Bluetooth® технология [1], работающая на нелицензированной промышленной научной и медицинской полосе частот (ISM) 2,4 ГГц, использует радиочастоту малой мощности для обеспечения ближней связи при низкой стоимости. Два варианта технологии Bluetooth:
Bluetooth basic rate/улучшенная скорость передачи данных (BR/EDR) или классический Bluetooth
Bluetooth низкая энергия (BLE) или Bluetooth Smart
Спецификация ядра Bluetooth [2], заданная консорциумом Special Interest Group (SIG), определяет технологии, необходимые для создания совместимых устройств Bluetooth BR/EDR и BLE.
Bluetooth BR/EDR-радио в основном предназначено для операций с малой мощностью и высокой пропускной способностью данных. В Bluetooth BR/EDR, радио переходит псевдослучайным способом на 79 обозначенных каналах Bluetooth. Каждый канал Bluetooth BR/EDR имеет полосу пропускания 1 МГц. Каждая частота расположена на (2402 + k) МГц, где k = 0,1,..., 78.
В 2010 году SIG представила BLE с версией Bluetooth 4.0. Радио BLE спроектировано и оптимизировано для поддержки приложений и случаев, которые имеют относительно низкий коэффициент заполнения. Например, предположим, что человек носит устройство для мониторинга сердечного ритма в течение нескольких часов. Поскольку это устройство передает только несколько байтов данных каждую секунду, его радио находится в состоянии ' on ' в течение очень короткого периода времени. В BLE рабочая радиочастота находится в области значений от 2,4000 ГГц до 2,4835 ГГц. Пропускная способность канала составляет 2 МГц, а операционная полоса разделена на 40 каналов (k = 0, 1,..., 39). Центральная частота k-го канала расположена на (2402 + k × 2) МГц.
В этой таблице суммируются и сравниваются различные функции Bluetooth BR/EDR и BLE.
| Функция | Bluetooth BR/EDR | BLE |
|---|---|---|
| Частотные полосы | Работает на промышленной, научной и медицинской (ISM) полосе 2,4 ГГ ц со значениями в область значений от 2,4000 ГГ ц до 2,4835 ГГ ц | Работает на полосе ISM 2,4 ГГ ц со значениями в область значений от 2,4000 ГГ ц до 2,4835 ГГ ц |
| Каналы | 79 каналов | 40 каналов (37 каналов данных и 3 канала рекламы) |
| Пропускная способность канала | 1 МГц | 2 МГц |
| Метод расширения спектра | 1600 hops/sec частотно-скачкообразный расширенный спектр (FHSS) | FHSS |
| Схема модуляции |
| GFSK |
| Степень использования | 1 Вт (эталонное значение) | ~ 0,01x W до 0,5 x W уставки (в зависимости от сценария использования) |
| Максимальная степень передачи |
|
|
| Скорость передачи данных |
|
|
| Обнаружение устройства | Запрос или пейджинг | Реклама |
| Конфиденциальность адреса устройства | Ничего | Поддерживается адресация частного устройства |
| Алгоритм шифрования | E0/SAFER + | AES-CCM |
| Звуковая поддержка | Да | Да (аудио BLE представлено в спецификации Bluetooth Core 5.2) |
| Топология сети | Точка-точка (включая пикосеть) |
|
В этой таблице представлены заметные приложения Bluetooth BR/EDR и BLE.
| Приложение | Bluetooth BR/EDR | BLE |
|---|---|---|
Аудиопотоки, такие как:
| Поддержанный | Поддержанный |
Приложения для определения местоположения и направления, такие как:
| Не поддерживается | Поддержанный |
Приложения передачи данных, такие как:
| Не поддерживается | Поддержанный |
Сетевые приложения устройств, такие как:
| Не поддерживается | Поддержанный |
[1] Веб-сайт Bluetooth Technology. Bluetooth Technology Website | Официальный сайт Bluetooth Technology. Доступ к 14 сентября 2020 года. https://www.bluetooth.com/.
[2] Группа специальных интересов Bluetooth (SIG). Bluetooth Core Спецификации. Версия 5.2. https://www.bluetooth.com/.