BLE (Bluetooth Low Energy) là gì?

Bluetooth Low Energy (BLE) là một công nghệ không dây được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng IoT (Internet of Things), cho phép các thiết bị kết nối với nhau một cách tiện lợi và nhanh chóng. Bài viết này sẽ giới thiệu khái quát về công nghệ BLE này là gì cũng như những lợi ích mà nó có thể mang đến cho chứng ta. Cùng tham khảo nhé!

1. Bluetooth là gì?

Bluetooth là một công nghệ không dây được sử dụng để truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị điện tử như điện thoại di động, máy tính, loa, tai nghe, đồng hồ thông minh, v.v. Bluetooth hoạt động trong phạm vi ngắn khoảng cách từ 10 mét đến 100 mét, phụ thuộc vào phiên bản của nó và môi trường xung quanh.

Công nghệ này được phát triển vào những năm 1990 bởi một công ty Thụy Điển tên là Ericsson và hiện nay được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Bluetooth có thể giúp cho việc chia sẻ dữ liệu giữa các thiết bị trở nên dễ dàng và thuận tiện hơn.

Bluetooth hoạt động ở dải tần 2400 – 2483,5 MHz trong dải tần ISM 2,4 GHz. Dữ liệu được chia thành các gói và được trao đổi thông qua một trong 79 kênh Bluetooth được chỉ định (mỗi kênh có băng thông 1 MHz).

2 .BLE (Bluetooth Low Energy) là gì?

BLE là viết tắt của “Bluetooth Low Energy” (tiếng Việt: Bluetooth tiêu thụ năng lượng thấp) hay Bluetooth 4.0 là công nghệ dựa trên Bluetooth được phát hành vào năm 2011, được thiết kế để tiết kiệm năng lượng và phù hợp cho các ứng dụng cần hoạt động lâu dài như các thiết bị IoT (Internet of Things) như đồng hồ thông minh, cảm biến, v.v.

BLE là một trong những tiêu chuẩn Bluetooth tương đối mới được “định danh” bởi SIG (Bluetooth Special Interest Group) với chức năng dùng để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng khi truyền dữ liệu. BLE được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng IoT và các sản phẩm công nghệ thông minh hiện nay. 

BLE hoạt động trong khoảng cách ngắn (từ vài mét đến khoảng 100 mét) và có tốc độ truyền dữ liệu thấp hơn so với phiên bản Bluetooth truyền thống. BLE thường được tích hợp vào các thiết bị nhỏ gọn và yêu cầu ít năng lượng như pin và có thể hoạt động trong nhiều tháng hoặc thậm chí là nhiều năm trước khi cần thay pin. 

3. So sánh giữa BLE và Bluetooth truyền thống

Dưới đây là một số điểm khác biệt giữa BLE và Bluetooth truyền thống:

1. Tiêu thụ năng lượng: BLE được thiết kế để tiết kiệm năng lượng và yêu cầu ít năng lượng hơn so với Bluetooth truyền thống, làm cho nó trở thành lựa chọn tốt hơn cho các thiết bị cần hoạt động lâu dài.
2. Khoảng cách hoạt động: BLE hoạt động trong khoảng cách ngắn hơn so với Bluetooth truyền thống, thường trong khoảng vài mét đến 30 mét.
3. Tốc độ truyền dữ liệu: Tốc độ truyền dữ liệu của BLE thấp hơn so với Bluetooth truyền thống.
4. Khả năng tương thích: Bluetooth truyền thống được hỗ trợ bởi hầu hết các thiết bị di động và máy tính hiện nay, trong khi đó, BLE chỉ được hỗ trợ bởi một số thiết bị.
5. Ứng dụng: BLE được sử dụng chủ yếu trong các thiết bị IoT và các sản phẩm công nghệ thông minh, trong khi đó, Bluetooth truyền thống được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị âm thanh, tai nghe không dây, và các thiết bị kết nối truyền thống khác.

4. BLE hoạt động như thế nào

BLE hoạt động bằng cách gửi các tín hiệu ngắn và nhanh giữa các thiết bị trong khoảng cách gần nhau. BLE sử dụng một giao thức truyền tải dữ liệu gọi là GATT (Generic Attribute Profile) để truyền dữ liệu giữa các thiết bị. GATT sử dụng một cấu trúc dữ liệu gọi là Attribute để biểu diễn thông tin được truyền giữa các thiết bị.

BLE cũng sử dụng một khái niệm gọi là advertising (quảng cáo) để giúp các thiết bị tìm kiếm và kết nối với nhau. Trong chế độ advertising, thiết bị BLE sẽ phát ra một tín hiệu quảng cáo chứa thông tin về thiết bị, như tên, địa chỉ MAC, dịch vụ được cung cấp, v.v. Các thiết bị khác có thể quét tín hiệu quảng cáo này và kết nối với thiết bị BLE tương ứng.

