اگر یک ماشین مدرن و یا یک گوشی هوشمند دارید، حداقل برای یک‌بار هم که شده حتماً از بلوتوث استفاده کرده‌اید. این روزها کاربرد بلوتوث تقریباً در همه‌جا مثل بلندگو، هدفون بی‌سیم، اتومبیل‌ها و حتی وسایل پزشکی دیده می‌شود. به‌طورکلی دو نوع دستگاه کاربردی برای بلوتوث وجود دارد: یکی به عنوان بلوتوث کلاسیک که در بلندگوهای بی‌سیم، سیستم‌های سرگرمی خودرو و هدست‌ها استفاده می‌شود و دیگری بلوتوث کم انرژی یا BLE که بیشتر در برنامه‌های کاربردی که مصرف انرژی در آن بسیار مهم است و در مواردی که مقادیر داده‌های انتقالی کم است، موردتوجه قرار می‌گیرد.
این دو نوع دستگاه بلوتوث حتی اگر متعلق به یک کارخانه‌ی تولیدی باشند، با یکدیگر سازگار نیستند. یک دستگاه بلوتوث کلاسیک قادر به برقراری ارتباط مستقیم با بلوتوث BLE نمی‌باشد. به همین دلیل است که برخی از دستگاه‌ها مانند گوشی‌های هوشمند هر دو نوع بلوتوث را استفاده می‌کنند تا بتوانند با همه‌ی دستگاه‌ها ارتباط برقرار نمایند.
از آنجایی که بسیاری از سیستم‌های IoT شامل دستگاه‌های کوچک و سنسورها هستند، BLE در پروتکل IoT به پروتکل رایج‌تری نسبت به بلوتوث کلاسیک تبدیل شده است. در ماه دسامبر سال 2016 گروه بلوتوث ویژه (SIG)، نسخه بلوتوث 5.0 را منتشر کرد که اکثر پیشرفت‌ها و ویژگی‌های معرفی شده در این نسخه بر روی بلوتوث کم انرژی یا BLE تمرکز دارد.
سه ویژگی اصلی بلوتوث 5 عبارتند از:
- 2 برابر سرعت بیشتر
- 4 برابر دامنه‌ی بیشتر
- 8 برابر ظرفیت نمایشی بیشتر
که در ادامه به بررسی هر یک از این سه مورد می‌پردازیم.
سرعت دو برابر
در نسخه‌های قدیمی‌تر بلوتوث (4.2 و بالاتر)، نرخ داده برای BLE به صورت ثابت 1 مگابیت بر ثانیه تنظیم شده در حالیکه در بلوتوث 5.0 سرعت داده 2 مگابیت در ثانیه معرفی شده است. این نرخ جدید داده‌ها مزایای دیگری را نیز ارائه می‌دهد:
- با انتقال داده‌ها در زمان کمتر، مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.
- بهبود همزمانی بی‌سیم به دلیل کاهش زمان.
یکی از معایب استفاده از حالت 2Mbps این است که باعث کاهش محدوده انتقال می‌شود چراکه سرعت بالاتر منجر به کاهش حساسیت رادیویی در سمت دریافت کننده می‌گردد. بااین‌حال، برنامه‌های کاربردی می‌توانند از محدوده‌ی انتقالی به نفع سرعت بالاتر چشم‌پوشی کنند.
در مقایسه با سایر پروتکل‌های بی‌سیم کم قدرت مانند ZigBee, Z-Wave, Thread، بلوتوث کم انرژی بیشترین نرخ انتقال داده را ارائه می‌دهد. بدین ترتیب با افزایش سرعت، امکان عملکرد بهینه‌ی اپلیکیشن‌های IoT فراهم می‌شود.
دامنه‌ی انتقال چهار برابر
بلوتوث 5 از روش اصلاح خطایی به نام (Forward Error Correction (FEC استفاده می‌کند. FEC باعث می‌شود گیرنده خطاهای ناشی از سر و صدا یا نویزها را بازیابی کند. مزیت استفاده از این حالت جدید، کاهش مصرف برق و سرعت و افزایش محدوده است.
آزمایشات انجام شده حاکی از آن است که سیستم جدید قادر به پوشش دادن محدوده‌ای به شعاع 800 متر می‌باشد. نتیجه آنست که می‌توان از BLE در برنامه‌های کاربردی که نیاز به برقراری ارتباط با دستگاه‌ها از فواصل زیاد را دارند مانند اتوماسیون خانگی یا دستگاه‌های صنعتی، استفاده نمود.
ظرفیت نمایش 8 برابر
در BLE، سه حالت اصلی نمایش، اسکن یا اتصال وجود دارد که دستگاه می‌تواند در آن عمل کند. برای اینکه دو دستگاه BLE به یکدیگر متصل شوند، یک دستگاه باید اعلام حضور کند و دیگری باید آن را اسکن نماید و سپس اتصال آغاز شود. قسمت نمایش اساساً شامل پخش بسته‌هایی است که اجازه می‌دهد یک دستگاه اسکن دیگر آن‌ها را کشف نماید سپس دستگاه اسکن ممکن است تصمیم بگیرد که اتصال را شروع کند این در صورتیست که دستگاه نمایش دهنده اجازه اتصال را بدهد.
در نسخه‌های قبلی بلوتوث، حجم بارگیری داده‌های تبلیغاتی در 31 بایت محدود می‌شد. در بلوتوث 5.0، یک حالت تبلیغاتی جدید معرفی شده است: تبلیغات گسترده که منجر به بارگیری 255 بایت داده در هر بسته به جای محدودیت 31 بایتی می‌شود.
تبلیغات در همه دستگاه‌های BLE استفاده می‌شود، اما یک اپلیکیشن برجسته که از این حالت به طور کامل استفاده می‌کند تکنولوژی Beacon است. دستگاه‌های Beacon با قرار گرفتن در حالت نمایش، به سادگی داده‌ها را برای کشف و خواندن پخش می‌کنند. با افزایش ظرفیت داده تبلیغاتی در بلوتوث 5.0، Beacons هم‌اکنون می‌تواند داده‌های بسیار بیشتری را برای برنامه‌های جدید IoT و استفاده از آن‌ها انتقال دهد.
با توجه به آنچه گفته شد به نظر می‌رسد استفاده از اپلیکیشن‌های IoT که از ویژگی‌های بلوتوث 5 استفاده می‌کنند اجتناب ناپذیر باشد.
