Bluetooth เป็นหนึ่งใน Mainstays ของโลกมือถือ Gadget World ช่วยให้อุปกรณ์พกพาสามารถสื่อสารได้อย่างง่ายดายในระยะทางสั้น ๆ มันเป็นวิธีที่ชุดหูฟังไร้สายของคุณพูดคุยกับโทรศัพท์มือถือของคุณโดยไม่มีความซับซ้อนและความต้องการพลังงานของ WiFi โดยเฉพาะอย่างยิ่งคอมโพเนนต์ Bluetooth Low Energy (BLE) เป็นที่น่าสนใจสำหรับผู้ที่สร้างอุปกรณ์พกพาเพราะต้องใช้พลังงานจำนวนน้อยมาก
Bluetooth Le คืออะไร
Bluetooth Le หรือที่เรียกว่า Bluetooth Smart เป็นส่วนหนึ่งของรุ่นที่สี่ของมาตรฐานบลูทู ธ สรุปในปี 2010 Bluetooth 4.0 ได้รับการอัปเดตหลายครั้งตั้งแต่และรุ่นปัจจุบันคือ 4.2, เปิดตัวในเดือนกรกฎาคมของปี 2015 รุ่นนี้สร้างสามชั้นเรียนที่แตกต่างกันของอุปกรณ์: บลูทู ธ , บลูทู ธ สมาร์ทพร้อมและบลูทู ธ สมาร์ท แนวคิดพื้นฐานคือบลูทู ธ สมาร์ทบ่งชี้ว่าอุปกรณ์เช่นเครื่องนับก้าวหรือจอภาพหัวใจที่สามารถส่งและรับสัญญาณ Bluetooth LE ได้ในขณะที่อุปกรณ์ Smart Ready สามารถจัดการสัญญาณ LE และบลูทู ธ มาตรฐาน อุปกรณ์บลูทู ธ 4.2 มาตรฐาน (เช่นโทรศัพท์มือถือหรือดองเกิล USB) สามารถส่งและรับสัญญาณ LE Bluetooth ได้
อย่างน้อยนั่นคือทฤษฎี เนื่องจากบลูทู ธ มีความคืบหน้าในช่วงหลายปีที่ผ่านมาความเข้ากันได้จริงมักจะยากที่จะตรวจสอบ สิ่งนี้ไม่ได้ช่วยโดยการสนับสนุนที่ค่อนข้างเป็นไปได้สำหรับบลูทู ธ ในระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์มือถือ: รองรับ Bluetooth LE สำหรับ Android เช่นไม่รวมจนถึงรุ่น 4.3 (Jellybean) ดังนั้นจึงยังมีอุปกรณ์ Android จำนวนมากอยู่ที่นั่น ที่ไม่รองรับ Apple เป็นเชิงรุกมาก: การสนับสนุน Bluetooth LE รวมอยู่ใน iOS เวอร์ชัน 6 และ OSX เวอร์ชัน 10.9
กลุ่มดอกเบี้ยพิเศษ Bluetooth (SIG) ใช้คู่มือนี้เพื่อทำความเข้าใจกับความเข้ากันได้ของ Bluetooth รุ่นต่าง ๆ
จุดประสงค์ของ Bluetooth LE คือการเปิดมาตรฐานจนถึงอุปกรณ์ใหม่: ผู้ที่ส่งข้อมูลจำนวนเล็กน้อยไม่บ่อยนักและวิ่งออกจากแบตเตอรี่ขนาดเล็ก Bluetooth LE ทำงานบนแถบความถี่เดียวกันกับบลูทู ธ มาตรฐาน: วง 2.4GHz ISM (อุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์และการแพทย์) ที่ไม่ต้องการใบอนุญาตให้ใช้ วง ISM แบ่งออกเป็น 40 ช่องและอุปกรณ์ LE กระโดดระหว่างช่องทางเหล่านี้เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวน เพื่อให้ความต้องการพลังงานลดลง Bluetooth LE มีกำลังส่งที่ต่ำกว่า (ระหว่าง 