[7기 강남 이학경] Bluetooth 4.x 버전 및 전력 효율 분석

안녕하세요.

강남멤버십 22-1기 이학경 회원입니다.오늘은 Bluetooth 4.x 기술에 대하여 알아보도록 하겠습니다.많은 분들이 Classic 버전과 LE버전을 이해하기 어려워 하시는것 같아 준비하였습니다.

Bluetooth 4.x와 Bluetooth Low Energy 다른 개념입니다.

BLE는 종종 Bluetooth Smart 로도 불리며 classic bluetooth의 경량화 버전을 목표로 블루투스 4.0의 일부로 발표되었습니다. Classic bluetooth와 겹치는 부분이 존재하지만 BLE는 완전히 다른 표준으로 블루투스 표준화 그룹인 Bluetooth SIG에 의해서 개발되기 전까지 Nokia의 사내 프로젝트(Wibree)로 시작하였습니다.

즉, Bluetooth 4.x안에 Classic 버전과 LE 버전 2개가 있는 형태이구요 LE와 Classic은 별로의 성을을 표현하는 장비입니다. 심지어 둘은 완전히 호환되지 않습니다. 그래서 이 둘을 동시에 사용이 가능한 SMART READY버전도 존재합니다.

그림으로 도식화 하면 다음과 같습니다.

(출처 : http://news.mynavi.jp/column/androidnow/032/)

(출처 : http://fitnessmodern.de/bluetooth-v4-bluetooth-low-energy/)

총 3개의 종류가 있다고 생각하시면 됩니다.

Bluetooth SMART(=Bluetooth Low Energy=) : 저전력 블루투스 - BR/EDR 지원

Bluetooth SMART READY : 호환버전 - BR/EDR/LE 지원

Bluetooth (=Bluetooth Classic) : 일반 블루투스 - LE 지원

일반적으로 블루투스4.x이라고 한다면 일반 Bluetooth Classic을 의미합니다.

하지만 사람들의 머리속에 Bluetooth4.0 = BLE라는 인식이 강한 이유는 최근 IoT 스마트 기기의 많은 보급으로 인하여 저전력 블루투스의 수요가 생겨났기 때문인것 같습니다.

(출처 : https://www.safaribooksonline.com/library/view/getting-started-with/9781491900550/ch01.html)

내부의 계층구조가 어떻게 되어있는지를 표현해 주는 표 입니다.

SMART READY와 Classic, SMART READY 와 BLE는 연결이 가능하나 Classic과 BLE는 불가능 하다고 나와잇습니다.

BLE는 BR/EDR을 지원하지 않는데요. 이는 스텍이나 계층구조의 문제라기 보다 속도 성능이 충분히 나오지 않는것이 원인 인것 같습니다.

BR/EDR (classic Bluetooth)

The wireless standard that has evolved with the Bluetooth Specification since 1.0.

BLE (Bluetooth Low Energy)

The low-power wireless standard introduced with version 4.0 of the specification.

And these are the two device types that be used with these configurations:

Single-mode (BLE, Bluetooth Smart) device

A device that implements BLE, which can communicate with single-mode and dual-mode devices, but not with devices supporting BR/EDR only.

Dual-mode (BR/EDR/LE, Bluetooth Smart Ready) device

A device that implements both BR/EDR and BLE, which can communicate with any Bluetooth device.

무선통신에서 가장 주요하게 확인하는 부분이 통신속도인데 이렇게 차이가 나는건 참 신기하네요.

하지만 상기표를 보신다면 왜 BLE가 말그대로 Low Energy라는 이름을 갖고 있는지 확인해 볼 수 있습니다.

0.01Mbps의 이하속도에서는 다른 어떠한 무선 통신칩보다도 적은 소비전력을 사용합니다.

하지만 0.001Mbps 이상의 속도에서는 Bluetooth Classic보다도 낮은 효율을 보여주네요.

Classic과 BLE가 확실하게 나뉘는 포지션이 있습니다.

하지만 상기표는 쉬지않고 1시간 전송을 했을때의 속도입니다. 실제 BLE가 탑제된 스마트 모바일 기기에서는 저정도의 양을 전송하는 경우는 극히 드믑니다. 이점을 유의하여야 합니다.

추가로 참고할 할만한 내용을 붙입니다.

(출처 : http://www.ni.com/newsletter/51685/en/)

여기까지 Bluetooth 버전 및 기능에 대하여 알아보았습니다.

많은 도움이 되셧나요? ^^

그럼 다음시간에 찾아뵙도록 하겠습니다.