„Bluetooth“ ar „wifi“ - kas geriausiai tinka jūsų naujam belaidžiui produktui?

Kuriant naują produktą jūsų žinioje yra daugybė belaidžio ryšio standartų. Kiekvienas pasirinkimas turi savo privalumų ir trūkumų rinkinį. Tai tikrai priklauso nuo jūsų tikslo. Šiame straipsnyje mes apžvelgsime tris populiariausius trumpojo nuotolio belaidžio ryšio standartus, įskaitant: „ Bluetooth Classic“, „ Bluetooth Low-Energy“ (BLE) ir „ WiFi Direct“.

Greičio poreikis

Jei greičiausias duomenų perdavimas yra svarbiausias jūsų produkto reikalavimas, greičiausiai geriausias pasirinkimas bus „WiFi Direct“. Visi yra girdėję apie „WiFi“, tačiau mažai kas žino apie „WiFi Direct“. Nors tai keičiasi. Standartiniam „Wi-Fi“ reikia prieigos taško. Taigi, jei norite perkelti duomenis iš vieno įrenginio į kitą, jis turi praeiti per prieigos tašką. „WiFi Direct“ turi „WiFi“ spartos pranašumų, nereikia prieigos taško. Duomenys gali būti tiesiogiai perduodami iš vieno įrenginio į kitą, kaip ir naudojant „Bluetooth“.

Greičio palyginimas
Belaidis standartas	Greitis
„Bluetooth“ mažai energijos naudojanti	1 Mbps
„Bluetooth Classic“	2-3 Mbps
„Wifi-Direct“	100–250 Mbps

„WiFi Direct“ maksimalus duomenų perdavimo greitis yra apie 10 kartų didesnis nei „Bluetooth Classic“. Taigi, pavyzdžiui, jei jūsų produktui reikia transliuoti vaizdo įrašus, ypač didelės raiškos vaizdo įrašus, jums reikės kuo greitesnio belaidžio ryšio. Jokiu būdu „Bluetooth“ nebus pakankamai greitas, todėl beveik tikrai turėsite pasiūlyti „WiFi Direct“ ryšį.

Kitame greičio spektro gale yra „Bluetooth Low-Energy“ (dar vadinamas „Bluetooth Smart“), kuris yra maždaug 2–3 kartus lėtesnis nei „Bluetooth Classic“, arba 20–30 kartų lėčiau nei „WiFi Direct“. Paprastai jis naudojamas perduodant nedidelį pertraukiamų duomenų kiekį, pvz., Jutiklio rodmenis (temperatūrą, pagreitį ir kt.) Arba galbūt GPS koordinates.

Kai reikia nuolat perduoti duomenis, pvz., Transliuojant garsą, dažniausiai reikės naudoti „Bluetooth Classic“. „Bluetooth Classic“ yra optimizuota srautinėms programoms, palyginti su BLE, kuri yra optimizuota trumpiems, retiems duomenų pliūpsniams.

Tačiau BLE galima naudoti garso srautui perduoti, bet ne tokia kokybe kaip naudojant „Bluetooth Classic“. Pavyzdžiui, „Bluetooth“ kamino teikėjas „Searan LLC“ gali suteikti jums pritaikytą „Bluetooth LE“ kaminą, kuris leidžia transliuoti garsą.

Perdavimo diapazonas

„WiFi Direct“ maksimalus nuotolis siekia apie 200 pėdų, palyginti su tik apie 50 pėdų, paprastai skirtu „Bluetooth“ (klasikinis ir mažai energijos naudojantis). Padidėjęs „WiFi Direct“ diapazonas galimas dėl didesnės „WiFi Direct“ naudojamos perdavimo galios.

Kompromisas yra baterijos veikimo laikas ir dėl šios padidėjusios perdavimo galios maža baterija išsikraus daug greičiau nei bet kuris „Bluetooth“ standartas.

