- הצורך במהירות
- טווח שידור
- כוח / חיי סוללה / גודל סוללה
- תְאִימוּת
- המיטב משני העולמות: Bluetooth כפול
- בִּטָחוֹן
- סיכום
- על הסופר
ישנם סטנדרטים אלחוטיים רבים העומדים לרשותך בעת יצירת מוצר חדש. לכל בחירה סט משלה של יתרונות וחסרונות. זה באמת תלוי במטרה שלך. במאמר זה אנו נבחן את שלושת הסטנדרטים הפופולריים ביותר לטווח הקצר האלחוטי, כולל: Bluetooth Classic, Bluetooth Low Energy (BLE) ו- WiFi Direct.
הצורך במהירות
אם העברת נתונים במהירות גבוהה היא הדרישה הקריטית ביותר עבור המוצר שלך, סביר להניח ש- WiFi Direct תהיה הבחירה הטובה ביותר. כולם שמעו על WiFi, אך מעטים יודעים על WiFi Direct. למרות שזה משתנה. WiFi רגיל דורש נקודת גישה. אז אם ברצונכם להעביר נתונים ממכשיר אחד לאחר, הם חייבים לעבור דרך נקודת הגישה. ל- WiFi Direct יתרונות המהירות של WiFi ללא צורך בנקודת גישה. ניתן להעביר נתונים ישירות ממכשיר אחד למשנהו בדיוק כמו באמצעות Bluetooth.
|
השוואת מהירות |
|
| תקן אלחוטי | מְהִירוּת |
| Bluetooth אנרגיה נמוכה | 1 Mbps |
| Bluetooth קלאסי | 2-3 מגה לשניות |
| רשת אלחוטית ישירה | 100-250 מגה לשניות |
ל- WiFi Direct מהירות העברת נתונים מקסימלית בערך פי 10 מהמהירות שניתן להשיג באמצעות Bluetooth Classic. כך, למשל, אם המוצר שלך צריך להזרים וידאו, במיוחד וידאו בחדות גבוהה, תזדקק לחיבור האלחוטי המהיר ביותר האפשרי. אין סיכוי ש- Bluetooth יהיה מהיר מספיק, אז כמעט בוודאות תצטרך להציע קישוריות WiFi ישירה.
בקצה השני של ספקטרום המהירות נמצא Bluetooth Low Energy (המכונה גם Bluetooth Smart) שהוא איטי פי 2-3 מאשר Bluetooth Classic, או פי 20-30 יותר מ- WiFi Direct. הוא משמש בדרך כלל להעברת כמויות קטנות של נתונים לסירוגין, כגון קריאות חיישנים (טמפרטורה, תאוצה וכו ') או אולי קואורדינטות GPS.
כשאתה צריך להעביר נתונים כל הזמן, כגון בעת הזרמת שמע, בדרך כלל תצטרך להשתמש ב- Bluetooth Classic. Bluetooth Classic מותאם במיוחד ליישומי סטרימינג, לעומת BLE המותאם לפרצי נתונים קצרים ותכופים.
עם זאת, ניתן להשתמש ב- BLE להזרמת שמע, אך לא באותה איכות כמו ב- Bluetooth Classic. לדוגמא, ספק מחסנית ה- Bluetooth, Searan LLC יכול לספק לך מחסנית Bluetooth LE מותאמת אישית המאפשרת הזרמת שמע.
טווח שידור
ל- WiFi Direct יש טווח מקסימלי של כ -200 מטר, לעומת כ -50 מטר בלבד בדרך כלל עבור Bluetooth (קלאסי ונמוך אנרגיה). הטווח המוגדל של WiFi Direct אפשרי בגלל עוצמת השידור הגבוהה יותר המשמשת את WiFi Direct.
הפיצוי הוא חיי הסוללה וכוח העברה מוגבר זה ינקז סוללה קטנה הרבה יותר מהר מתקן ה- Bluetooth.
|
השוואת טווח |
|
|
Bluetooth אנרגיה נמוכה |
50 רגל בדרך כלל, אבל מעלה 1,500 רגל עם מאריך טווח |
|
Bluetooth קלאסי |
בדרך כלל 50 רגל, אך עד 3000 רגל עם מאריך טווח |
|
רשת אלחוטית ישירה |
200 מטר |
אבל חכה רגע… הדברים לא תמיד כל כך פשוטים. ישנם כמה יוצאים מן הכלל. קודם כל, יש למעשה סוגים שונים של משדרי Bluetooth. מרבית מוצרי ה- Bluetooth משתמשים במשדר Class 2 בטווח של 50 מטר, כאמור. אבל אפשר להשתמש במשדר Class 1 עם טווח קרוב יותר ל -300 מטר. אבל, בדיוק כמו עם WiFi Direct, כוח השידור הגבוה יותר עולה מחיר חיי סוללה מופחתים.
באמצעות מעגל מאריך טווח (שמורכב ברובו ממקלט רגיש מאוד) תוכלו להגדיל את הטווח באמצעות Bluetooth עוד יותר. לדוגמא, ספק מודולי Bluetooth Bluegiga מציע מודול BLE ארוך טווח (BLE121LR) עם טווח של עד 1,500 רגל. הם מציעים גם מודול Bluetooth לטווח ארוך קלאסי (WT41) עם טווח של עד 3,000 רגל!
יש עוד חריג. ביישומים מסוימים למעשה Bluetooth (אפילו גרסת אנרגיה נמוכה) יכול להעביר בטווח גדול יותר מ- WiFi Direct תוך שימוש במעט מאוד כוח. זה אפשרי בגלל תכונה מדהימה הנקראת רשת רשת.
