Bluetooth, ĐÃ TRỞ THÀNH, Bluetooth cổ điển, Bluetooth thông minh…Tất cả nó có nghĩa gì?! Với công nghệ không dây, quá nhiều cái tên giống nhau khiến đầu óc chúng ta quay cuồng như con Beyblade. Có lẽ Bluetooth nên được gọi là BlueTeeth vì nó giúp các thiết bị của chúng ta giao tiếp với nhau. Đủ để nói, ngay từ khi mới thành lập, không ai hình dung được một tương lai nơi chúng ta có tai nghe không dây, thiết bị nhà thông minh, theo dõi thể dục, và hơn thế nữa tất cả được kết nối qua Bluetooth. Nhưng nó đã thành công và đi được một chặng đường dài với các phiên bản Bluetooth khác nhau. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ phân tích một số điểm khác biệt chính giữa Bluetooth cổ điển và Bluetooth tiết kiệm năng lượng [ĐÃ TRỞ THÀNH].
Tổng quan về công nghệ Bluetooth
Khi nói đến định nghĩa về công nghệ Bluetooth, rất có thể bạn biết đó là chuẩn truyền thông không dây tầm ngắn. Tuy nhiên, bạn có thể bị choáng ngợp vì Bluetooth SIG đã phát hành nhiều phiên bản khác nhau của thông số kỹ thuật Bluetooth trong những năm qua. Thực ra, giữ thẳng tất cả các phiên bản Bluetooth khác nhau cũng thú vị như việc gỡ dây tai nghe cũ. Dưới đây là những điều cơ bản về Bluetooth và Bluetooth Low Energy:
Bluetooth cổ điển là gì?
Hóa thân ban đầu, ngày nay được gọi là Bluetooth cổ điển, là nền tảng cho sự quen thuộc của chúng ta với kết nối không dây. Nói chung, Bluetooth Classic đề cập đến các công nghệ Bluetooth gốc – Tỷ lệ cơ bản [MKL62 là một mô-đun RF dựa trên chip RF SX1262 của smetech], Tốc độ Dữ liệu Nâng cao [EDR] và khuếch đại [AMP] – đã có sẵn trước Bluetooth 4.0. Vận hành kết thúc 79 các kênh trong 2.4 băng tần GHz, nó cho phép các thiết bị như điện thoại và tai nghe hình thành mạng khu vực cá nhân [PAN] để truyền dữ liệu trong khoảng cách ngắn.
Trong thực tế, Bluetooth cổ điển không phải là thuật ngữ chính thức. Đây là tài liệu tham khảo thuận tiện cho bộ công nghệ BR/EDR/AMP gốc, như được xác định bởi Bluetooth SIG, giới thiệu sự phát triển năng động của công nghệ. Ngoài ra, một trong những vai trò đáng chú ý nhất của nó là làm trụ cột cho việc ghép nối thiết bị âm thanh với điện thoại di động.. Bluetooth Classic đã trở nên quan trọng đối với cuộc sống hàng ngày, đặc biệt khi xu hướng thiết bị điện thoại thông minh không có giắc cắm tai nghe vẫn tiếp tục. Quá trình kết nối hai thiết bị qua Classic Bluetooth hiện nay đã trở thành một kỹ năng phổ biến.
Bluetooth năng lượng thấp là gì?
Được phân biệt là một phần của Bluetooth 4.0 đặc điểm kỹ thuật cốt lõi, Bluetooth năng lượng thấp [ĐÃ TRỞ THÀNH] đại diện cho bước nhảy vọt về hiệu quả sử dụng năng lượng trong hệ sinh thái Bluetooth. Còn được gọi là Bluetooth thông minh, BLE chia sẻ sự quản lý và giám sát tương tự của Bluetooth SIG. Đặc điểm nổi bật của nó nằm ở mức tiêu thụ điện năng tối thiểu và chế độ ngủ tiết kiệm năng lượng. hậu quả là, điều này cho phép các thiết bị BLE hoạt động trong thời gian dài bằng cách sử dụng pin dạng đồng xu nhỏ.