Khi thiết bị BLE kết nối với thiết bị khác, nó sẽ tạo ra một kết nối GATT. Kết nối GATT này cho phép các thiết bị trao đổi dữ liệu với nhau thông qua các Attribute. Thiết bị BLE có thể hoạt động trong chế độ kết nối liên tục hoặc kết nối tạm thời để tiết kiệm năng lượng.

5. Thiết bị nào hỗ trợ BLE

BLE (Bluetooth Low Energy) là một chuẩn kết nối không dây được sử dụng rộng rãi cho các thiết bị IoT (Internet of Things). Hầu hết các thiết bị di động hiện nay đều hỗ trợ BLE, bao gồm iPhone, iPad, các thiết bị chạy hệ điều hành Android, Windows Phone và Blackberry. Ngoài ra, nhiều máy tính xách tay và máy tính để bàn cũng có tích hợp BLE, đặc biệt là các model mới nhất.

Các loa không dây, tai nghe, thiết bị phát nhạc và các thiết bị âm thanh khác thường hỗ trợ BLE để kết nối với các thiết bị khác. Với công nghệ phát triển nhanh chóng hiện nay, các thiết bị nhà thông minh như đèn, máy lạnh, máy giặt và bếp thông minh đã hỗ trợ BLE để kết nối và điều khiển từ xa. 

6. Ứng dụng của BLE

Bluetooth Low Energy (BLE)  ra đời  mang lại những hiệu quả tối ưu cho người dùng và được ứng dụng một cách rộng rãi trong các thiết bị công nghệ thông minh với đa dạng lĩnh vực. Dưới đây là một số ứng dụng của BLE:

• Phụ kiện định vị theo dõi vị trí đồ vật với độ chính xác cao như: Airtag, Samsung SmartTag. Đây là thiết bị được gắn vào các vật dụng khác nhau để chủ nhân có thể dễ dàng tìm thấy khi cần.
• Trong các thiết bị y tế như các máy đo nhịp tim, máy đo huyết áp, vòng đeo tay thông minh và các thiết bị giám sát sức khỏe để truyền dữ liệu về cho các ứng dụng di động để theo dõi sức khỏe.
• Nhà thông minh (Smart home) với những thiết bị thông minh được kết nối với nhau qua phương thức kết nối BLE. Chẳng hạn như Gateway, Công tắc, Ổ cắm, Cảm biến, Đèn, Ổ khóa, Đồ gia dụng,… sẽ biến chiếc ngôi nhà của bạn trở thành ngôi nhà thông minh được điều khiển từ qua internet từ bất kỳ đâu trên thế giới.

7. Ưu và nhược điểm của BLE

Mọi thiết bị công nghệ không phải lúc nào cũng hoàn hảo được các tính năng của chúng, nó sẽ luôn có những mặt ưu và hạn chế, điều đó không riêng gì với Bluetooth năng lượng thấp.

Ưu điểm

• Tiết kiệm năng lượng: BLE tiêu thụ rất ít năng lượng, giúp kéo dài tuổi thọ pin của thiết bị và làm cho nó hoạt động liên tục trong nhiều tháng.
• Kích thước nhỏ gọn: BLE có thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng tích hợp vào thiết bị IoT.
• Kết nối dễ dàng: BLE có khả năng tự động kết nối khi điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng được đưa vào phạm vi hoạt động của nó.
• Tốc độ thiết lập kết nối rất nhanh (khoảng 3 ms).
• BLE hoạt động ở tần số 2.4 Ghz ISM band tránh nhiễu sóng giữa các thiết bị WiFi và Bluetooth.
• Chi phí thấp: Vì BLE không yêu cầu nhiều phần cứng và có khả năng tiết kiệm năng lượng cao, nên nó có chi phí thấp hơn so với các chuẩn kết nối không dây khác.

Nhược điểm:

• Khoảng cách bị giới hạn: Theo lý thuyết, công nghệ BLE có khả năng truyền dữ liệu với khoảng cách tối đa là 100m. Tuy nhiên, trên thực tế, công nghệ này chỉ có thể truyền được với khoảng cách 30m, đạt hiệu quả ở mức cao nhất từ 2 – 5m. Các yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách truyền thông như môi trường hoạt động, vật cản, thiết kế anten, hướng thiết bị,…
• Băng thông nhỏ: theo lý thuyết tần số của sóng BLE trong không gian là 1Mbps và có thể nhỏ hơn trong thực tế do nhiều yếu tố.

Trên đây, chúng tôi đã chia sẻ đến bạn những thông tin về công nghệ BLE là gì, những ứng dụng của công nghệ này, cũng như các ưu nhược điểm của BLE, hy vọng sẽ hữu ích cho bạn.

Xem thêm bài viết liên quan:

Sóng Zigbee là gì?

Các thiết bị sử dụng sóng BLE

So sánh các giao thức kết nối dùng trong thiết bị Smarthome