블루투스(BT)와 그 저전력 블루투스(BLE) 강화 버전은 통신 분야의 핵심 기술이 되었습니다. 이러한 기술을 통해 사물 인터넷(IoT) 장치는 텍스트, 오디오, 스트리밍 비디오를 포함한 데이터를 무선으로 연결하고 전송할 수 있습니다.
그러나 완전한 BT 노드의 설계, 구현 및 인증에는 베이스밴드 아날로그 및 디지털 기능, 펌웨어 기반 임베디드 처리, 수신기 저잡음 프런트엔드 증폭기의 RF 설계, 송신기 전력 증폭기를 포함한 광범위한 전문 지식이 필요합니다.
이러한 기능을 달성하려면 효과적인 전원 관리도 뒷받침되어야 합니다. 또한 각 BT 노드는 일련의 포괄적인 성능 관련 목표 요구 사항을 충족하고 무선 주파수 간섭(RFI) 및 전자기 간섭(EMI)과 관련된 규제 요구 사항을 준수해야 합니다. 이러한 규정으로 인해 설계가 복잡해지고 장치 배포 속도가 느려질 수 있습니다.
이 기사에서는 BLE와 저전력 IoT 장치 분야에서의 적용 가능성을 간략하게 소개합니다. 그런 다음 Ezuro의 즉시 사용 가능한 BLE 모듈을 소개하고 이러한 모듈이 BLE를 지원하는 IoT 노드 개발을 가속화하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지 설명합니다.
블루투스에서 BLE로
Bluetooth는 다양한 전자 장치 간의 저렴한 단거리 무선 연결을 달성하는 데 사용되는 무선 데이터 및 음성 전송을 위한 글로벌 개방형 표준입니다. Bluetooth는 2.4GHz ISM(산업, 과학, 의료) 주파수 대역에서 작동하는 데 적합하며 해당 응용 분야에는 오디오 및 텍스트 이미지의 제한된 거리 전송, 비디오 스트리밍, 스마트폰 및 헤드폰 페어링, 저전력 IoT 연결이 포함됩니다.
Bluetooth 1.0 사양에는 10미터의 전송 거리(클래스 2 장치에 적용 가능), 간단한 지점 간 네트워킹, 732.2kb/s의 데이터 전송 속도가 필요합니다. 첫 번째 제품 배치는 2000년에 출시되었습니다. 이 표준 버전 2.0(2004)과 버전 3.0(2009)의 개선된 조항에서 데이터 전송 속도는 각각 초당 3메가비트와 초당 24메가비트(Mb/s)로 증가되었습니다.
그러나 많은 대상 애플리케이션의 경우 원래 BT 링크의 전력 소비 요구 사항이 너무 높습니다. 2010년에 버전 4.0(BLE)이 채택되었으며 이전 버전은 비공식적으로 Bluetooth Classic으로 이름이 변경되었습니다(그림 1). BLE는 IoT 장치용으로 특별히 설계된 최적화된 저대역폭 프로토콜 스택을 기반으로 초저전력 유휴 모드를 채택하여 전력 소비를 약 90% 줄입니다. 이 유휴 모드를 사용하면 IoT 센서, 위치 비콘, 스마트 홈 노드, 의료 기기 및 피트니스 추적기가 매우 작은 버튼 배터리로 몇 년 동안 작동할 수 있습니다.