SIG). «Спецификация ядра Bluetooth». Версия 5.2. https://www.bluetooth.com/.