Technologia Bluetooth Beacon (BLE) – na czym polega i jak można ją wykorzystać w biznesie?
2024-12-05
Zrozumieć USB — czyli o rodzajach i typach złączy słów kilka
2024-12-12
Ostatnia aktualizacja 2025-06-10
Bluetooth jest jednym z najpopularniejszych standardów komunikacyjnych umożliwiających łączność bezprzewodową. Wykorzystywany jest w wielu urządzeniach stosowanych na produkcji i w magazynie. Jak działa i jakie są rodzaje Bluetooth?
O czym przeczytasz w tym artykule?
Co to jest Bluetooth i jak działa?
Bluetooth to standard, który po raz pierwszy na tak szeroką skalę pozwolił nam korzystać z łączności bezprzewodowej. To za jego pomocą mogliśmy przesyłać pliki z jednego telefonu na drugi i łączyć urządzenia peryferyjne z komputerem.
Bluetooth to bezprzewodowy protokół do wymiany danych na niewielkie odległości z urządzeń stacjonarnych i mobilnych. Technologia oparta jest na falach radiowych. Bluetooth używa standardowej częstotliwości 2,4 GHz. Zaletą jest to, że fale radiowe “przenikają przez ściany” i za pomocą tej technologii możemy łączyć się z kilkoma urządzeniami jednocześnie. To jeden z technologii stosowanych m.in. w terminalach mobilnych, terminalach wózkowych czy skanerach kodów kreskowych.
Skąd pochodzi nazwa Bluetooth?
Prace nad bezprzewodową formą komunikacji zaczęto w 1994 roku w siedzibie Ericssona. Pierwszym urządzeniem wyposażonym w tę technologię był zaprezentowany w 1999 roku bezprzewodowy zestaw słuchawkowy, który zdobył nagrodę „Best of Show Technology Award” na targach COMDEX.
Bluetooth to zdecydowanie dość niecodzienna nazwa. Jej geneza jest zaskakująca. W związku z tym, że prace nad tym standardem komunikacyjnym rozpoczęto w Danii (w siedzibie Ericssona) termin ten ma duńskie “korzenie”. Zaczerpnięty został od przydomka króla Haralda Sinozębego Gormssona, który panował w Danii w latach 958–987. Sinozęby wpisał się do historii jako król, który dokonał zjednoczenia Danii i Norwegii w 958 roku. Swój przydomek Harald zawdzięcza jednemu, martwemu, ciemnoniebieskiemu (ang. ‘bluetooth‘) zębowi. Nazwa technologii to nie jedyne nawiązanie do średniowiecznego króla Danii. Logo Bluetooth łączy w sobie runy ᚼ i ᛒ, które są inicjałami króla Haralda.
Zobacz też: Technologia Bluetooth Beacon – na czym polega i jak można ją wykorzystać w biznesie?
Jaki jest zasięg Bluetooth?
Bluetooth jest technologią komunikacji bliskiego zasięgu a to oznacza, że w odróżnieniu od WiFi możemy za jej pomocą przesyłać pliki i łączyć się z urządzeniami, które znajdują się w stosunkowo niewielkiej odległości od nas. W większości przypadków urządzenia wyposażone w moduł Bluetooth mogą przesyłać informacje na długości nie większe niż 10 metrów, ale nie jest to regułą. Zasięg Bluetooth w dużej mierze zależy od klasy urządzenia, która odpowiada za jego moc. „Klasa” oznacza odległość, przy której możliwe jest połączenie Bluetooth.
W przypadku klasy pierwszej, w której generowana jest moc o sile 100 mW, zasięg może nawet wynosić do 100 m. Oczywiście mówimy tutaj o zasięgu w terenie niezabudowanym, w którym fale radiowe nie będą napotykać na jakieś poważne przeszkody.
W drugiej klasie mocy (2,5 mW), która jednocześnie jest najpowszechniejsza w użyciu plik może być przesyłany na odległość nie większą niż 10 m.
