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개념 및 용어

[BLE] Bluetooth LE

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Bluetooth LE란?

Bluetooth Low Energy(BLE)는 저전력 장치 간 데이터 통신을 위해 사용되는 무선통신기술이다.

 

기존의 Bluetooth Classic과 차이가 있다면, 아래와 같다.

 

  • Bluetooth Classic :  고속 데이터 전송 애플리케이션에 주로 사용
    • ex) 무선 헤드셋, 음악 스트리밍
  • Bluetooth Low Energy(BLE) : 전력 소비가 중요한 웨어러블 기기 및 대규모 Iot 배포에 최적화

 

BLE 특징

BLE의 주요 특징은 아래와 같다.

  1. 낮은 전력 소비
     : 패킷 크기를 최소화하고 데이터를 가능한 드물게 전송함으로써 전력 사용을 줄인다.
  2. 데이터 전송 속도
    : 데이터 패킷 크기는 27바이트에서 251바이트까지 다양하며, 데이터를 자주 전송하지 않도록 하여 전력 소비를 최소화
  3. 네트워크 토폴로지
    BLE는 기존 Bluetooth Classic 전혀 다른 용도로 설계되었기 때문에, 다른 네트워크 토폴로지를 지원한다.

 

BLE 장점

1. 낮은 비용

   다른 저전력 네트워크랑 비교했을 때 비용이 낮아 대규모 배포에 적합하다

 

 

2. 스마트폰 호환성

 

대부분의 스마트폰이 Bluetooth Classic과 Bluetooth LE를 모두 지원하므로, 애플리케이션 테스트 및 * 프로토타이핑이 용이하. 스마트폰 외에 추가 Bluetooth LE 장치 하나만 있으면 양방향 통신 테스트가 가능하다.

 

 

* 프로토타입 : 본격적인 상품화에 앞서 성능을 검증ㆍ개선하기 위해 간단히 핵심 기능만 넣어 제작한 기본 모델

 

 

 

BLE 프로토콜 스택

 

BLE 프로토콜 스택은 크게 Host와 Controller로 구성된다. 

각 레이어는 특정 기능을 담당한다.

 

 Host

 

L2CAP( Logical Link Control & Adaptation Protocol  ) 상위 레이어에 데이터 캡슐화 서비스를 제공하는 프로토콜이다.
SMP ( Security Manager Protocol ) Bluetooth 장치 간의 안전한 통신을 위해 정의된 프로토콜로, 안전한 연결 설정, 키 교환 및 보안 관리와 같은 기능을 제공한다.
ATT ( Attribute Protocol ) 한 장치가 다른 장치에게 특정 데이터 조각을 노출시킬 수 있게 해주는 프로토콜
GATT ( Generic Attribute Profile ) GATT는 ATT의 확장된 기능을 제공하여, 데이터를 ervice와 Attribute로 구성하고, 클라이언트-서버 모델을 기반으로 데이터를 읽고 쓸 수 있는 구조를 정의한다.
GAP ( Generic Access Profile) BLE 장치 간의 연결 관리와 디바이스 발견 등과 같은 서비스를 처리하기 위해 응용 프로그램과 직접적으로 상호작용하는 프로파일이다.

 

 

Controller

PHY (Physical Layer)  무선 신호에 데이터를 어떻게 변조하고 전송 및 수신하는지를 결정하는 계층이다.
LL (Link Layer)  무선 상태를 관리하며, 대기, 광고, 스캔, 초기화, 연결 등으로 정의되는 계층이다.

 

 

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