تکنولوژی BLE؛ یک فناوری جذاب و کاربردی
بلوتوث همواره به عنوان یک فناوری جذاب و البته مناسب برای برقراری ارتباط به صورت بی‌سیم شناخته می‌شود و از امواج رادیویی با برد کم استفاده می‌کند. این فناوری برای اولین بار در سال 1994 معرفی شد، اما بعد از چند سال به دلیل وجود مشکلاتی مانند مصرف بالای انرژی، محبوبیت خود را از دست داد. به همین خاطر، تکنولوژی BLE یا Bluetooth Low Energy معرفی شد که توانست میزان مصرف انرژی در ارتباطات بلوتوثی را تا حد زیادی کاهش دهد. در این مطلب با تکنولوژی BLE آشنا می‌شویم.
فناوری Bluetooth Low Energy یا به اختصار BLE چیست؟
فناوری BLE که نام کامل آن Bluetooth Low Energy است، توانسته است به خوبی بزرگ‌ترین ضعف بلوتوث یعنی مصرف بالای آن را برطرف کند. این فناوری دارای حالت‌های مختلفی مانند Sleep است که می‌تواند در مواقعی که از بلوتوث استفاده نمی‌شود، فعالیت آن را محدود کند. البته در زمانی که از بلوتوث موبایل یا هر دستگاه دیگری که مجهز به این فناوری است، استفاده می‌کنید، مقدار مصرف انرژی آن تقریبا معادل بلوتوث‌های بدون BLE خواهد بود.
از BLE برای چه کارهایی استفاده می‌شود؟
احتمالا برچسب‌های هوشمند (Smart Tag) را دیده‌اید که روی شیشه‌های ساختمان‌ها و خودروها چسبانده می‌شوند. این تگ‌ها مصداق بارزی از کاربرد BLE هستند. این برچسب‌ها می‌توانند در صورت اسکن شدن با دستگاه مورد نظر ارتباط برقرار کنند که این ارتباط از طریق بلوتوث انجام می‌شود. حال زمانی که از این تگ‌ها استفاده نمی‌شود، BLE غیرفعال می‌شود و در نتیجه، میزان مصرف انرژی به حداقل می‌رسد. این مصرف پایین انرژی به حدی تاثیرگذار است که در تگ‌های معمولی شاید هر ماه نیاز داشته باشید که تگ را شارژ کنید. این در حالی است که تگ‌های مجهز به این فناوری، ممکن است تا بیشتر از یک سال نیاز به شارژ مجدد نداشته باشند.
به دلیل دایره پوششی بالا و در حدود 100 متر، از تکنولوژی BLE می‌توان در زمینه‌های مختلفی مانند پزشکی استفاده کرد. حتی در زمینه‌های ورزشی و برای اندازه‌گیری فشار خون، ضربان قلب، دمای بدن، سرعت و قدرت هم از این فناوری می‌توان استفاده کرد.
خودروها یکی از محبوب‌ترین زمینه‌های استفاده از تکنولوژی BLE هستند. خودروهای امروزی که از فناوری‌هایی مانند ورود و استارت بدون کلید و مانیتورهای بلوتوثی استفاده می‌کنند، دیگر از گیرنده‌های آنالوگی استفاده نمی‌کنند. بلکه با کمک BLE می‌توان از فاصله زیاد خودرو را پیدا کرد.
برای پیدا کردن وسایل ارزشمند هم می‌توان به سراغ BLE رفت. به‌عنوان‌مثال، با کمک این فناوری می‌توانید ساعت یا مچ‌بند هوشمند خود را به موبایل وصل کنید و هر زمانی که یکی از آن‌ها را گم کردید، با کمک این فناوری آن را پیدا کنید.
چه اصطلاحاتی در زمینه BLE به‌کار گرفته می‌شوند؟
در تکنولوژی BLE سه اصطلاح مهم وجود دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به Peripheral Device یا Central Device، BLE Advertising و UUID اشاره کرد. اصطلاح Peripheral Device که به آن Central Device هم گفته می‌شود، برای تنها دستگاه مرکزی است که در یک شبکه BLE قرار می‌گیرد. به زبان دیگر، یک شبکه BLE می‌تواند تا حد زیادی دستگاه‌های جانبی داشته باشد، اما تنها یک دستگاه می‌تواند نقش دستگاه مرکزی یا اصلی را ایفا کرده و تمام این دستگاه‌ها را به هم متصل کند.