Diapazono palyginimas
„Bluetooth“ mažai energijos naudojanti	Paprastai 50 pėdų, bet su nuotolio prailgintoju - iki 1500 pėdų
„Bluetooth Classic“	Paprastai 50 pėdų, bet iki 3000 pėdų su nuotolio ilgintuvu
„Wifi-Direct“	200 pėdų

Bet palaukite minutę… ne visada viskas yra taip paprasta. Yra keletas išimčių. Visų pirma, iš tikrųjų yra skirtingų „Bluetooth“ siųstuvų klasių. Daugelyje „Bluetooth“ gaminių naudojamas 2 klasės siųstuvas, kurio nuotolis yra maždaug 50 pėdų, kaip nurodyta anksčiau. Bet galima naudoti 1 klasės siųstuvą, kurio nuotolis yra arčiau 300 pėdų. Tačiau, kaip ir naudojant „WiFi Direct“, didesnė perdavimo galia kainuoja sutrumpėjusiu akumuliatoriaus tarnavimo laiku.

Naudodami nuotolio išplėtimo grandinę (kurią dažniausiai sudaro labai jautrus imtuvas), galite dar labiau padidinti diapazoną naudodami „Bluetooth“. Pavyzdžiui, „Bluetooth“ modulių tiekėjas „Bluegiga“ siūlo tolimojo nuotolio BLE modulį (BLE121LR), kurio nuotolis siekia maždaug 1500 pėdų. Jie taip pat siūlo „Bluetooth Classic“ tolimojo nuotolio modulį (WT41), kurio nuotolis siekia iki 3000 pėdų!

Yra dar viena išimtis. Kai kuriose programose „Bluetooth“ (net mažai energijos naudojanti versija) gali perduoti didesniu diapazonu nei „WiFi Direct“, vis tiek naudodama labai mažai energijos. Tai įmanoma dėl nuostabios funkcijos, vadinamos tinklo tinklais.

Paprastai, norėdami siųsti duomenis iš įrenginio A į įrenginį C, turite užmegzti tiesioginį ryšį tarp A ir C. Bet naudodami tinklinį tinklą, galite siųsti duomenis iš įrenginio A į įrenginį C per įrenginį B. Taigi, jei B įrenginys yra pusiaukelėje tarp A ir C, tada A ir C gali būti dvigubai toliau, nei paprastai leidžiama. Taip yra todėl, kad prietaisas B veikia kaip relė arba daugeliu atžvilgių signalo stiprintuvas. Ši idėja gali būti išplėsta, kad būtų galima sukurti didelį sujungtų, mažos galios prietaisų tinklą, išsidėsčiusį dideliu atstumu. Tiesą sakant, tinklu galima sujungti iki 65 000 įrenginių.

Pirmaujantis „Bluetooth“ mikroschemų gamintojas, vadinamas „CSR“, 2014 m. Pradėjo naudoti tinklų tinklą su savo „Bluetooth“ mažai energijos naudojančiais lustais. Iki šiol jie yra vieninteliai lustų gamintojai, siūlantys tinklelį su BLE. Tačiau abejoju, ar taip bus daug ilgiau.

Yra galimybė sukurti pritaikytą „Bluetooth“ kaminą, kad būtų galima tinklinį tinklą su kitais lustais arba su „Bluetooth Classic“. Aš žinau, kad „Bluetooth“ kamino teikėjas „Searan“ gali pridėti tinklinį tinklą prie savo „Bluetooth“ kaminų.

Maitinimas / Baterijos veikimo laikas / Baterijos dydis

Didesnis greitis ir ilgesnis tiesioginio perdavimo diapazonas koreliuoja su didesniu energijos suvartojimu ir taip trumpesniu akumuliatoriaus tarnavimo laiku. Taigi, jei jūsų produktui svarbu baterijos veikimo laikas arba dydis, tada energijos naudojimas tampa labai svarbus.

„Bluetooth Low-Energy“ (BLE) yra aiškus nugalėtojas atsižvelgiant į mažą energijos suvartojimą. Pirmiausia jis buvo sukurtas daiktų interneto programoms, kurias daug kartų reikia paleisti iš mažos vieno laikrodžio baterijos. BLE įrenginys gali veikti metus ar dvejus su viena laikrodžio baterija. Tai įmanoma visų pirma todėl, kad tokio tipo produktai yra skirti perduoti tik retkarčiais. Pavyzdžiui, BLE įrenginys duomenis gali perduoti tik 1 sekundę kartą per minutę. Tai reiškia, kad prietaisas neveikia 59/60 = 98,3% laiko.