0.01 ถึง 10MW) กว่าบลูทู ธ มาตรฐานซึ่งช่วยให้พลังงานสูงถึง 100MW สำหรับอุปกรณ์ Class 1 และ 1MW สำหรับคลาสที่ 3 จะถูกส่งในลักษณะเดียวกัน (การใช้คีย์เปลี่ยนความถี่ Gaussian) แต่ความเร็วของข้อมูลต่ำกว่า: สูงสุด 1 เมกะบิตต่อวินาที (MB / s) เทียบกับบลูทู ธ มาตรฐานสูงสุด 24MB / s อุปกรณ์ Bluetooth LE สามารถสลับระหว่างโหมดสแตนด์บายและโหมดแอคทีฟได้เร็วกว่ามาตรฐานมาตรฐานประหยัดพลังงานโดยอนุญาตให้ส่งข้อมูลจำนวนน้อยที่จะส่ง
บลูทู ธ จำแนกอุปกรณ์ตามวัตถุประสงค์ของพวกเขาสร้างโปรไฟล์จำนวนมากสำหรับสิ่งต่าง ๆ เช่นชุดหูฟังหูฟังและอุปกรณ์อินเตอร์เฟสของมนุษย์เช่นหนูและคีย์บอร์ด Bluetooth LE เพิ่มโปรไฟล์เหล่านี้ชุดใหม่ที่เรียกว่าโปรไฟล์คุณภาพ (GATT) คุณภาพทั่วไป เหล่านี้รวมถึงโปรไฟล์สำหรับอุปกรณ์เช่นจอภาพความดันโลหิตและโปรไฟล์ทั่วไปมากขึ้นสำหรับอุปกรณ์เช่น Fobs ที่สำคัญ (โปรไฟล์ความใกล้ชิด) อุปกรณ์ Bluetooth LE จำนวนมากรองรับโปรไฟล์เหล่านี้จำนวนมากด้วยโปรไฟล์บางอย่างที่เปิดใช้งานการควบคุมโดยเฟิร์มแวร์บนอุปกรณ์
อุปกรณ์ Bluetooth LE ใช้พลังงานน้อยมากและถูกสร้างขึ้นเพื่อให้แบตเตอรี่หมด ตัวอย่างเช่นชิป Semiconductor NRF52 ของนอร์ดิกสามารถทำงานได้ในแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 1.7 ถึง 3.6V และดึงเพียง1.2μAเมื่อระบบอยู่ในโหมดว่าง ที่ต่ำพอที่จะทำงานได้อย่างน้อยหนึ่งปีบนแบตเตอรี่เหรียญ
Bluetooth Le เป็นโปรโตคอลที่น่าสนใจอย่างแน่นอนสำหรับแฮ็กเกอร์ฮาร์ดแวร์ แต่มีนักวิจารณ์ Mike Ryan แสดงให้เห็นถึงปัญหาด้านความปลอดภัยมากมายกับมาตรฐานทำลายการเข้ารหัสที่โปรโตคอลใช้และแสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้ว่าเป็นไปได้ที่จะชนโทรศัพท์ Android จากระยะไกลโดยใช้วิทยุ Bluetooth
วิธีใช้ Bluetooth Le
วิธีที่ง่ายที่สุดในการเริ่มทำงานกับ Bluetooth Le คือการได้รับชุดพัฒนา เหล่านี้มีอยู่อย่างกว้างขวางจาก บริษัท ที่ทำชิปบลูทู ธ เช่นเซมิคอนดักเตอร์ของนอร์ดิก, Texas Instruments และ CSR Adafruit ยังใช้บอร์ดฝ่าวงล้อมที่เรียบร้อยตามวิทยุเซมิคอนดักเตอร์ของนอร์ดิก สำหรับการทำอุปกรณ์สแตนด์อโลน Bean LightBlue เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีเนื่องจากเป็นการผสมผสานกับวิทยุ Bluetooth Le กับ Arduino เพื่อการเขียนโปรแกรมและการควบคุมที่ง่ายดาย
The Lightblue Bean อุปกรณ์ Bluetooth LE ขนาดเล็ก (และสามารถแฮ็กได้มาก)