Hallo! Lassen Sie uns über BLE 4.0 sprechen, ja? Sie kennen sich also mit Bluetooth aus, oder? Mit dieser fantastischen Technologie können Sie Ihr Telefon mit Ihren kabellosen Kopfhörern oder Ihre Smartwatch mit Ihrem Fitness-Tracker verbinden. Nun, BLE 4.0 bringt Bluetooth auf ein ganz neues Niveau.
Zunächst einmal steht BLE für Bluetooth Low Energy und wie der Name schon sagt, geht es darum, stromsparend und energieeffizient zu sein. Das bedeutet, dass Ihre Geräte länger verbunden bleiben können, ohne dass der Akku entladen wird. Ziemlich cool, oder?
Lassen Sie uns nun speziell auf BLE 4.0 eingehen. Es ist die neueste Version von Bluetooth Low Energy und verfügt über einige tolle Funktionen. Einer der größten Vorteile ist die erhöhte Reichweite. Mit BLE 4.0 können Ihre Geräte über größere Entfernungen kommunizieren und eröffnen so völlig neue Möglichkeiten für IoT-Geräte und Smart Gadgets.
Aber das ist nicht alles! BLE 4.0 bietet außerdem verbesserte Datenübertragungsgeschwindigkeiten, wodurch das Senden und Empfangen von Daten zwischen Geräten noch schneller wird. Darüber hinaus sind bessere Sicherheitsfunktionen integriert, sodass Sie sich darauf verlassen können, dass Ihre Verbindungen sicher und geschützt sind.
Und das Beste daran: BLE 4.0 ist super vielseitig. Es dient nicht nur dazu, Ihr Telefon an Ihre Lautsprecher anzuschließen. Es wird in allen möglichen coolen Dingen verwendet, wie Fitness-Trackern, Smart-Home-Geräten, medizinischen Sensoren und mehr. Grundsätzlich gilt: Wenn es drahtlos und stromsparend ist, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass es über BLE 4.0 betrieben wird.
Kommen wir nun zum BLE-Stack. Woraus besteht der BLE-Stack? Es besteht aus Schichten, von denen jede ihre eigene spezifische Rolle hat. Auf der untersten Ebene befindet sich der Controller, der die kleinsten Details des Sendens und Empfangens von Daten verwaltet. Darüber hinaus gibt es den Host, der übergeordnete Protokolle und Schnittstellen zu Anwendungen verwaltet.
Zusammen arbeiten diese Schichten harmonisch zusammen, um eine effiziente und zuverlässige Kommunikation zwischen Geräten zu ermöglichen. Egal, ob Sie Musik auf Ihre Kopfhörer streamen oder Ihre Herzfrequenz auf Ihrer Smartwatch überwachen, der BLE-Stack ist hinter den Kulissen und macht all das möglich.
Aber die Magie des BLE-Stacks endet hier nicht. Es entwickelt sich ständig weiter, um den Anforderungen moderner Technologie gerecht zu werden. Mit jeder neuen Version sehen wir Verbesserungen bei Reichweite, Geschwindigkeit und Sicherheit, die endlose Möglichkeiten für Innovationen eröffnen.
Bluetooth Low Energy mit den folgenden Schichten im Stapel
- Physikalische Schicht
- Verbindungsschicht
- Host-Controller-Schnittstelle (HCI)
- L2CAP (Logical Link Control & Adapt Protocol)
- SM-Protokoll (Security Management).
- ATT-Protokoll (Attribut).
- GAP (Generisches Zugriffsprofil)
- GATT (Generisches Attributprofil)
- Anwendungsschicht
Bluetooth Low Energy verfügt über 40 Kommunikationskanäle. Von den 40 Kanälen sind 37 Kanäle Werbekanäle und die restlichen 3 Kanäle sind Datenkanäle. Bluetooth Low Energy arbeitet im gleichen Spektrumbereich (2,400–2,4835 GHz ISM-Band) wie klassisches Bluetooth.
Physikalische Schicht, die für die Übertragung und den Empfang von Daten über die Luftschnittstelle verantwortlich ist. Es implementiert die Funkmodulation, also GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying).
Warum wird GFSK in BLE verwendet?
Wie wir wissen, verwendet BLE das 2,4-GHz-ISM-Band genauso wie das klassische Bluetooth, und wir können viele intelligente Geräte um uns herum sehen. Sie müssen über dasselbe Band kommunizieren. Um übermäßige Interferenzen zwischen den Geräten zu vermeiden (z. B. wenn mehrere Geräte gleichzeitig auf demselben Kanal kommunizieren). Das GFSK bietet die Frequenzsprungtechnik an, bei der sich die Kommunikationsfrequenz zwischen den Geräten häufig ändert. BLE bleibt nie auf einem einzelnen Kanal. Es wechselt immer alle 1600 Mal/Sekunde zwischen den 40 Kanälen.
Wie verstehen die BLE-Geräte die Änderung der Frequenz?
Für diejenigen, die Geräte oder Kommunikation angeschlossen haben, gilt die gleiche Sprungsequenz, die vor der Datenübertragung vereinbart wurde.
Die physische Schicht verwaltet Verfahren zum Herstellen und Aufrechterhalten von Verbindungen zwischen BLE-Geräten, einschließlich Scannen, Ankündigen und Initiieren von Verbindungen.
Es implementiert außerdem Energiesparfunktionen wie einen Betrieb mit niedrigem Arbeitszyklus und adaptives Frequenzspringen, um den Energieverbrauch zu minimieren und die Batterielebensdauer in BLE-Geräten zu verlängern.