Najsłabszy klasa 3, czyli moc nieprzekraczająca 1 mW może działać na odległość 1 metra.
| Klasa | Moc | Zasięg |
|---|---|---|
| 1 | 100 mW | do 100 metrów |
| 2 | 2,5 mW | do 10 metrów |
| 3 | 1 mW | do 1 metra |
W większości smartfonów, słuchawek, wearables stosowane są moduły Bluetooth o mocy 2,5 mW oferujące przesył na maksymalną odległość 10 m.
Czym jest profil Bluetooth?
Istotnym obok klasy, elementem specyfikacji Bluetooth jest tzw. profil. Informuje nas jaki zestaw danych może być przesyłany przez moduł Bluetooth znajdujący się w urządzeniu. To dość istotna informacja, ponieważ dane mogą być przesłane tylko między sprzętami obsługującymi ten sam profil.
Informacje na temat profilu są zazwyczaj zawarte w specyfikacji konkretnego urządzenia.
Możemy wyróżnić cztery główne profile Bluetooth: HSP (profil słuchawki), HFP (profil zestawu głośnomówiącego), A2DP (profil zaawansowanej dystrybucji dźwięku) i AVRCP (profil zdalnego sterowania audio/wideo).
Lista profili obsługiwany przez technologię Bluetooth jest dość długa i aktualnie obejmuje blisko 30 pozycji. Oczywiście z biegiem czasu będzie ona się z pewnością wydłużała.
Listę aktualnych specyfikacji znajdziesz na stronie oficjalnej Bluetooth: https://www.bluetooth.com/specifications/specs/
Jakie są standardy Bluetooth?
Od momentu zastosowania pierwszego modułu Bluetooth w 1999 roku technologia ta uległa przeobrażeniom. Dokonano licznych aktualizacji i ulepszeń. Pierwszy standard Bluetooth 1.0, który pojawił się 1998 roku oferował transmisję danych na poziomie do 21 kb/s. Obecnie obowiązujący Bluetooth 5.0 pozwala na przesył danych z prędkością a 2 Mb/s dla urządzeń typu „wearables” oraz aż 50 Mb/s do reszty sprzętów. W przypadku tej ostatniej aktualizacji Bluetootha rozszerzony został znacznie zasięg, który w tym momencie sięga aż 140 m na otwartej przestrzeni.
Dobra wiadomość jest taka, że każda wersja i aktualizacja są ze sobą kompatybilne wstecznie.To znaczy, że posiadając urządzenie w standardzie Bluetooth 5.0, możemy łączyć się z urządzeniem w standardzie Bluetooth 3.1.
Specyfikacja Bluetooth w formie tabeli.
| Wersja | Rok wydania | Transfer | Zasięg | Co uległo zmianie? |
| Bluetooth v1.0 i v1.0B | 1999 | 21 kb/s | do 10m | |
| Bluetooth 2.0 | 2004 | 1 Mb/s 3 Mb/s z EDR | do 30m | – zwiększono szybkość transmisji danych (EDR) – poprawiono bezpieczeństwo parowania (BT 2.1) |
| Bluetoooth 3.0 | 2009 | 3 Mb/s z EDR (24 Mb/s przez łącze HS 802.11) | – wprowadzono High speed channel (HS) – dodatkowy kanał przesyłu który przyspieszył transfer – wyprowadzono ulepszone tryby L2CAP – ulepszono kontrolę mocy | |
| Bluetoooth 4.0 | 2013 | 3 Mbps z EDR 1 Mbps Low Energy | do 60m | – wprowadzono BLE – Bluetooth Low Energy, który wyraźnie ograniczył pobór mocy kosztem przesyłu – dodano uzupełnienia do specyfikacji podstawowej 1-4 (BT 4.1) – pojawiły się funkcje IoT (BT 4.2) |
| Bluetooth 5.0 | 2017 | 3 Mbps z EDR 2 Mbps Low Energy | do 240m | – wprowadzono maskowanie dostępności slotów (SAM) – wprowadzono Low Energy (LE) dalekiego zasięgu – dodatek 6 do specyfikacji podstawowej (BT 5.1) LE Audio (BT 5.2) |
Omawiając Bluetooth warto wspomnieć jeszcze o jednej technologii transmisji danych, czyli NFC.
