Bluetooth je jedným z hlavných zariadení mobilného gadgetového sveta, čo umožňuje mobilné zariadenia ľahko komunikovať cez krátke vzdialenosti. Je to, ako vaše bezdrôtové slúchadlá sa rozpráva s vaším mobilným telefónom bez komplexnosti a energie požiadaviek WiFi. Najmä zložka Bluetooth nízka energia (BLE) je zaujímavá pre tých, ktorí budujú prenosné gadgets, pretože si vyžaduje veľmi malé množstvo energie.
Čo je Bluetooth Le?
Bluetooth Le, tiež známy ako Bluetooth Smart, je súčasťou štvrtej verzie štandardu Bluetooth. Dokončené v roku 2010, Bluetooth 4.0 bol niekoľkokrát aktualizovaný, pretože a aktuálna verzia je 4.2, vydaná v júli 2015. Táto verzia vytvorí tri rôzne triedy zariadenia: Bluetooth, Bluetooth Smart Ready a Bluetooth Smart. Základným myšlienkou je, že Bluetooth Smart indikuje zariadenie, ako je krokomer alebo srdcový monitor, ktorý môže odosielať a prijímať len Bluetooth Le signály, zatiaľ čo zariadenie Smart Ready môže spravovať LE a štandardné signály Bluetooth. Štandardné zariadenie Bluetooth 4.2 (ako napríklad mobilný telefón alebo USB dongle) môže tiež posielať a prijímať signály Bluetooth Le.
Aspoň teória. Pretože Bluetooth postupoval v priebehu rokov, skutočná kompatibilita je často ťažké určiť. To nie je pomohlo trochu nespravú podporu pre Bluetooth v operačných systémoch počítačov a mobilných telefónov: Bluetooth Le Support pre Android, napríklad nebola zahrnutá až do verzie 4.3 (Jellybean), takže tam sú stále veľa zariadení Android ktoré ju nepodporujú. Apple bol oveľa proaktívnejší: Bluetooth Le Support bola zahrnutá do IOS verzie 6 a OSX verzie 10.9.
Špeciálna skupina Bluetooth (SIG) používa túto príručku na pochopenie kompatibility rôznych verzií Bluetooth
Účelom Bluetooth Le je otvoriť štandard do novej triedy zariadení: tie, ktoré posielajú malé množstvá dát zriedkavo, a utiecť z malých batérií. Bluetooth LE beží na rovnakom frekvenčnom pásme ako štandardné Bluetooth: pásmo 2.4GHz ISM (priemyselná, vedecká a lekárska) pásma, ktorá nevyžaduje licenciu na použitie. Band ISM je rozdelený do 40 kanálov a Le Devices Hop medzi týmito kanálmi, aby sa zabránilo rušeniu. Ak chcete zachovať požiadavky na výkon, Bluetooth Le má nižší prenosový výkon (medzi 0,01 a 10mw) ako štandardné Bluetooth, ktorý umožňuje výkon až do 100 MW pre zariadenia triedy 1 a 1MW pre triedu 3. Údaje sa odosielajú rovnakým spôsobom, (Pomocou kľúča Gaussovho frekvenčného posunu), ale rýchlosť dát je nižšia: maximálne 1 megabit za sekundu (MB / s), proti maximálnej 3 MB / S štandardného Bluetooth. Bluetooth Le Zariadenia môžu tiež prepínať medzi pohotovostným a aktívnym režimom oveľa rýchlejšie ako štandardné, čo umožňuje posielanie malých výbuchov údajov.
Bluetooth Klasifikuje zariadenia podľa ich účelu, vytváraním viacerých profilov pre veci, ako sú slúchadlá, slúchadlá a zariadenia pre ľudské rozhranie, ako sú myši a klávesnice. Bluetooth LE Pridáva novú sadu týchto profilov, zvaných profilov Generic Quality (GATT). Patria sem profily pre zariadenia, ako sú monitory krvného tlaku, a oveľa viac generických profilov pre zariadenia, ako sú kľúčové foby (profil proximácie). Veľa zariadení Bluetooth Le podporujú množstvo týchto profilov, pričom určité profily, ktoré sú povolené, sú riadené firmvérom na zariadení.
Bluetooth Le zariadenia používajú veľmi malý výkon a sú vytvorené na spustenie batérií. Séria čipov Nordic Semiconductor NRF52, napríklad, môže bežať na napätie medzi 1,7 a 3,6V a čerpá len 1,2μA, keď je systém v nečinnom režime. To je dostatočne nízke, že by mohlo bežať aspoň jeden rok na mincovej batérii.
Bluetooth Le je absolútne zaujímavý protokol pre hardvér hacker, ale má svojich kritikov. Mike Ryan preukázal mnoho bezpečnostných problémov so štandardom, ktorý porušil šifrovanie, že protokol používa a demonštruje, ako je možné vzdialene naraziť telefón Android pomocou rádia Bluetooth.
Ako používať Bluetooth Le
Najjednoduchší spôsob, ako začať pracovať s Bluetooth Le je získať vývojovú sadu. Tieto sú široko dostupné od spoločnosti, ktoré robia Bluetooth čipy, ako napríklad Nordic Semiconductor, Texas Instruments and CSR. Adafruit also uses a neat breakout board based on a Nordic Semiconductor radio. For making standalone devices, the Lightblue Bean is a good place to start, as it combines a Bluetooth LE radio with an Arduino for easy programming and control.
The Lightblue Bean, a small (and very hackable) Bluetooth LE device.