Bluetooth là một trong những trụ cột của thế giới tiện ích di động, cho phép các thiết bị di động giao tiếp dễ dàng trên khoảng cách ngắn. Đó là cách tai nghe không dây của bạn nói chuyện với điện thoại di động của bạn mà không có sự phức tạp và yêu cầu năng lượng của WiFi. Cụ thể, thành phần Năng lượng thấp (BLE) là thú vị cho những người xây dựng các tiện ích di động, vì nó đòi hỏi một lượng năng lượng rất nhỏ.
Bluetooth le là gì?
Bluetooth LE, còn được gọi là Bluetooth Smart, là một phần của phiên bản thứ tư của tiêu chuẩn Bluetooth. Hoàn thành vào năm 2010, Bluetooth 4.0 đã được cập nhật nhiều lần kể từ đó và phiên bản hiện tại là 4.2, được phát hành vào tháng 7 năm 2015. Phiên bản này tạo ra ba lớp khác nhau của thiết bị: Bluetooth, Bluetooth Sẵn sàng thông minh và Bluetooth thông minh. Ý tưởng cơ bản là thông minh Bluetooth chỉ ra một thiết bị như Pedometer hoặc màn hình tim chỉ có thể gửi và nhận tín hiệu Bluetooth Le, trong khi một thiết bị sẵn sàng thông minh có thể quản lý các tín hiệu Bluetooth LE và tiêu chuẩn. Một thiết bị Bluetooth 4.2 tiêu chuẩn (như điện thoại di động hoặc dongle USB) cũng có thể gửi và nhận tín hiệu Bluetooth Le.
Ít nhất, đó là lý thuyết. Bởi vì Bluetooth đã tiến triển trong những năm qua, khả năng tương thích thực tế thường khó xác định. Điều này không được hỗ trợ bởi sự hỗ trợ của Bluetooth cho Bluetooth trong các hệ điều hành của máy tính và điện thoại di động: Chẳng hạn, hỗ trợ Bluetooth Le cho Android, chẳng hạn, đã không được bao gồm cho đến khi phiên bản 4.3 (JellyBean), do đó vẫn còn rất nhiều thiết bị Android ngoài kia không hỗ trợ nó Apple đã chủ động hơn rất nhiều: Hỗ trợ Bluetooth Le được bao gồm trong phiên bản iOS 6 và OSX phiên bản 10.9.
Nhóm Lãi suất đặc biệt Bluetooth (SIG) sử dụng hướng dẫn này để hiểu khả năng tương thích của các phiên bản Bluetooth khác nhau
Mục đích của Bluetooth LE là mở tiêu chuẩn lên đến một lớp thiết bị mới: những thứ gửi một lượng nhỏ dữ liệu không thường xuyên và chạy hết pin nhỏ. Bluetooth LE chạy trên cùng dải tần số dưới dạng Bluetooth tiêu chuẩn: band ism (công nghiệp, khoa học, khoa học và y tế) 2.4GHz không yêu cầu giấy phép sử dụng. Băng tần ISM được chia thành 40 kênh và các thiết bị Le hop giữa các kênh này để tránh nhiễu. Để giữ các yêu cầu năng lượng giảm, Bluetooth LE có công suất truyền thấp hơn (trong khoảng 0,01 đến 10mW) so với Bluetooth tiêu chuẩn, cho phép công suất lên tới 100MW cho các thiết bị lớp 1 và 1MW cho Lớp 3. Dữ liệu được gửi theo cùng một cách, (Sử dụng phím Shift tần số Gaussian), nhưng tốc độ dữ liệu thấp hơn: tối đa 1 megabit mỗi giây (MB / s), so với tối đa 24MB / giây của Bluetooth tiêu chuẩn. Các thiết bị Bluetooth Le cũng có thể chuyển đổi giữa chế độ chờ và chế độ hoạt động nhanh hơn nhiều so với tiêu chuẩn, tiết kiệm năng lượng bằng cách cho phép gửi dữ liệu nhỏ.
Bluetooth phân loại thiết bị theo mục đích của chúng, tạo ra một số cấu hình cho những thứ như tai nghe, tai nghe và các thiết bị giao diện của con người như chuột và bàn phím. Bluetooth Le thêm một bộ cấu hình mới này, được gọi là cấu hình chất lượng chung (GATT). Chúng bao gồm các hồ sơ cho các thiết bị như màn hình huyết áp, và nhiều cấu hình chung hơn cho các thiết bị như Fobs quan trọng (cấu hình tiệm cận). Rất nhiều thiết bị Bluetooth Le hỗ trợ một số cấu hình này, với các cấu hình nhất định được kích hoạt được kiểm soát bởi phần sụn trên thiết bị.
Các thiết bị Bluetooth LE sử dụng rất ít năng lượng và được tạo để chạy hết pin. Chẳng hạn, sê-ri chip NRF52 bán dẫn NRODIC có thể chạy trên điện áp từ 1,7 đến 3,6V và chỉ vẽ 1,2μA khi hệ thống ở chế độ không tải. Đó là đủ thấp để nó có thể chạy trong ít nhất một năm trên pin tiền xu.
Bluetooth LE hoàn toàn là một giao thức thú vị cho Hacker phần cứng, nhưng nó có các nhà phê bình của nó. Mike Ryan đã chứng minh nhiều vấn đề an toàn với tiêu chuẩn, phá vỡ mã hóa rằng giao thức sử dụng và chứng minh cách có thể làm hỏng từ xa điện thoại Android bằng radio Bluetooth.
Cách sử dụng Bluetooth LE
Cách dễ nhất để bắt đầu làm việc với Bluetooth LE là để có được một bộ phát triển. Chúng có sẵn rộng rãi từ các công ty tạo ra chip Bluetooth, chẳng hạn như chất bán dẫn Bắc Âu, Texas Cụ và CSR. Adafruit cũng sử dụng bảng đột phá gọn gàng dựa trên đài phát thanh bán dẫn Bắc Âu. Để tạo ra các thiết bị độc lập, Beatblue Bean là một nơi tốt để bắt đầu, vì nó kết hợp đài phát thanh Bluetooth LE với Arduino để dễ dàng lập trình và kiểm soát.
Bean LightBlue, một thiết bị Bluetooth nhỏ (và rất hack).