Suderinamumas

Jei suderinamumas su senesniais išmaniaisiais telefonais yra labai svarbus, „Bluetooth Classic“ gali būti geriausias pasirinkimas. Visi išmanieji telefonai palaiko „Bluetooth Classic“, tačiau tik vidutiniškai naujesni telefonai palaiko „BLE“ ir „WiFi Direct“.

Diapazono palyginimas
„Bluetooth“ mažai energijos naudojanti	Visos versijos	Visos versijos
„Bluetooth Classic“	4.3 ar naujesnė versija	4S arba naujesnė versija
„Wifi-Direct“	4.0 arba naujesnė versija	5S arba naujesnė versija

Geriausias iš dviejų pasaulių: „Bluetooth“ dvigubas režimas

Kai kurioms programoms kartais geriausias pasirinkimas yra „Bluetooth Classic“, o kartais - „Bluetooth Low-Energy“. Pavyzdžiui, galbūt norėtumėte taupyti „Bluetooth“ energiją taupančią bateriją, tačiau taip pat norite leisti suderinamumą su senesniais išmaniaisiais telefonais.

Geriausias sprendimas gali būti „Bluetooth Dual-Mode“. Bendraudami su naujesniais telefonais galite naudoti akumuliatorių taupantį BLE režimą, bet kai reikia susieti su senesniais telefonais, galite pasirinkti klasikinį režimą. Dauguma „Bluetooth“ lustų gamintojų ir modulių tiekėjų siūlo dvigubo režimo „Bluetooth“ sprendimus.

Saugumas

Visi trys belaidžio ryšio standartai siūlo aukštą saugumo lygį. Tačiau „WiFi“ naudoja 256 bitų šifravimą, o „Bluetooth“ (klasikinis ir LE) naudoja tik 128 bitų šifravimą. Daugeliu atvejų „Bluetooth“ saugumo lygis yra pakankamas, tačiau jei jūsų gaminio saugumas yra labai svarbus, „WiFi Direct“ gali būti geresnis pasirinkimas.

Santrauka

Kaip ir visada inžinerijos atveju, tarp įvairių sprendimų yra kompromisų. Nė vienas sprendimas nėra geriausias visose programose. Turite nuspręsti, kurie kriterijai yra svarbiausi jūsų produktui. Tai gali būti paprasta ar sudėtinga. Jei jums rūpi tik greitis, tada jūsų pasirinkimas yra lengvas. Arba, jei akumuliatoriaus tarnavimo laikas yra jūsų pagrindinis rūpestis, jūsų pasirinkimas yra gana paprastas. Bet jei jums vienodai rūpi tiek greitis, tiek energijos suvartojimas, jūsų pasirinkimas tampa sudėtingesnis.

Sprendimas, kurios specifikacijos yra svarbiausios jūsų produktui, visada yra sudėtingas produkto kūrimo aspektas. Sveiki atvykę į produktų kūrimo pasaulį, kuriame nieko nėra iš tikrųjų paprasta. Jei tai būtų lengva, kiekviena įmonė būtų tokia pat sėkminga kaip „Apple“.

apie autorių

Johnas Teelis yra bendrovės „Predictable Designs“ prezidentas, kuris padeda verslininkams, startuoliams, kūrėjams, išradėjams ir mažoms įmonėms pateikti į rinką naujus elektroninius gaminius. Jonas anksčiau buvo „Texas Instruments“ vyresnysis inžinierius, kurdamas elektroninius dizainus, kurie dabar naudojami milijonuose produktų (įskaitant kai kuriuos iš „Apple“). Jis taip pat yra sėkmingas verslininkas, kuris sukūrė savo produktą, leido jį gaminti Azijoje ir pardavė šimtus mažmeninės prekybos vietų keliose šalyse. Atsisiųskite nemokamą jo apgaulės lapą: 15 žingsnių kuriant naują elektroninį gaminį.