ESP32'de Bluetooth Nedir?
Bluetooth, verileri 2,4 GHz bantlarında ileten bir radyo teknolojisidir. Bu veri paketlerini iletmek için bant genişliğinde her biri 1 MHz'lik 79 belirlenmiş kanal vardır. ESP32'deki Bluetooth, cep telefonları, PC'ler, sensörler ve çok daha fazlası gibi birden fazla cihazın bağlanmasına izin verir.
ESP32'deki Bluetooth türleri
Bluetooth türleri söz konusu olduğunda, Bluetooth'un güç tüketimini aklımızda tutmalıyız çünkü Bluetooth teknolojisindeki bölünmenin ana nedeni budur. ESP32, gücü olabildiğince düşük tutmamız gereken düşük güçlü IoT tabanlı bir mikrodenetleyici kartıdır.
Şimdiye kadar Bluetooth teknolojisinin piyasaya sürülmesiyle, bu teknolojinin içinde çok sayıda iyileştirme ve yeniden yaratma var. Güç tüketimine bağlı olarak Bluetooth'u ikiye ayırabiliriz iki türleri:
ESP32'de Bluetooth Klasik
Bluetooth Classic, son 20 yıldır burada bulunan Bluetooth teknolojisinin temel veya ilk çeşididir. 2.4Ghz bantlarında çalışan bir kablosuz LAN teknolojisidir ve Bluetooth classic, veri hızına göre iki türe ayrılabilir:
- Temel Oran (BR) : 1MB/s veri aktarım hızına sahip standart radyo modülasyonudur. Ses ve bazen de video iletmek için kullanılır.
- Gelişmiş Veri Hızı (EDR) : Veri aktarım hızını 1MB/sn'den 3MB/sn'ye çıkarmak için tanıtıldı, bu da üst düzey CODEC'leri çalıştırmasına izin veriyor.
Hem Bluetooth Classic hem de BLE, ISM 2,4 GHz frekans bandında 2400-2483,5 MHz aralığında çalışır. Ancak Klasik Bluetooth iletişimi 79 kanaldan herhangi biri üzerinden gerçekleşirken, BLE'de yalnızca 40 belirlenmiş kanal bulunur.
Bluetooth classic'in yüksek veri aktarım hızı, BLE'de mümkün olmayan yüksek kaliteli ses taşımasına yardımcı olur. Noktadan noktaya iletişimi destekleyen Bluetooth classic, ses akışı, kulaklık ve araç içi eğlence sistemleri için standart hale geldi.
Bluetooth Classic'in bazı önemli uygulamaları aşağıdadır:
- Cihazlar arasında dosya aktarımı
- Ahizesiz arama
- kablosuz hoparlörler
- Kablosuz kulaklıklar
- Kablosuz klavyeler ve yazıcılar
ESP32'de Bluetooth Düşük Enerji (BLE)
BLE (Bluetooth Düşük Enerji) veya Bluetooth 4.0, 2011 yılında piyasaya sürülen temel Bluetooth teknolojisinin yükseltilmiş sürümüdür. Adından OLDU Bluetooth teknolojisinin düşük enerji tüketen bir versiyonu olduğu sonucuna varabiliriz. BLE çok daha az güç tüketir ve ESP32 gibi kartlar için mükemmel bir seçimdir.
Bluetooth Classic'in aksine her zaman açık kalmaz, bunun yerine uyku moduna geçer ve yalnızca bağlantı başlatıldığında etkinleşir; bu, büyük miktarda güç tasarrufuna oldukça yardımcı olur. Düşük enerji kapasitesi ile ESP32, ekstra güce ihtiyaç duymadan sensörlerden küçük miktarlarda veri alışverişi yapabilir. Çok düşük güç tüketerek uzun süre çalışabileceğinden.
İşte BLE uygulamalarının bir listesi:
- Kan basıncı izleme
- Fitness cihazları
- İzleme sensörleri
- Coğrafi eskrim reklamcılığı
- Ev güvenlik sensörleri
- IoT tabanlı uygulamalar
Bluetooth Classic ve Bluetooth Low Energy'nin Kısa Karşılaştırması
Buradaki temel fark, Bluetooth'un büyük miktarda güç tüketmesi ve yüksek kaliteli veriler aktarması, Bluetooth Low Energy'nin ise büyük veri alışverişi yapmasına gerek olmaması ve yıllarca pille çalışabilmesidir. Karşılaştırmayı çeşitli parametrelere göre tartışalım.
Güç tüketimi
Bluetooth düşük enerji, cihazların yalnızca tek bir madeni para büyüklüğündeki pili kullanarak bir yıldan fazla çalışmasını sağladığından, düşük güç tüketimi ana özelliğine sahiptir. Bunun nedeni, BLE cihazlarının uyku modunda kalmasıdır, yalnızca veri iletilmesi gerektiğinde uyanır. Maksimum akım tüketimi sadece 15mA'dır.
