บลูทู ธ หรือ wifi - รุ่นใดดีที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์ไร้สายใหม่ของคุณ

มีมาตรฐานไร้สายมากมายให้คุณเลือกใช้เมื่อสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ แต่ละทางเลือกมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ขึ้นอยู่กับเป้าหมายของคุณจริงๆ ในบทความนี้เรากำลังจะไปดูที่สามที่นิยมมากที่สุดช่วงสั้นมาตรฐานไร้สายได้แก่: บลูทู ธ คลาสสิก, บลูทู ธ พลังงานต่ำ (BLE) และอินเตอร์เน็ตไร้สายโดยตรง

ความต้องการความเร็ว

หากการส่งข้อมูลความเร็วสูงเป็นข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณ WiFi Direct ส่วนใหญ่จะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด ทุกคนเคยได้ยินเรื่อง WiFi แต่มีเพียงไม่กี่คนที่รู้จัก WiFi Direct แม้ว่าสิ่งนั้นจะเปลี่ยนไป WiFi มาตรฐานต้องมีจุดเชื่อมต่อ ดังนั้นหากคุณต้องการถ่ายโอนข้อมูลจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่งจะต้องผ่านจุดเชื่อมต่อ WiFi Direct มีข้อดีด้านความเร็วของ WiFi โดยไม่ต้องใช้จุดเชื่อมต่อ ข้อมูลสามารถส่งโดยตรงจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งเช่นเดียวกับบลูทู ธ

เปรียบเทียบความเร็ว
มาตรฐานไร้สาย	ความเร็ว
บลูทู ธ พลังงานต่ำ	1 Mbps
บลูทู ธ คลาสสิก	2-3 Mbps
Wifi-Direct	100-250 Mbps

WiFi Direct มีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดประมาณ 10 เท่าของความเร็วที่ใช้ได้กับ Bluetooth Classic ตัวอย่างเช่นหากผลิตภัณฑ์ของคุณต้องการสตรีมวิดีโอโดยเฉพาะวิดีโอความละเอียดสูงคุณจะต้องมีการเชื่อมต่อไร้สายที่เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ไม่มีทางที่บลูทู ธ จะเร็วพอดังนั้นคุณแทบจะต้องเสนอการเชื่อมต่อ WiFi Direct

อีกด้านหนึ่งของสเปกตรัมความเร็วคือ Bluetooth Low-Energy (เรียกอีกอย่างว่า Bluetooth Smart) ซึ่งช้ากว่า Bluetooth Classic ประมาณ 2-3 เท่าหรือช้ากว่า WiFi Direct ประมาณ 20-30 เท่า โดยทั่วไปจะใช้สำหรับการส่งข้อมูลที่ไม่ต่อเนื่องจำนวนเล็กน้อยเช่นการอ่านเซ็นเซอร์ (อุณหภูมิความเร่ง ฯลฯ) หรืออาจเป็นพิกัด GPS

เมื่อคุณต้องการส่งข้อมูลอย่างต่อเนื่องเช่นเมื่อสตรีมเสียงโดยปกติคุณจะต้องใช้ Bluetooth Classic Bluetooth Classic ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับแอปพลิเคชันสตรีมมิ่งเทียบกับ BLE ซึ่งเหมาะสำหรับการส่งข้อมูลแบบสั้น ๆ ไม่บ่อยนัก

อย่างไรก็ตามเป็นไปได้ที่จะใช้ BLE สำหรับการสตรีมเสียง แต่ไม่ได้คุณภาพเดียวกับ Bluetooth Classic ตัวอย่างเช่นผู้ให้บริการบลูทู ธ สแต็ก Searan LLC สามารถจัดหาบลูทู ธ LE stack แบบกำหนดเองที่อนุญาตให้สตรีมเสียง

ช่วงการส่งข้อมูล

WiFi Direct มีระยะสูงสุดประมาณ 200 ฟุตเทียบกับบลูทู ธ โดยทั่วไปประมาณ 50 ฟุต (คลาสสิกและพลังงานต่ำ) ช่วงที่เพิ่มขึ้นของ WiFi Direct เป็นไปได้เนื่องจากกำลังส่งที่สูงขึ้นซึ่งใช้โดย WiFi Direct

ข้อเสียคืออายุการใช้งานแบตเตอรี่และกำลังส่งที่เพิ่มขึ้นนี้จะทำให้แบตเตอรี่ขนาดเล็กหมดเร็วกว่ามาตรฐานบลูทู ธ

การเปรียบเทียบช่วง
บลูทู ธ พลังงานต่ำ	โดยทั่วไป 50 ฟุต แต่สูงกว่า 1,500 ฟุตพร้อมตัวขยายระยะ
บลูทู ธ คลาสสิก	โดยทั่วไป 50 ฟุต แต่สูงถึง 3,000 ฟุตพร้อมตัวขยายระยะ
Wifi-Direct	200 ฟุต

