O Bluetooth (BT) e sua versão aprimorada do Bluetooth de baixo consumo (BLE) tornaram-se tecnologias-chave no campo da comunicação. Por meio dessas tecnologias, os dispositivos da Internet das Coisas (IoT) são capazes de se conectar e transmitir dados sem fio, incluindo texto, áudio e streaming de vídeos.
No entanto, o projeto, a implementação e a certificação de um nó BT completo exigem amplo conhecimento profissional, incluindo funções analógicas e digitais de banda base, processamento embarcado orientado por firmware, projeto de RF de amplificadores front-end de baixo ruído do receptor e amplificadores de potência do transmissor.
Para alcançar estas funções, também é necessária uma gestão de energia eficaz como apoio. Além disso, cada nó BT deve atender a uma série de requisitos abrangentes relacionados ao desempenho e cumprir os requisitos regulatórios relacionados à interferência de radiofrequência (RFI) e interferência eletromagnética (EMI). Essas regulamentações podem complicar o projeto e diminuir a velocidade de implantação do dispositivo.
Este artigo apresentará brevemente o BLE e sua aplicabilidade no campo de dispositivos IoT de baixo consumo de energia. Em seguida, apresente os módulos BLE prontos para uso da Ezuro e explique como esses módulos podem ajudar a acelerar o desenvolvimento de nós IoT que suportam BLE.
Do Bluetooth ao BLE
Bluetooth é um padrão aberto global para transmissão sem fio de dados e voz, usado para obter conexões sem fio de baixo custo e curto alcance entre vários dispositivos eletrônicos. O Bluetooth é adequado para operar na banda de frequência Industrial, Científica e Médica (ISM) de 2,4 GHz e suas aplicações incluem transmissão de imagens de áudio e texto a distância limitada, streaming de vídeo, emparelhamento de smartphones e fones de ouvido e conectividade IoT de baixo consumo de energia.
A especificação Bluetooth 1.0 requer uma distância de transmissão de 10 metros (aplicável a dispositivos Classe 2), rede ponto a ponto simples e uma taxa de transmissão de dados de 732,2 kilobits por segundo (kb/s); O primeiro lote de produtos foi lançado em 2000. Nas disposições aprimoradas da versão 2.0 (2004) e versão 3.0 (2009) deste padrão, a taxa de transmissão de dados foi aumentada para 3 megabits por segundo e 24 megabits por segundo (Mb/s), respectivamente.
No entanto, para muitas aplicações alvo, os requisitos de consumo de energia do link BT original são demasiado elevados. Em 2010, a versão 4.0 (BLE) foi adotada, e a versão anterior foi renomeada informalmente como Bluetooth Classic (Figura 1). Com base em uma pilha de protocolos otimizada de baixa largura de banda projetada especificamente para dispositivos IoT, o BLE adota um modo inativo de consumo de energia ultrabaixo, reduzindo o consumo de energia em cerca de 90%. Este modo inativo permite que sensores IoT, beacons de localização, nós domésticos inteligentes, dispositivos médicos e rastreadores de fitness operem com baterias de botão muito pequenas por vários anos.