- A sebesség iránti igény
- Átviteli tartomány
- Teljesítmény / akkumulátor élettartama / akkumulátor mérete
- Kompatibilitás
- A két világ legjobbja: Bluetooth Dual-Mode
- Biztonság
- Összegzés
- A szerzőről
Számos vezeték nélküli szabvány áll rendelkezésére egy új termék létrehozásakor. Minden választásnak megvannak a maga előnyei és hátrányai. Ez valóban a céljától függ. Ebben a cikkben a három legnépszerűbb rövid hatótávolságú vezeték nélküli szabványt vesszük szemügyre: Bluetooth Classic, Bluetooth Low-Energy (BLE) és WiFi Direct.
A sebesség iránti igény
Ha a nagy sebességű adatátvitel a termék kritikus követelménye, akkor valószínűleg a WiFi Direct lesz a legjobb választás. Mindenki hallott már a WiFi-ről, de a WiFi Directről kevesen tudnak. Bár ez változik. A normál WiFi hozzáférési pontot igényel. Tehát, ha adatokat akar átvinni egyik eszközről a másikra, akkor át kell haladnia a hozzáférési ponton. A WiFi Direct rendelkezik a WiFi sebességének előnyeivel, hozzáférési pont nélkül. Az adatok közvetlenül az egyik eszközről a másikra továbbíthatók, akárcsak a Bluetooth-on keresztül.
|
Sebesség-összehasonlítás |
|
| Vezeték nélküli szabvány | Sebesség |
| Alacsony energiafelhasználású Bluetooth | 1 Mbps |
| Bluetooth Classic | 2-3 Mbps |
| Wi-Fi Direct | 100-250 Mbps |
A WiFi Direct maximális adatátviteli sebessége körülbelül tízszerese a Bluetooth Classic használatával elérhető sebességnek. Tehát például, ha termékének videofájlokat kell továbbítania, különösen nagy felbontású videókat, akkor a lehető leggyorsabb vezeték nélküli kapcsolatra lesz szüksége. A Bluetooth semmilyen módon nem lesz elég gyors, ezért szinte biztos, hogy fel kell kínálnia a WiFi Direct kapcsolatot.
A sebességspektrum másik végén található a Bluetooth Low Energy (más néven Bluetooth Smart), amely körülbelül 2-3x lassabb, mint a Bluetooth Classic, vagy 20-30x lassabb, mint a WiFi Direct. Jellemzően kis mennyiségű szakaszos adat továbbítására szolgál, például érzékelő leolvasások (hőmérséklet, gyorsulás stb.) Vagy esetleg GPS koordináták.
Amikor folyamatosan adatokat kell továbbítania, például hang streaming közben, akkor általában a Bluetooth Classic-ot kell használnia. A Bluetooth Classic a streaming alkalmazásokhoz van optimalizálva, szemben a BLE-vel, amely rövid, ritka adattörésekre van optimalizálva.
Lehetséges azonban a BLE használata a hang streamingjéhez, de nem ugyanolyan minőségben, mint a Bluetooth Classic esetében. Például a Bluetooth-verem szolgáltató, a Searan LLC biztosíthat Önnek egy egyedi Bluetooth LE-verem, amely lehetővé teszi az audio streaminget.
Átviteli tartomány
A WiFi Direct maximális hatótávolsága körülbelül 200 láb, míg a Bluetooth (klasszikus és alacsony energiafogyasztású) esetében csak körülbelül 50 láb. A WiFi Direct nagyobb tartománya a WiFi Direct által használt nagyobb átviteli teljesítmény miatt lehetséges.
A kompromisszum az akkumulátor élettartama, és ez a megnövekedett átviteli teljesítmény sokkal gyorsabban lemeríti a kis akkumulátort, mint bármelyik Bluetooth szabvány.
|
Tartomány-összehasonlítás |
|
|
Alacsony energiafelhasználású Bluetooth |
50 láb általában, de hatótávolság-növelővel 1500 ft-ig |
|
Bluetooth Classic |
Általában 50 láb, de hatótávolsággal 3000 lábig |
|
Wi-Fi Direct |
200ft |
De várjon egy percet… a dolgok nem mindig olyan egyszerűek. Van néhány kivétel. Először is, valójában különböző típusú Bluetooth-adók vannak. A legtöbb Bluetooth-termék egy olyan 2. osztályú adót használ, amelynek hatótávolsága körülbelül 50 láb, amint azt korábban említettük. De lehetséges egy 1. osztályú adó, amelynek hatótávolsága közelebb van a 300 lábhoz. De, csakúgy, mint a WiFi Direct esetében, a nagyobb átviteli teljesítmény is csökkenti az akkumulátor élettartamát.
A hatótávolság-bővítő áramkör használatával (amely többnyire nagyon érzékeny vevőből áll) még tovább növelheti a hatótávolságot a Bluetooth segítségével. Például a Bluegiga Bluetooth modul szolgáltató nagy hatótávolságú BLE modult (BLE121LR) kínál, amelynek hatótávolsága körülbelül 1500 láb. Kínálnak egy Bluetooth Classic nagy hatótávolságú modult (WT41) is, amelynek hatótávolsága 3000 láb!
Van még egy kivétel. Bizonyos alkalmazásokban valóban lehetséges, hogy a Bluetooth (még az alacsony energiafelhasználású változat) a WiFi Direct-nél nagyobb tartományban továbbítson, még mindig nagyon kevés energiát használva. Ez egy olyan fantasztikus szolgáltatásnak köszönhető, amelyet az úgynevezett hálós hálózatnak neveznek.