NFC to technologia komunikacyjna krótkiego zasięgu (Near Field Communication), która podobnie jak Bluetooth pozwala na bezprzewodową wymianę informacji między urządzeniami. Często te technologie są przez użytkowników mylone. Zarówno NFC, jak i Bluetooth są obecne w tych urządzeniach, a na pierwszy rzut oka ich działanie wydaje się bardzo podobne. W obu przypadkach mamy do czynienia z parowaniem i wymianą danych. Jednak technologia, na której opiera się NFC, wywodzi się z zupełnie innego źródła i ma więcej wspólnego z klasycznym RFID.
Co to jest technologia NFC?
System informacji NFC (Near Field Communication – komunikacja bliskiego zasięgu) to zestaw technologii łączności bezprzewodowej krótkiego zasięgu. NFC umożliwia wymianę niewielkich ilości danych między tagiem NFC, a urządzeniem z systemem Android lub między dwoma urządzeniami z systemem Android. Cała zasada działania technologii NFC opiera się na indukcji pola magnetycznego, która umożliwia komunikację między dwoma urządzeniami elektronicznymi znajdującymi się w niewielkiej odległości – na przykład smartfonami, ale nie tylko.
Pod tym względem NFC można uznać za młodszą siostrę technologii RFID — w końcu od niej bezpośrednio się wywodzi. RFID nie jest jednak tym samym co NFC — standard i częstotliwość ich działania są zupełnie inne. NFC działa w standardzie ISO/IEC 18000-3 i obsługuje szybkości transmisji danych od 106 do 424 kbit/s.
W przypadku NFC komunikacja może być aktywna lub pasywna. Przy aktywnej oba urządzenia generują własne pole elektromagnetyczne, natomiast w komunikacji pasywnej tylko jedno z urządzeń generuje pole, a drugie działa jako odbiornik sygnału.
Jaka jest częstotliwość technologii NFC?
Jak wspomniałem wyżej, NFC – pomimo pewnych podobieństw do RFID – funkcjonuje na zupełnie innej częstotliwości. Częstotliwość NFC wynosi 13,56 MHz. Jest to częstotliwość z zakresu ISM (ang. Industrial, Scientific, Medical) , dostępna globalnie i nielicencjonowana.
Zasięg działania technologii NFC
Zasięg NFC jest naprawdę bardzo krótki – dosłownie. Urządzenia wymieniają dane na odległość nie większą niż 10 cm, chociaż teoretycznie możliwy jest również zasięg do 20 cm. Dodatkowo technologia ta jest narażona na zakłócenia, między innymi spowodowane obecnością metalowych powierzchni w pobliżu. Dlatego, aby NFC działało skutecznie, urządzenia powinny znajdować się w pewnej odległości od takich powierzchni.
Zastosowanie technologii NFC
Technologia NFC w ostatnich latach zyskała na popularności. Najczęściej kojarzy się ją z płatnościami zbliżeniowymi, które stanowią jej najszerszy zakres zastosowań. Jednak NFC to nie tylko płatności – w wielu aspektach zaczyna także zajmować część rynku technologii Bluetooth i coraz częściej znajduje zastosowanie w kontrolach dostępu.
NFC ma wiele zastosowań, m.in.:
- Płatności zbliżeniowe. NFC umożliwia dokonywanie płatności za pomocą smartfonów i urządzeń typu wearables.
- Udostępnianie danych. Funkcja Nearby Share w systemie Android wykorzystuje NFC do nawiązywania połączenia, które następnie przełącza się na Bluetooth lub Wi-Fi Direct w celu przesyłania danych.
- Inteligentne plakaty, marketing. Tagi NFC wbudowane w plakaty, opakowania lub inne nośniki fizyczne mogą wyzwalać określone akcje po dotknięciu ich urządzeniem obsługującym NFC.
- Transport publiczny. Smartfony lub urządzenia wearables z obsługą NFC mogą służyć do płacenia za przejazdy środkami transportu publicznego.
- Kontrola dostępu. NFC zapewnia bezpieczny dostęp do budynków, wydarzeń czy stref o ograniczonym dostępie.
- Wizytówki NFC. Wizytówki wyposażone w technologię NFC umożliwiają szybką i łatwą wymianę danych kontaktowych.