แต่เดี๋ยวก่อน…สิ่งต่างๆไม่ง่ายเสมอไป มีข้อยกเว้นบางประการ ก่อนอื่นเครื่องส่งสัญญาณบลูทู ธ มีหลายประเภท ผลิตภัณฑ์บลูทู ธ ส่วนใหญ่ใช้เครื่องส่งสัญญาณคลาส 2 ที่มีระยะประมาณ 50 ฟุตตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ แต่เป็นไปได้ที่จะใช้เครื่องส่งสัญญาณคลาส 1 ที่มีระยะใกล้กว่า 300 ฟุต แต่เช่นเดียวกับ WiFi Direct กำลังส่งที่สูงขึ้นมาพร้อมกับอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ลดลง

ด้วยการใช้วงจรขยายช่วง (ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยตัวรับสัญญาณที่ไวมาก) คุณสามารถเพิ่มช่วงด้วยบลูทู ธ ได้ไกลขึ้น ตัวอย่างเช่นผู้ให้บริการโมดูลบลูทู ธ Bluegiga นำเสนอโมดูล BLE ระยะไกล (BLE121LR) ที่มีระยะสูงถึง 1,500 ฟุต นอกจากนี้ยังมีโมดูลระยะไกล Bluetooth Classic (WT41) ที่มีระยะไกลถึง 3,000 ฟุต!

ยังมีข้อยกเว้นอีก ในบางแอพพลิเคชั่นเป็นไปได้ที่บลูทู ธ (แม้แต่รุ่นพลังงานต่ำ) จะส่งสัญญาณในช่วงที่กว้างกว่า WiFi Direct ในขณะที่ยังใช้พลังงานน้อยมาก สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมที่เรียกว่าเครือข่ายตาข่าย

โดยปกติในการส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ A ไปยังอุปกรณ์ C คุณต้องสร้างการเชื่อมโยงโดยตรงระหว่าง A และ C แต่ด้วยเครือข่ายแบบตาข่ายคุณสามารถส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ A ไปยังอุปกรณ์ C ผ่านอุปกรณ์ B ได้ดังนั้นหากอุปกรณ์ B อยู่กึ่งกลางระหว่าง A และ C จากนั้น A และ C สามารถอยู่ห่างกันได้สองเท่าจากที่ได้รับอนุญาตตามปกติ เนื่องจากอุปกรณ์ B ทำหน้าที่เป็นรีเลย์หรือตัวเพิ่มสัญญาณในหลาย ๆ ด้าน แนวคิดนี้สามารถขยายได้ทำให้เครือข่ายขนาดใหญ่ของอุปกรณ์พลังงานต่ำที่เชื่อมต่อกันกระจายออกไปในระยะทางไกล ในความเป็นจริงอุปกรณ์มากถึง 65,000 เครื่องอาจเชื่อมต่อกันโดยใช้ตาข่าย

ผู้ผลิตไมโครชิปบลูทู ธ ชั้นนำที่เรียกว่า CSR เริ่มรวมเครือข่ายตาข่ายด้วยชิปบลูทู ธ พลังงานต่ำในปี 2557 จนถึงขณะนี้พวกเขาเป็นผู้ผลิตชิปรายเดียวที่นำเสนอตาข่ายกับ BLE อย่างไรก็ตามฉันสงสัยว่าจะนานกว่านี้

มีตัวเลือกในการมีบลูทู ธ สแต็กแบบกำหนดเองที่พัฒนาขึ้นเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายกับชิปอื่น ๆ หรือกับ Bluetooth Classic ฉันรู้ว่า Searan ผู้ให้บริการบลูทู ธ สแต็กมีความสามารถในการเพิ่มเครือข่ายตาข่ายให้กับบลูทู ธ สแต็กของพวกเขา

พลังงาน / อายุแบตเตอรี่ / ขนาดแบตเตอรี่

ความเร็วที่สูงขึ้นและช่วงการส่งตรงที่ยาวขึ้นมีความสัมพันธ์กับการใช้พลังงานที่สูงขึ้นและทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง ดังนั้นหากอายุการใช้งานแบตเตอรี่หรือขนาดแบตเตอรี่มีความสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณการใช้พลังงานจึงเป็นสิ่งสำคัญ

Bluetooth Low-Energy (BLE) เป็นผู้ชนะที่ชัดเจนในเรื่องการใช้พลังงานต่ำ ได้รับการพัฒนาเป็นหลักสำหรับแอปพลิเคชัน Internet of Things ซึ่งหลาย ๆ ครั้งต้องใช้งานจากแบตเตอรี่นาฬิกาขนาดเล็ก อุปกรณ์ BLE สามารถใช้งานแบตเตอรี่นาฬิกาเรือนเดียวได้หนึ่งหรือสองปี สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งเป็นครั้งคราวเท่านั้น ตัวอย่างเช่นอุปกรณ์ BLE อาจส่งข้อมูลได้เพียง 1 วินาทีครั้งต่อนาที ซึ่งหมายความว่าอุปกรณ์ไม่มีการใช้งานเป็นเวลา 59/60 = 98.3% ของเวลา