Normál esetben az adatok küldéséhez az A eszközről a C eszközbe közvetlen kapcsolatot kell kialakítania A és C között. De a hálóhálózattal ehelyett adatokat küldhet az A eszközről a C eszközre a B eszközön keresztül. Tehát, ha a B eszköz félúton van A között és C, akkor A és C kétszer olyan távol lehet egymástól, mint általában megengedett. Ennek oka, hogy a B eszköz reléként, vagy sok szempontból jelerősítőként működik. Ez az ötlet kibővíthető, lehetővé téve az összekapcsolt, alacsony fogyasztású eszközök nagy hálózatának elterjedését nagy távolságra. Valójában akár 65 000 eszköz is összekapcsolható hálóval.
A CSR nevű vezető Bluetooth-mikrochipek gyártója 2014-ben kezdte meg a hálózatos hálózatok beépítését a Bluetooth alacsony energiafelhasználású chipjeivel. Eddig ők az egyetlen chipgyártó cégek, akik a BLE-vel kínálnak hálót. Kétlem azonban, hogy ez sokkal tovább így lesz.
Lehetőség van egy egyedi Bluetooth-verem kifejlesztésére, amely lehetővé teszi a hálózathálózatot más chipekkel vagy a Bluetooth Classic-szal. Tudom, hogy a Searan Bluetooth-verem szolgáltató képes hálózati hálózatot hozzáadni a Bluetooth-veremhez.
Teljesítmény / akkumulátor élettartama / akkumulátor mérete
A nagyobb sebesség és a hosszabb közvetlen átviteli tartomány korrelál a nagyobb energiafelhasználással és így az akkumulátor rövidebb élettartamával. Tehát, ha az akkumulátor élettartama vagy az akkumulátor mérete fontos a termék számára, akkor az energiafogyasztás kritikussá válik.
A Bluetooth Low-Energy (BLE) egyértelmű győztes az alacsony energiafelhasználás szempontjából. Elsősorban a tárgyak internete alkalmazásaihoz fejlesztették ki, amelyeknek sokszor egy kicsi, egyórás akkumulátorral kell futniuk. A BLE eszköz egy-két évig működhet egyetlen óra akkumulátorral. Ez elsősorban azért lehetséges, mert az ilyen típusú termékeket csak alkalmanként továbbítják. Például egy BLE eszköz percenként egyszer csak 1 másodpercig továbbíthat adatokat. Ez azt jelenti, hogy az eszköz 59/60 = az idő 98,3% -a tétlen.
Kompatibilitás
Ha a régebbi okostelefonokkal való kompatibilitás kritikus a termék szempontjából, akkor a Bluetooth Classic lehet a legjobb választás. Minden okostelefon támogatja a Bluetooth Classic alkalmazást, de csak mérsékelten újabb telefonok támogatják a BLE és a WiFi Direct szolgáltatást.
|
Tartomány-összehasonlítás |
||
|
Alacsony energiafelhasználású Bluetooth |
Minden verzió |
Minden verzió |
|
Bluetooth Classic |
4.3-as vagy újabb verzió |
4S vagy újabb verzió |
|
Wi-Fi Direct |
4.0 vagy újabb verzió |
5S vagy újabb verzió |
A két világ legjobbja: Bluetooth Dual-Mode
Egyes alkalmazásokhoz időnként a Bluetooth Classic a legjobb választás, máskor pedig a Bluetooth Low-Energy a legjobb megoldás. Például talán inkább az alacsony energiafelhasználású Bluetooth-t választja az akkumulátor élettartamának megőrzése érdekében, de a régebbi okostelefonokkal való kompatibilitást is meg kívánja engedni.
A legjobb megoldás a Bluetooth Dual-Mode lehet. Ha újabb telefonokkal kommunikál, használhatja az akkumulátorkímélő BLE módot, de ha régebbi telefonokkal kell összekapcsolnia, választhatja a Klasszikus módot. A legtöbb Bluetooth chipgyártó és modulszolgáltató kettős módú Bluetooth megoldásokat kínál.
Biztonság
Mindhárom vezeték nélküli szabvány magas szintű biztonságot nyújt. A WiFi azonban 256 bites titkosítást használ, míg a Bluetooth (klasszikus és LE) csak 128 bites titkosítást használ. A legtöbb esetben a Bluetooth biztonsági szintje elegendő, de ha a termék szempontjából kritikus a biztonság, akkor a WiFi Direct lehet a jobb megoldás.
Összegzés
Mint a mérnöki szokásoknál, a különböző megoldások között kompromisszumok vannak. Egyik megoldás sem a legjobb az összes alkalmazásban. El kell döntenie, hogy mely kritériumok a legfontosabbak a termékéhez. Ez lehet egyszerű vagy összetett. Ha csak a sebesség érdekli, akkor könnyű választani. Vagy ha az akkumulátor élettartama az elsődleges gond, akkor a választása meglehetősen egyszerű. De ha a sebesség és az energiafelhasználás egyaránt érdekel, akkor a választás bonyolultabbá válik.
Annak eldöntése, hogy melyik specifikációk a legkritikusabbak a termék szempontjából, mindig kihívást jelent a termékfejlesztés szempontjából. Üdvözöljük a termékfejlesztés világában, ahol semmi sem egyszerű. Ha könnyű lenne, akkor minden vállalat ugyanolyan sikeres lenne, mint az Apple.
A szerzőről