BLE – Kazanan
Cihazın Menzili
Bluetooth menzili söz konusu olduğunda, rakibi çok daha az güç tüketerek tek bir hücrede daha uzun süre çalışmasını sağladığından, kazanan Bluetooth Classic'tir, ancak bu özellik Bluetooth cihazlarının menzilini azaltır. Bu nedenle, daha uzun bir menzile ihtiyaç duyulursa, Bluetooth classic'i düşünmesi gerekir.
Klasik Bluetooth – Kazanan
Verim
Bluetooth Low Energy için gerçek veri aktarım hızı, yaklaşık 2 Mbps olan Klasik Bluetooth'a kıyasla yaklaşık 100 – 250 Kbps'dir. Bu nedenle, yüksek kaliteli ses video verilerinin aktarılması BLE kullanılarak aktarılamaz. Klasik Bluetooth, gitmenin yoludur. Ancak, daha az güç ve gecikme ile düşük veri aktarımı için BLE en uygun olanıdır.
Klasik Bluetooth – Kazanan
Maliyet
BLE cihazları, Bluetooth Classic'e sahip cihazlara kıyasla çok daha ucuzdur. Bu mümkündür, çünkü BLE düşük güç tüketen uygulamalar için tasarlanmıştır ve dolayısıyla daha az veri aktarım hızına ve hızına sahiptir. Öte yandan Bluetooth Classic, veri aktarımı için büyük piller gerektiren ve bu nedenle nispeten pahalı olan karmaşık protokollere sahiptir.
BLE – Kazanan
Master'a Bağlı Slave Sayısı
BLE cihazları, diğer sürümlere kıyasla daha fazla sayıda bağımlı cihazı destekler. Her şey, BLE'nin uygulanmasına ve cihazların içindeki bellek boyutunun kullanılabilirliğine bağlıdır.
BLE – Kazanan
Bağlantı Kurulum Hızı
BLE'nin kurulumu kolaydır, sağlam ve güvenilirdir. Çoğumuz klasik Bluetooth akıllı bantlar taktığımız için. Akıllı bant ve akıllı telefon arasındaki kesintisiz bağlantı yalnızca BLE sayesinde mümkündür. Tüm bu akıllı cihazlar, yalnızca BLE sayesinde diğer cihazlara daha uzun süre bağlı kalır.
Ayrıca Düşük Enerjili Bluetooth'un çoğu özelliği, uyarlanabilir frekans gibi Klasik Bluetooth teknolojisinden alınmıştır. BLE benzeri Klasik Bluetooth, yalnızca cihazları eşleştirmek için aynı teknolojiyi kullanmakla kalmaz, aynı zamanda gelişmiş güvenlik kimlik doğrulaması ve veri şifreleme özelliklerine de sahiptir. Tüm bu özellikler, BLE'yi Klasik Bluetooth'tan daha güvenilir kılar.
Bu karşılaştırmadan, BLE'nin Klasik Bluetooth'u çoğu açıdan yendiği sonucuna varabiliriz. Bununla birlikte, sonuçta, BLE veya Klasik Bluetooth kullanılıp kullanılmaması kullanıcının kullanımına ve tercihine bağlıdır.
BLE – Kazanan
Burada Bluetooth Classic ve BLE'nin kısa bir karşılaştırmasını yaptık:
| Özellik | Bluetooth Klasik | Bluetooth Düşük Enerji (BLE) |
|---|---|---|
| Veri hızı | B için 1 Mbps EDR için 2-3 Mbps | 1 Mbps'ye kadar |
| Güç tüketimi | Yüksek (1W'a kadar) | Düşük (0,01W-0,5W) |
| Ses akışı | Çoğu cihazda kullanılan orijinal ses protokolü | Yeni LE ses protokolü, düşük enerji gereksinimleri ve kullanımı kolay olması nedeniyle klasik protokolün yerini alacak |
| Menzil | Sınırlı menzil 10m – 50m | Görüş hattında 1 km'ye kadar Bluetooth 5.0'da tanıtılan uzun menzil |
| RF bant genişliği | 2,4 GHz ISM bandı (2400-2483,5 MHz) | 2,4 GHz ISM bandı (2400-2483,5 MHz) |
| Kanal Sayısı | Her biri 1MHz'lik 79 RF kanalı | Her biri 2MHz'lik 40 RF kanalı |
| Modülasyon Tekniği | Temel veri faresi için GFSK 8-DPSK veya Gelişmiş veri hızı için π/4-DQPSK | GFSK |
| topoloji | Eşler arası (1:1) | Eşler arası (1:1) Yıldız topolojisi (çok:1) Yayın (1:çok) Ağ (çok:çok) |
Çözüm
ESP32, Bluetooth'un hem Klasik hem de Düşük Enerji sürümüne sahip ikili Bluetooth teknolojisine sahiptir. Bluetooth Classic, daha fazla güç tüketen temel bir Bluetooth çeşididir; Bluetooth Low Energy ise sensörlerden düzenli aralıklarla veri alışverişi yapmak gibi düşük güçlü uygulamaları hedefler. Bu makale, her iki ESP32 Bluetooth teknolojisinin kısa karşılaştırmasını içermektedir.