ความเข้ากันได้

หากความเข้ากันได้กับสมาร์ทโฟนรุ่นเก่าเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณ Bluetooth Classic อาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด สมาร์ทโฟนทุกรุ่นรองรับ Bluetooth Classic แต่มีเพียงโทรศัพท์รุ่นใหม่ที่รองรับ BLE และ WiFi Direct เท่านั้น

การเปรียบเทียบช่วง
บลูทู ธ พลังงานต่ำ	ทุกรุ่น	ทุกรุ่น
บลูทู ธ คลาสสิก	เวอร์ชัน 4.3 หรือใหม่กว่า	เวอร์ชัน 4S หรือใหม่กว่า
Wifi-Direct	เวอร์ชัน 4.0 หรือใหม่กว่า	เวอร์ชัน 5S หรือใหม่กว่า

Best of Two Worlds: Bluetooth Dual-Mode

สำหรับบางแอปพลิเคชันในบางครั้ง Bluetooth Classic เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดและในบางครั้ง Bluetooth Low-Energy ก็เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า ตัวอย่างเช่นคุณอาจต้องการใช้ Bluetooth Low-Energy เพื่อประหยัดแบตเตอรี่ แต่คุณก็ต้องการให้ใช้งานร่วมกับสมาร์ทโฟนรุ่นเก่าได้เช่นกัน

ทางออกที่ดีที่สุดคือ Bluetooth Dual-Mode เมื่อสื่อสารกับโทรศัพท์รุ่นใหม่คุณสามารถใช้โหมด BLE แบบประหยัดแบตเตอรี่ได้ แต่เมื่อคุณต้องการเชื่อมโยงกับโทรศัพท์รุ่นเก่าคุณสามารถเลือกโหมดคลาสสิกได้ ผู้ผลิตชิปบลูทู ธ และผู้ให้บริการโมดูลส่วนใหญ่นำเสนอโซลูชันบลูทู ธ สองโหมด

ความปลอดภัย

มาตรฐานไร้สายทั้งสามมีความปลอดภัยในระดับสูง อย่างไรก็ตาม WiFi ใช้การเข้ารหัส 256 บิตเมื่อเทียบกับบลูทู ธ (คลาสสิกและ LE) ใช้การเข้ารหัส 128 บิตเท่านั้น ในกรณีส่วนใหญ่ระดับความปลอดภัยของบลูทู ธ นั้นเพียงพอ แต่หากความปลอดภัยมีความสำคัญต่อผลิตภัณฑ์ของคุณ WiFi Direct อาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า

สรุป

เช่นเดียวกับกรณีของวิศวกรรมมีการแลกเปลี่ยนระหว่างโซลูชันต่างๆ ไม่มีวิธีแก้ปัญหาใดที่ดีที่สุดในทุกแอปพลิเคชัน คุณต้องตัดสินใจว่าเกณฑ์ใดสำคัญที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณ อาจเป็นเรื่องง่ายหรือซับซ้อน หากความเร็วคือสิ่งที่คุณสนใจแล้วตัวเลือกของคุณก็เป็นเรื่องง่าย หรือหากอายุการใช้งานแบตเตอรี่เป็นปัญหาหลักของคุณทางเลือกของคุณก็ค่อนข้างง่าย แต่ถ้าคุณสนใจทั้งความเร็วและการใช้พลังงานเท่า ๆ กันทางเลือกของคุณก็ซับซ้อนขึ้น

การตัดสินใจเลือกข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณถือเป็นสิ่งที่ท้าทายในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เสมอ ยินดีต้อนรับสู่โลกแห่งการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ไม่มีอะไรเรียบง่ายอย่างแท้จริง ถ้าเป็นเรื่องง่ายทุก บริษัท จะประสบความสำเร็จเช่นเดียวกับ Apple

เกี่ยวกับผู้แต่ง

John Teel เป็นประธานของ Predictable Designs ซึ่งเป็น บริษัท ที่ช่วยให้ผู้ประกอบการสตาร์ทอัพผู้ผลิตนักประดิษฐ์และ บริษัท ขนาดเล็กนำผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ใหม่ ๆ ออกสู่ตลาด จอห์นเคยเป็นวิศวกรออกแบบอาวุโสของ Texas Instruments ซึ่งตอนนี้เขาได้สร้างงานออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในผลิตภัณฑ์หลายล้านรายการ (รวมถึงบางส่วนจาก Apple) เขายังเป็นผู้ประกอบการที่ประสบความสำเร็จในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ของตัวเองผลิตในเอเชียและจำหน่ายในร้านค้าปลีกหลายร้อยแห่งในหลายประเทศ ดาวน์โหลดเอกสารโกงฟรี: 15 ขั้นตอนในการพัฒนาผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ใหม่ของคุณ