Bluetooth (BT) y su versión mejorada de Bluetooth (BLE) de bajo consumo se han convertido en tecnologías clave en el campo de la comunicación. A través de estas tecnologías, los dispositivos de Internet de las cosas (IoT) pueden conectarse y transmitir datos de forma inalámbrica, incluidos texto, audio y transmisión de videos.
Sin embargo, el diseño, la implementación y la certificación de un nodo BT completo requieren amplios conocimientos profesionales, incluidas funciones analógicas y digitales de banda base, procesamiento integrado impulsado por firmware, diseño de RF de amplificadores frontales de bajo ruido del receptor y amplificadores de potencia del transmisor.
Para lograr estas funciones, también es necesaria una gestión eficaz de la energía como respaldo. Además, cada nodo BT debe cumplir una serie de requisitos integrales relacionados con el rendimiento y cumplir con los requisitos reglamentarios relacionados con la interferencia de radiofrecuencia (RFI) y la interferencia electromagnética (EMI). Estas regulaciones pueden complicar el diseño y ralentizar la velocidad de implementación del dispositivo.
Este artículo presentará brevemente BLE y su aplicabilidad en el campo de los dispositivos IoT de bajo consumo. Luego, presente los módulos BLE listos para usar de Ezuro y explique cómo estos módulos pueden ayudar a acelerar el desarrollo de nodos de IoT que admitan BLE.
De Bluetooth a BLE
Bluetooth es un estándar abierto global para la transmisión inalámbrica de datos y voz, que se utiliza para lograr conexiones inalámbricas de corto alcance y bajo costo entre varios dispositivos electrónicos. Bluetooth es adecuado para operar en la banda de frecuencia industrial, científica y médica (ISM) de 2,4 GHz, y sus aplicaciones incluyen transmisión a distancia limitada de imágenes de audio y texto, transmisión de video, emparejamiento de teléfonos inteligentes y auriculares, y conectividad IoT de bajo consumo.
La especificación Bluetooth 1.0 requiere una distancia de transmisión de 10 metros (aplicable a dispositivos de Clase 2), conexión en red punto a punto simple y una velocidad de transmisión de datos de 732,2 kilobits por segundo (kb/s); El primer lote de productos se lanzó en 2000. En las disposiciones mejoradas de la versión 2.0 (2004) y la versión 3.0 (2009) de este estándar, la velocidad de transmisión de datos se incrementó a 3 megabits por segundo y 24 megabits por segundo (Mb/s), respectivamente.
Sin embargo, para muchas aplicaciones de destino, los requisitos de consumo de energía del enlace BT original son demasiado altos. En 2010, se adoptó la versión 4.0 (BLE) y la versión anterior pasó a llamarse informalmente Bluetooth Classic (Figura 1). Basado en una pila de protocolos optimizados de bajo ancho de banda diseñados específicamente para dispositivos IoT, BLE adopta un modo inactivo de energía ultrabaja, lo que reduce el consumo de energía en aproximadamente un 90 %. Este modo inactivo permite que los sensores de IoT, balizas de ubicación, nodos domésticos inteligentes, dispositivos médicos y rastreadores de actividad física funcionen con baterías de botón muy pequeñas durante varios años.