Ada banyak faktor yang membuat daya BLE rendah, dan saya telah berusaha untuk mengatasi sebanyak mungkin dari mereka.
Untuk lebih memahami perbedaan konsumsi daya antara Bluetooth klasik dan BLE, akan sangat membantu untuk melihat beberapa perbedaan antara teknologi Bluetooth. Ini akan membantu menghargai perbedaan dalam konsumsi daya. Untuk pemula Bluetooth klasik terdiri dari Bluetooth 1.0-3.0. Ini termasuk Bluetooth BR (Kecepatan Dasar) putaran 1.2Mbit / detik, Bluetooth EDR (Tingkatkan Tingkat Data) pada 3Mbits / Detik dan Bluetooth HS.
Bluetooth beroperasi pada pita 2,4 GHz ISM, dengan Bluetooth klasik menggunakan 79 saluran dari 2,4 GHz ke 2,4835 GHz masing-masing berjarak 1 HHz sedangkan BLE menggunakan 40 saluran dari 2,402 GHz 2,480 GHz masing-masing berjarak 2MHz terpisah. Dari 40 saluran, 3 di antaranya didedikasikan untuk permintaan iklan. Parameter awal dipertukarkan menggunakan saluran yang sama yang digunakan untuk permintaan koneksi. Setelah berhasil menemukan dan koneksi, saluran data biasa digunakan untuk komunikasi. Perhatikan juga bahwa saluran iklan tidak tumpang tindih dengan saluran DSSS ( Wifi Direct-sequence spread Spectrum) 1, 6, dan 11. Jadi Bluetooth menggunakan pita frekuensi 2,4 GHz tetapi menerapkan Protokol Pemindahan Frekuensi Gaussian yang lebih sederhana untuk mengurangi daya serta DSSS modulasi.
Klik pada gambar untuk versi gambar yang lebih besar.
Klik pada gambar untuk versi gambar yang lebih besar.
Klik pada gambar untuk versi gambar yang lebih besar.
BLE memiliki banyak mode berbeda di mana mode operasi utama adalah mode iklan, mode pemindaian, perangkat master, dan perangkat slave. Dalam mode periklanan, perangkat berbasis BLE akan menerima tanggapan dari perangkat BLE lain untuk acara iklan. Pada mode pemindaian, perangkat BLE akan memindai permintaan iklan dari perangkat BLE lain dan akan merespons dengan informasi tambahan tergantung pada status status pemindaian aktif. Ada juga mode pasif, hanya pemindai dan pengiklan saja dalam hal masing-masing fungsi penerima dan pemancar modul RF masing-masing. Beberapa pemahaman tentang mesin Link Layer State bermanfaat untuk memahami manajemen konsumsi daya . Ada lima negara bagian dan mereka adalah
- Siaga : Dapat dimasukkan dari negara lain dan tidak ada paket pengirim atau penerima
- Iklan : Keadaan ini dapat dimasukkan dari keadaan siaga. Dalam keadaan ini lapisan tautan akan mentransmisikan paket iklan serta menanggapi pertukaran data terkait iklan
- Pemindaian : Kondisi pemindaian dapat dimasukkan dari kondisi siaga, yang mendengarkan paket saluran iklan dari perangkat
- Memulai : Lapisan tautan dalam kondisi ini menginisiasi koneksi dengan perangkat lain menanggapi paket saluran iklan dari perangkat tertentu
- Koneksi : Status koneksi memiliki dua peran yang ditentukan, yaitu master dan slave. Perangkat dalam peran utama akan menentukan waktu untuk transmisi
Klik pada gambar untuk versi gambar yang lebih besar.
Koneksi dibuat oleh satu perangkat dalam mode pengiklan dan lainnya dalam mode inisiator. Penggagas menjadi tuan dan pengiklan menjadi budak. Pertukaran data master slave ini mendefinisikan parameter koneksi kritis seperti menentukan saluran dan waktu, yang mencakup interval koneksi dan salat latensi. Latensi slave penting karena ini menentukan jumlah interval koneksi yang dapat diabaikan budak tanpa kehilangan koneksi. Ini membantu budak untuk mengoptimalkan dan menghemat konsumsi daya . Budak dapat meminta untuk memperbarui parameter komunikasi agar lebih sesuai dengan aplikasi budak.
Dalam pertanyaan Anda, Anda telah mereferensikan acara koneksi. Diagram di bawah ini menjelaskan peristiwa koneksi.
Konsumsi daya selama acara koneksi akan dibahas nanti.
CONNECT_REQ PDU dikirim oleh penggagas atau diterima oleh pengiklan pada saat parameter koneksi dipertukarkan. Parameter ini memiliki efek mendalam pada konsumsi daya.
- Interval Koneksi menentukan waktu antara dua koneksi. Ini bisa serendah 7,5 ms atau setinggi 4 detik. Seperti yang dapat dibayangkan, interval koneksi yang lebih lama berarti konsumsi daya yang rendah, tetapi juga berarti tingkat data yang rendah.
- Slave Latency menentukan jumlah peristiwa koneksi berturut-turut yang dapat diabaikan oleh slave dari master yang sekali lagi berpengaruh pada konsumsi daya yang rendah
- Supervision Timeout adalah batas waktu antara dua paket data yang diterima sebelum koneksi terputus.
Kerangka kerja Bluetooth Low Energy juga berkontribusi terhadap konsumsi daya yang rendah . Paket terpendek yang dikirimkan bisa 80 bit dengan waktu transmisi 80usec. Paket terpanjang bisa 376 bit dengan waktu transmisi sekitar 0,3 mSec. Ini sangat penting untuk perangkat BLE mode tunggal.
Untuk mengelola konsumsi daya serta mempertahankan warisan desain, standar Bluetooth 4.0 dikembangkan. Bluetooth 4.0 secara efektif memiliki dua mode, tunggal dan ganda. Mode tunggal mendukung perangkat budak berdaya rendah menggunakan standar yang lebih dikenal sebagai BLE. Mode ganda seperti yang mungkin ditebak mendukung Bluetooth BR / EDR dan BLE.
Opsi hemat daya lainnya adalah daftar putih. Ini memungkinkan lapisan tautan untuk memfilter pengiklan, penggagas dan pemindai.
Jadi teknologi BLE hanya memindai 3 saluran iklan yang harus dipindai oleh bluetooth untuk 32 saluran. Ini adalah sekitar 0,6 hingga 1,2 ms waktu penemuan untuk BLE dibandingkan dengan 22,5 ms waktu penemuan untuk Bluetooth, ini penghematan daya untuk BLE.
Juga perangkat BLE dalam 3 ms dapat memindai, menghubungkan, mengirim data, mengonfirmasi validasi penerimaan dan mengakhiri di mana Bluetooth mengambil lebih dari 100 ms untuk menyelesaikan tugas yang sama.
Paket BLE juga lebih pendek dari paket data Bluetooth klasik yang juga berkontribusi pada penghematan daya.
Untuk menyimpulkan tanggapan ini di bawah ini adalah pengukuran lingkup acara koneksi dan konsumsi daya terkait untuk Bluetooth energi rendah yang telah dilakukan pada TI CC2541.
Referensi