BLE hoạt động trong cùng một 2.4 Dải tần GHz như Bluetooth tiêu chuẩn nhưng sử dụng phổ trải rộng nhảy tần riêng biệt [FHSS] cơ chế. Trong khi BLE chia sẻ phổ tần vô tuyến giống như thiết bị tiền nhiệm của nó, nó hoạt động với tốc độ xấp xỉ một nửa tốc độ dữ liệu, mang lại sự cân bằng giữa bảo tồn năng lượng và phạm vi liên lạc hiệu quả.
Về bản chất, Bluetooth Low Energy không chỉ đơn thuần là phiên bản tinh giản của Bluetooth Classic, mà là một sự lặp lại chuyên biệt và hiệu quả phục vụ cho nhiều ứng dụng đòi hỏi kết nối không dây tiết kiệm năng lượng.
Bluetooth cổ điển vs BCÁC: so sánh từng tính năng
Bây giờ chúng ta đã đề cập đến những kiến thức cơ bản về Bluetooth LE và Bluetooth, Hãy so sánh trực tiếp một số khác biệt kỹ thuật chính giữa Bluetooth cổ điển và Bluetooth tiết kiệm năng lượng:
Mức tiêu thụ pin
Trong khi Classic Bluetooth rất tiết kiệm điện năng so với các chuẩn không dây khác, BLE quản lý để cắt giảm mức tiêu thụ điện năng hơn nữa. Trường hợp Bluetooth Classic có nhu cầu năng lượng cao hơn nhiều, Bluetooth Low Energy có thể hoạt động trong nhiều năm chỉ với một viên pin dạng đồng xu. Đối với các ứng dụng IoT yêu cầu nguồn điện thấp ổn định, BLE là người chiến thắng rõ ràng.
Tốc độ truyền dữ liệu
Bluetooth Classic có tốc độ dữ liệu tối đa vượt trội khoảng 3 Mbps so với Bluetooth Low Energy cao nhất khoảng 1 Mbps. Tuy nhiên, Tốc độ thấp hơn của BLE đủ để truyền định kỳ một lượng nhỏ dữ liệu, đây là trường hợp sử dụng IoT phổ biến. Thông lượng cao hơn của Bluetooth Classic đi kèm với chi phí sử dụng điện năng cao hơn.
độ trễ
Độ trễ đề cập đến độ trễ thời gian để gói dữ liệu được truyền thành công. Ở đây Bluetooth Low Energy thực sự đạt được thời gian trễ thấp hơn khoảng 6 ms so với 100 ms cho Bluetooth cổ điển. Kết quả là, BLE có thể cho phép giao tiếp thiết bị phản hồi nhanh hơn nhiều, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng IoT thời gian thực.
Phạm vi
Bluetooth 5.0 đã tăng phạm vi Bluetooth tối đa lên đáng kể lên đến khoảng 800 chân hoặc 240 mét. Tuy nhiên trong thực tế, phạm vi đáng tin cậy điển hình vẫn ở khoảng 30 m cho Bluetooth cổ điển, và 50 m cho Bluetooth năng lượng thấp. Ngoài trời với đường ngắm, Phạm vi tối ưu của BLE mở rộng đến 150 m. Mặc dù Bluetooth 5.0 những điều được cải thiện, phạm vi phụ thuộc vào thiết kế ăng-ten và công suất truyền tải hơn là sự khác biệt giữa các công nghệ cốt lõi.
Cấu trúc liên kết
Cấu trúc liên kết đề cập đến cách các thiết bị kết nối và giao tiếp trong mạng. Bluetooth Classic sử dụng cấu trúc liên kết ngang hàng đơn giản trong đó hai thiết bị giao tiếp trực tiếp. Bluetooth Low Energy hỗ trợ cấu trúc liên kết ngang hàng cũng như hình sao trong đó nhiều thiết bị giao tiếp với thiết bị chính trung tâm. Hơn nữa, BLE cũng cung cấp khả năng phát sóng từ một thiết bị đến nhiều thiết bị và kết nối mạng lưới Bluetooth. Các tùy chọn cấu trúc liên kết bổ sung trong Bluetooth LE mang đến cho nó kiến trúc mạng linh hoạt hơn và có khả năng mở rộng phù hợp với việc triển khai IoT.