اصطلاح BLE Advertising یک اصطلاح است که برای دستگاه‌های بلوتوث ارسال می‌شود تا دستگاه‌ها بتوانند با هم جفت شوند. اصطلاح UUID که نام کامل آن Universal Unique Identifier می‌باشد، یکی دیگر از اصطلاحات به‌کار رفته در BLE است که در هنگام برنامه‌نویسی، به هر دستگاه بلوتوثی ارائه می‌شود. به زبان ساده‌تر، UUID یک کد انحصاری برای هر دستگاه بلوتوثی است.
تفاوت‌های میان BLE و بلوتوث معمولی
دو فناوری اصلی در مشخصات هسته بلوتوث امروزی وجود دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به بلوتوث کلاسیک و بلوتوث هوشمند (BLE) اشاره کرد. تفاوت عمده بین این دو تکنولوژی در مصرف خلاصه می‌شود. با این حال، عوامل دیگری وجود دارند که باعث می‌شوند بلوتوث BLE بتواند جایگاهی محکم و مطمئن در میان فناوری‌های ارتباطاتی داشته باشد.
قابلیت استفاده در برنامه‌های کاربردی متنوع
بلوتوث کلاسیک برای برنامه‌هایی که به ردوبدل مداوم داده‌ها نیاز دارند، مانند هدفون‌های بلوتوثی، عالی است. با این حال، BLE برای برنامه‌هایی مناسب است که بیشتر به صورت مقطعی داده‌ها را منتقل می‌کنند. چرا که در این روش، در زمانی که داده‌ای ردوبدل نمی‌شود، BLE مصرف بلوتوث را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. همچنین کسب‌وکارهایی که برنامه‌های مخصوص خود را برای کارگران و کارمندان دارند، برای ارسال آلارم‌های مخصوص می‌توانند از سیستم‌های بر پایه BLE استفاده کنند.
قابلیت اتصال هم‌زمان
تکنولوژی BLE می‌تواند تا 20 اتصال را به طور هم‌زمان برقرار کند. این فناوری به این دلیل از اتصالات هم‌زمان بیشتری پشتیبانی می‌کند که نسبت به بلوتوث معمولی بسته‌های داده کوچک‌تری را منتقل می‌کند و در نتیجه، فضای کافی برای برقراری اتصال بیشتر را دارد. این در حالی است که بلوتوث معمولی یا همان کلاسیک، نهایتا می‌تواند 7 اتصال هم‌زمان داشته باشد.
زمان مورد نیاز برای اتصال دیتا
یکی از تفاوت‌های مشهود میان بلوتوث معمولی و BLE، زمان مورد نیاز برای ارسال داده است. در بلوتوث کلاسیک شما به میانگین 100 میلی‌ثانیه زمان نیاز دارید تا داده مورد نظر را ارسال کنید. این در حالی است که در تکنولوژی BLE این کار در مدت 3 میلی‌ثانیه انجام می‌شود.
نرخ انتقال اطلاعات
همان‌طور که گفته شد، بلوتوث کلاسیک بسته‌های داده با حجم بالاتری را نسبت به BLE انتقال می‌دهد. همین باعث می‌شود تا تعداد دستگاه‌های کمتری بتوانند به آن به صورت هم‌زمان متصل شوند. این نرخ در بلوتوث کلاسیک بین 2 تا 3 مگابیت بر ثانیه و در BLE 200 کیلوبیت بر ثانیه است.
تکنولوژی BLE؛ کاهش مصرف انرژی و امکان اتصال هم‌زمان 20 دستگاه
درست است که بلوتوث کلاسیک یا معمولی توانایی انتقال داده با نرخ بالایی را دارد، اما همین نرخ بالا باعث شده است که تعداد دستگاه‌های کمتری بتوانند به صورت هم‌زمان به این فناوری متصل شوند. تکنولوژی BLE در عین اینکه برد بالایی دارد و امکان اتصال 20 دستگاه را به صورت هم‌زمان فعال می‌کند، می‌تواند مصرف انرژی را به نصف برساند.
منابع