בדרך כלל כדי לשלוח נתונים ממכשיר A למכשיר C עליכם ליצור קישור ישיר בין A ל- C. אך עם רשת רשת תוכלו במקום זאת לשלוח נתונים ממכשיר A למכשיר C דרך מכשיר B. אז אם מכשיר B במקרה נמצא באמצע הדרך בין A ו- C, ואז A ו- C יכולים להיות מרוחקים פי שניים מהמקובל. הסיבה לכך היא שהתקן B משמש כממסר, או במובנים רבים כמאיץ אות. ניתן להרחיב את הרעיון הזה ולאפשר רשת גדולה של התקנים חשמליים דלוקים מחוברים זה לזה למרחק גדול. למעשה, עד 65,000 מכשירים עשויים להיות מחוברים זה לזה באמצעות רשת.
יצרנית מובילה של שבבי Bluetooth המכונה CSR החלה לכלול רשת רשת עם שבבי ה- Bluetooth שלהם אנרגיה נמוכה בשנת 2014. עד כה הם יצרני השבבים היחידים שהציעו רשת עם BLE. עם זאת, אני בספק אם זה יהיה הרבה יותר זמן.
יש אפשרות לפתח מחסנית Bluetooth מותאמת אישית שתאפשר רשת רשת עם שבבים אחרים, או עם Bluetooth Classic. אני יודע שלספק מחסנית ה- Bluetooth Searan יש את היכולת להוסיף רשת רשת לערימות ה- Bluetooth שלהם.
כוח / חיי סוללה / גודל סוללה
מהירות גבוהה יותר וטווח העברה ישיר ארוך יותר מתואמים עם צריכת חשמל גבוהה יותר ובכך חיי סוללה קצרים יותר. אז אם חיי הסוללה או גודל הסוללה חשובים למוצר שלך, השימוש בחשמל הופך להיות קריטי.
אנרגיה נמוכה של Bluetooth (BLE) היא המנצחת הברורה בכל הנוגע לשימוש צריכת חשמל נמוכה. זה פותח בעיקר עבור יישומי האינטרנט של הדברים אשר פעמים רבות צריך להפעיל סוללת שעון קטנה ויחידה. מכשיר BLE יכול לפעול במשך שנה-שנתיים על סוללת שעון אחת. זה אפשרי בעיקר מכיוון שסוג מוצרים אלה נועד להעביר רק מדי פעם. לדוגמא, מכשיר BLE רשאי להעביר נתונים רק לשנייה אחת פעם בדקה. המשמעות היא שהמכשיר אינו פעיל במשך 59/60 = 98.3% מהזמן.
תְאִימוּת
אם תאימות לטלפונים חכמים ישנים יותר היא קריטית עבור המוצר שלך, Bluetooth Classic עשוי להיות הבחירה הטובה ביותר. כל הסמארטפונים תומכים ב- Bluetooth Classic, אך רק טלפונים חדשים למדי תומכים ב- BLE ו- WiFi Direct.
|
השוואת טווח |
||
|
Bluetooth אנרגיה נמוכה |
כל הגירסאות |
כל הגירסאות |
|
Bluetooth קלאסי |
גרסה 4.3 ואילך |
גרסה 4S ואילך |
|
רשת אלחוטית ישירה |
גרסה 4.0 ואילך |
גרסה 5S ואילך |
המיטב משני העולמות: Bluetooth כפול
עבור יישומים מסוימים לפעמים Bluetooth קלאסי הוא הבחירה הטובה ביותר, ובמקרים אחרים Bluetooth נמוכה אנרגיה היא האפשרות הטובה יותר. לדוגמה, אולי אתה מעדיף Bluetooth נמוכה באנרגיה כדי לחסוך בחיי הסוללה, אבל אתה גם רוצה לאפשר תאימות לטלפונים חכמים ישנים יותר.
הפיתרון הטוב ביותר עשוי להיות Bluetooth כפול. כאשר אתה מתקשר עם טלפונים חדשים יותר אתה יכול להשתמש במצב BLE החוסך בסוללה, אך כאשר עליך לקשר לטלפונים ישנים יותר, תוכל לבחור במצב קלאסי. רוב יצרני שבבי ה- Bluetooth וספקי המודולים מציעים פתרונות Bluetooth כפולים.
בִּטָחוֹן
כל שלושת התקנים האלחוטיים מציעים רמת אבטחה גבוהה. עם זאת, WiFi משתמש בהצפנת 256 סיביות לעומת Bluetooth (קלאסי ו- LE) בהצפנת 128 סיביות בלבד. ברוב המקרים רמת האבטחה של Bluetooth מספיקה, אך אם האבטחה קריטית עבור המוצר שלך, WiFi Direct עשוי להיות האופציה הטובה יותר.
סיכום
כמו שקורה תמיד בהנדסה, יש פשרות בין הפתרונות השונים. אין פיתרון הטוב ביותר בכל היישומים. עליכם להחליט אילו קריטריונים הם החשובים ביותר עבור המוצר שלכם. זה עשוי להיות פשוט או מורכב. אם המהירות היא כל מה שאכפת לך, הבחירה שלך היא קלה. או אם חיי הסוללה הם הדאגה העיקרית שלך, הבחירה שלך היא די פשוטה. אבל אם אכפת לך מהירות ושימוש בחשמל באותה מידה, הבחירה שלך הופכת מורכבת יותר.
ההחלטה אילו מפרטים הם הקריטיים ביותר עבור המוצר שלך היא תמיד היבט מאתגר בפיתוח המוצר. ברוך הבא לעולם פיתוח המוצרים בו שום דבר אינו פשוט באמת. אם זה היה קל, כל חברה הייתה מצליחה כמו אפל.
על הסופר