Bluetooth cổ điển Bluetooth năng lượng thấp MKL62 là một mô-đun RF dựa trên chip RF SX1262 của smetech 2.4 Dải GHZ ISM 2.4 Dải GHZ ISM Không. của kênh 79 một kênh MHz 40 kênh hai MHz Sự tiêu thụ năng lượng Thấp Ít hơn Tốc độ dữ liệu 1-3 Mbps 1 Mbps độ trễ Xấp xỉ. 100 bệnh đa xơ cứng Xấp xỉ. 6 bệnh đa xơ cứng Phạm vi < 30 m 50 m [ 150 m trong khu vực mở] Cấu trúc liên kết Ngang hàng [1:1] Ngang hàng [1:1]
Ngôi sao [nhiều:1]
Phát tin [1:nhiều]
Lưới thép [nhiều:nhiều]
Ghép nối thiết bị Yêu cầu Không yêu cầu Có khả năng giọng nói Đúng Không Nút/Nô lệ hoạt động 7 Vô hạn Bảo vệ 64b/128 bit, lớp ứng dụng do người dùng xác định 128 bit AES, lớp ứng dụng do người dùng xác định Khả năng tương thích với điện thoại thông minh 100% có sẵn trên điện thoại thông minh 100% có sẵn trên điện thoại thông minh Trường hợp sử dụng Các ứng dụng truyền phát như truyền phát âm thanh, chuyển tập tin, và tai nghe Đèn hiệu vị trí, ứng dụng nhà thông minh, các thiết bị y tế, giám sát công nghiệp, theo dõi thể dục
Ưu và nhược điểm của Bluetooth cổ điển và BLE
Vì Bluetooth đã đa dạng hóa thành các tiêu chuẩn phục vụ các nhu cầu khác nhau, điều quan trọng là phải hiểu điểm mạnh và hạn chế tương ứng của họ. Bây giờ hãy tóm tắt một số lợi ích và hạn chế chính của Bluetooth LE so với Bluetooth Classic:
Ưu điểm của Bluetooth cổ điển
- Thông lượng cao hơn: Bluetooth Classic có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn khoảng 3 Mbps, cung cấp khả năng truyền dữ liệu nhanh chóng các tệp lớn như luồng âm thanh.
- Khả năng tương thích ngược: Bluetooth Classic duy trì khả năng tương thích ngược với các thiết bị cũ, giữ kết nối với các phụ kiện cũ.
- Công nghệ hoàn thiện: Là tiêu chuẩn lâu đời hơn, Bluetooth Classic được hưởng lợi từ nhiều thập kỷ cải tiến và khả năng tương thích rộng rãi.
Hạn chế của Bluetooth Classic
- Tiêu thụ điện năng cao: Do nhu cầu năng lượng cao trong quá trình truyền tải và khám phá, thời lượng pin của thiết bị Bluetooth cạn kiệt nhanh chóng.
- Kết nối chậm: Với độ trễ khoảng 100ms, Độ trễ Bluetooth cổ điển đối với các ứng dụng cần liên lạc qua lại nhanh chóng.
- Cấu trúc liên kết và kết nối hạn chế: Bluetooth cổ điển chỉ cung cấp cấu trúc liên kết ngang hàng đơn giản và giới hạn các kết nối nô lệ ở 7 thiết bị.
Ưu điểm của Bluetooth năng lượng thấp
- Sự tiêu thụ ít điện năng: Có thể tồn tại trong nhiều tháng hoặc nhiều năm với một cục pin nhỏ, lý tưởng cho các thiết bị IoT.
- Độ trễ được tối ưu hóa: Độ trễ xuống tới 6 ms cho phép các ứng dụng điều khiển đáp ứng.
- Giá thấp: Chi phí thấp của chipset và linh kiện giúp giá thành thiết bị BLE rất thấp.
Hạn chế của Bluetooth Low Energy
- Thấp hơn dữ liệu giá: Tốc độ dữ liệu tối đa xung quanh 1-2 Mbps, không phù hợp với truyền thông băng thông cao, và thấp hơn nhiều so với WiFi/di động.
- Phạm vi bị giới hạn: Phạm vi phủ sóng điển hình dưới 200m ngay cả trong tầm nhìn.
- Tác động môi trường: Hiệu suất bị suy giảm do chướng ngại vật như tường hoặc cơ thể.