- Logistyka i zarządzanie łańcuchem dostaw. NFC wspiera śledzenie produktów, zarządzanie zapasami oraz identyfikację towarów w magazynach.
- Gry i rozrywka. Technologia NFC jest wykorzystywana w grach wideo, umożliwiając interakcję z fizycznymi figurkami czy akcesoriami komunikującymi się z konsolą lub urządzeniem mobilnym.
Technologia NFC vs. Bluetooth
Pomimo tego, że NFC i Bluetooth na pierwszy rzut oka wydają się bardzo do siebie podobne, istnieje między nimi wiele różnic. Pierwsza zasadnicza dotyczy sposobu połączenia. O ile Bluetooth wymaga przed przesłaniem danych tak zwanego sparowania urządzeń ze sobą, NFC działa bez przygotowań, w trybie natychmiastowym. NFC działa nieco wolniej od Bluetootha. W przypadku tej technologii maksymalna prędkość transferu danych wynosi 424 kbps (w praktyce na poziomie 10 – 30 kbps) podczas gdy w przypadku Bluetooth (2.1) – 2,1 Mbps.
Porównanie NFC i Bluetooth (tabela)
| Cecha | NFC | Bluetooth |
| Częstotliwość | 13,56 MHz | 2,4 GHz |
| Pasmo | Wąskie (13,56 MHz) | Szerokie (2,4 GHz) |
| Zasięg | Do 20 cm | Do 10 m (w Bluetooth Low Energy nawet 100 m) |
| Prędkość transmisji | Do 424 kbit/s | Do 2,1 Mbit/s (Bluetooth 2.1); do 3 Mbit/s (Bluetooth 3.0); do 24 Mbit/s (Bluetooth 4.0) |
| Parowanie urządzeń | Nie wymagane | Wymagane |
| Zastosowania | Płatności zbliżeniowe, kontrola dostępu | Transfer plików, połączenia audio |
| Zużycie energii | Bardzo niskie | Wyższe niż NFC |
| Zastosowania | Płatności zbliżeniowe, identyfikacja, parowanie urządzeń, kontrola dostępu | Przesyłanie plików, połączenia audio (np. słuchawki), akcesoria bezprzewodowe |
Zastosowanie NFC z roku na rok się poszerza. W tym momencie jest to technologia, która przede wszystkim pozwala urządzeniom mobilnym takich jak smartfony, laptopy, tablety udostępnianie danych z bliskiej odległości. Stosowana jest między innymi do płatności zbliżeniowych, a także przy kartach zbliżeniowych np. w systemach kontroli dostępu.
Potrzebujesz wsparcia w zakresie doboru odpowiednich urządzeń do magazynu i logistyki?
Zapraszam do kontaktu telefonicznego +48 22 299 25 15 lub pozostaw wiadomość przez formularz kontaktowy. Porozmawiamy o twoich potrzebach biznesowych i otrzymasz rekomendacje najlepszych urządzeń dla twojej firmy.
W jakich przypadkach technologia Bluetooth jest lepsza od technologii RFID?
Pytanie jest złożone i nie można udzielić prostej odpowiedzi.
Główne cechy ze strony technologicznej:
Tag RFID odpowiada podczas przybywania obok czytnika RFID, najczęściej przy projektach przejazdu przez bramkę RFID. Bramka RFID może odczytywać wiele tagów RFID jednocześnie.
Tag Bluetooth jest najczęściej wykorzystywany aby informować kiedy ktoś jest w bliskiej odległości od bramki Bluetooth. Bramka Bluetooth może również odczytywać wiele tagów Bluetooth jednocześnie.
Tag Bluetooth posiada baterie które należy ładować, pasywny tag RFID nie posiada baterii.
Technologię Bluetooth i RFID można wykorzystywać do oznaczania przybliżonej lokalizacji na większym terenie.
Różnice ze strony finansowej:
Cena bramki RFID jest znacznie wyższa niż bramki Bluetooth.
Cena pasywnego taga RFID jest znacznie niższa niż taga Bluetooth.
Tego typu projekty wymagają indywidualnej analizy.
Zapraszamy do kontaktu, omówimy wykorzystanie tych technologii w Państwa procesach.