3 Redenen waarom Bluetooth Low Energy zo populair is geworden

    Vorige Volgende

    21-aug-2017 17:33:41 | Door ir. Chethan Shettar

    ir. Chethan Shettar

    Bluetooth-Low-Energy-BLE-NL.jpg

    3 Redenen waarom Bluetooth Low Energy zo populair is geworden

    Bluetooth Low Energy (BLE) is een draadloze technologie die de afgelopen jaren enorm populair is geworden in de categorie WPAN (Wireless Personal Area Network) en is inmiddels een standaardtechnologie geworden. Bluetooth Low Energy was beschikbaar om deze superioriteit te bereiken over andere WPAN’s (ZigBee, IEEE802.15.4 etc.) vanwege zijn drie verschillende voordelen:

    1. Laag vermogensverbruik
    2. Mobile App Connectivity
    3. Gratis gateway naar het Internet

    1. Laag vermogensverbruik

    Draadloze communicatie heeft altijd de neiging om veel energie te verbruiken tijdens het verzenden en ontvangen van data. Met een groot energieverbruik zijn veel batterijen nodig om deze apparaten te voeden. Dit is vaak het knelpunt bij het ontwerpen van kleine draadloze apparaten. Bluetooth Low Energy is ontworpen om dit probleem aan te pakken. De belangrijkste reden voor het ontwerp van het BLE-protocol is het lage energieverbruik, zodat draadloze apparaten kunnen worden gevoed door kleine knoopcelbatterijen en daarnaast ook nog eens jarenlang mee kunnen gaan.

    Use case: Temperatuursensor met Bluetooth Low Energy

    We geven een voorbeeld om te laten zien hoe energiezuinig Bluetooth Low Energy is. Neem een temperatuursensor met BLE die ergens geplaatst is in een slaapkamer. Deze sensor stuurt elke minuut de temperatuur door via Bluetooth Low Energy naar elk BLE-apparaat in de buurt, zoals een tablet, mobiel, pc of een ander apparaat. Dit betekent dat de sensor dagelijks 60 x 24 = 1440 berichten moet sturen.

    Voor een temperatuursensor is dat heel vaak, aangezien de temperatuur zelden zo snel verandert in een slaapkamer. Met deze frequenties zou een BLE-transceiver een gemiddeld stroomverbruik van ongeveer 6 uA verbruiken. Dus met een knoopcelbatterij van 620 mAh halen we een theoretische levensduur tot wel 12 jaar! Als de sensor de temperatuur elke seconde verstuurt, dus dagelijks dus 86.400 berichten, dan gaat het toestel nog steeds 2,3 jaar mee!

    2. Mobiele App Connectiviteit

    Naast het feit dat Bluetooth Low Energy energiezuinig, is het andere voordeel het gemak waarmee draagbare apparaten draadloos aan elkaar gekoppeld kunnen worden, zoals mobiele telefoons en tablets. De meeste draagbare apparaten worden tegenwoordig uitgerust met BLE-technologie en daarmee kunnen ze direct worden verbonden met elk ander BLE-apparaat. Bovendien kan door middel van mobiele apps (iPhone / Android), eenvoudig en toegankelijk data uit BLE-apparaten worden gevisualiseerd en kan het apparaat worden geconfigureerd.

    Use case: Thermostaat met Bluetooth Low Energy

    Laten we het eerste voorbeeld uitbreiden naar een thermostaat. Via een mobiele app kunnen we met Bluetooth Low Energy eenvoudig de temperatuur bekijken en de kamertemperatuur aanpassen wanneer we in de kamer zijn. Wanneer we de kamer binnenlopen kan de mobiele app eenvoudig verbinding maken met de thermostaat en de temperatuurwaarde continu meten. De mobiele app kan ook de temperatuurinstellingen terugzenden naar de thermostaat. Er is geen extra infrastructuur nodig om toegang te krijgen tot de thermostaat.  Deze eenvoudige bediening via een mobiele app plus een laag energieverbruik is alleen mogelijk met Bluetooth Low Energy.

    3. Gratis gateway naar het internet

    Sensoren moeten vaak informatie naar de cloud sturen voor opslag en analyse. Hiervoor hebben WPAN’s een gateweay-apparaat nodig als tussenstation tussen het Internet (bijv. via WiFi/Ethernet) en de lokale draadloze technologie.

    Aangezien BLE-apparaten eenvoudig kunnen worden aangesloten op draadloze apparaten die al via WiFi of GSM via internet zijn verbonden, hebben BLE-netwerken geen extra gateway-apparaat nodig. Deze draadloze apparaten fungeren dus als een gratis gateway naar het internet voor het BLE-netwerk, wat zorgt voor gebruiksgemak en geen extra kosten.  Alle andere WPAN’s hebben een extra gateway-apparaat nodig.

    Use case: Thermostaat met Bluetooth Low Energy en de cloud

    Stel we willen bij de thermostaat in het vorige voorbeeld alle temperatuurdata van één dag verzamelen en naar de cloud sturen voor verdere verwerking. Een optie is om een apparaat in de buurt te hebben die continu verbonden is met de thermostaat en de real-time data doorstuurt naar de cloud.

    Als dit niet mogelijk is, kan de thermostaat ook de data van een dag opslaan totdat je er een draadloos apparaat op aansluit. Dit kan gerealiseerd worden door slechts een extra functie in de mobiele app toe te voegen die de temperatuurgegevens logt en naar de cloud stuurt. Dus wanneer een smartphone verbinding maakt met de thermostaat, heeft het ook de mogelijkheid om de gegevens te loggen.

    De architectuur van een dergelijk systeem wordt in onderstaande figuur weergegeven. Met de enorme data snelheid van Bluetooth Low Energy (tot wel 2 Mbps) wordt de data van één dag binnen 10 seconden verstuurt. De levensduur van het apparaat, zoals eerder beschreven, wordt niet beïnvloed, want het aantal berichten dat wordt verzonden blijft hetzelfde, ook wanneer er wordt gelogd of periodiek wordt verstuurt.

     

     

     

    bluetooth low energy

     

     

     

    In dit artikel hebben we gekeken naar de unieke eigenschappen van Bluetooth Low Energy in de categorie van WPAN’s. De mogelijkheden van BLE zorgen ervoor dat het een aantrekkelijke technologie is voor vele draadloze toepassingen.  Met de Bluetooth SIG-groep die het het BLE-protocol continu vernieuwd, zet deze trend zich waarschijnlijk door.

    Meer over Bluetooth Low Energy

    Wij zijn Meuleman Electronics

    Heeft u vragen? Stuur dan een email naar info@meuleman.io, dan nemen wij direct contact met u op.

    Deel deze blog