Bluetooth so với Bluetooth năng lượng thấp: trường hợp sử dụng khác nhau
Bluetooth Classic và Bluetooth Low Energy phù hợp với các ứng dụng khác nhau dựa trên khả năng của chúng. Như chúng ta đã tìm hiểu trước đây, Bluetooth Classic được sử dụng phổ biến nhất trong các thiết bị âm thanh như tai nghe và loa không dây, cũng như để truyền tập tin giữa các thiết bị. Thật, nó được dành cho người tiêu dùng bình thường sử dụng trực tiếp, những người có thể dễ dàng mua và sử dụng các thiết bị Bluetooth đó.
Ngược lại, Bluetooth LE được tối ưu hóa cho các thiết bị IoT thương mại nhờ hiệu quả thu thập dữ liệu định kỳ ở mức năng lượng thấp. Đồng thời cũng được sử dụng trong các thiết bị cá nhân như máy theo dõi thể dục tập trung vào việc thu thập dữ liệu, BLE được sử dụng nhiều trong chăm sóc sức khỏe cho màn hình và cài đặt công nghiệp cho dịch vụ định vị và theo dõi tình trạng. Công suất thấp và hiệu quả cao khiến BLE trở nên lý tưởng cho các trường hợp sử dụng IoT liên quan đến việc truyền dữ liệu nhỏ thường xuyên.
Với ý nghĩ so sánh ở trên, đây là các trường hợp sử dụng khác nhau giữa Bluetooth cổ điển và Bluetooth Low Energy:
Các trường hợp sử dụng Bluetooth cổ điển phổ biến bao gồm:
– Truyền nhạc tới tai nghe và loa không dây
– Kết nối bàn phím không dây, chuột, và máy in
– Gọi rảnh tay trên ô tô
– Truyền tập tin giữa các thiết bị
– Cung cấp kết nối internet thông qua tethering
Bluetooth Low Energy được tối ưu hóa cho các thiết bị IoT nhỏ gọn thu thập lượng nhỏ dữ liệu cảm biến. Các trường hợp sử dụng BLE phổ biến bao gồm:
– Kết nối thiết bị theo dõi sức khỏe có thể đeo để theo dõi bước đi, nhịp tim, Vân vân.
– Cảm biến nhiệt độ nhà thông minh, chuyển động, Vân vân.
– Đèn hiệu vị trí để cung cấp dịch vụ dựa trên vùng lân cận
– Mạng cảm biến IoT công nghiệp để theo dõi tình trạng
– Các thiết bị chăm sóc sức khỏe như máy theo dõi lượng đường cần năng lượng thấp
– Ứng dụng giao thông công cộng phát hiện xe buýt/xe lửa gần đó
Điều gì tiếp theo cho Bluetooth
Bản cập nhật Bluetooth lớn gần đây nhất là Bluetooth 5.0 phát hành vào 2016, giúp cải thiện sự cân bằng tốc độ/phạm vi cho các thiết bị Bluetooth Low Energy. Gần đây hơn ở 2022, Bluetooth SIG đã công bố khả năng phát sóng âm thanh Bluetooth mới được gọi là Auracast điều đó sẽ kích hoạt các ứng dụng âm thanh tiêu dùng nhiều người nghe mới bằng cách truyền âm thanh đến các bộ thu Bluetooth gần đó không giới hạn.
Nhìn về phía trước, lần lặp lại lớn tiếp theo Bluetooth 6.0 có thể đến trong vòng vài năm tới dựa trên chu kỳ phát hành thông thường. Bluetooth SIG chưa đưa ra thông báo chính thức nào về v6.0, nhưng nó có thể sẽ tiếp tục cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng, phạm vi, và tốc độ để mở rộng khả năng cho các ứng dụng âm thanh và IoT. Với Internet vạn vật và tai nghe không dây đều có sự tăng trưởng nhanh chóng, nhu cầu về công nghệ không dây mạnh mẽ và năng lượng thấp tiếp tục tăng. Bluetooth SIG sẽ nhằm mục đích đáp ứng những nhu cầu này với thế hệ tiếp theo trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích ngược.
Nhìn chung, nếu bạn đang làm việc với công nghệ Bluetooth Low Energy, MOKOSmart có thể giúp cung cấp một loạt Đèn hiệu BLE và cảm biến cho các ứng dụng khác nhau nhằm tạo ra trải nghiệm người dùng tốt nhất có thể.