ESP32 में ब्लूटूथ क्या है
ब्लूटूथ एक रेडियो तकनीक है जो 2.4GHz बैंड के भीतर डेटा प्रसारित करती है। इन डेटा पैकेटों को प्रसारित करने के लिए बैंडविड्थ में प्रत्येक 1 मेगाहर्ट्ज के 79 नामित चैनल हैं। ESP32 में ब्लूटूथ कई उपकरणों जैसे मोबाइल फोन, पीसी, सेंसर और कई अन्य को जोड़ने की अनुमति देता है।
ESP32 में ब्लूटूथ के प्रकार
जब ब्लूटूथ के प्रकारों की बात आती है, तो हमें ब्लूटूथ की बिजली खपत को ध्यान में रखना चाहिए क्योंकि ब्लूटूथ तकनीक में विभाजन का मुख्य कारण यही है। ESP32 एक कम शक्ति वाला IoT आधारित माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड है जहाँ हमें शक्ति को जितना हो सके उतना कम रखना होता है।
ब्लूटूथ तकनीक के लॉन्च के साथ अब तक इस तकनीक के अंदर कई सुधार और पुन: निर्माण हुए हैं। बिजली की खपत पर निर्भर करता है ब्लूटूथ का हम इसे विभाजित कर सकते हैं दो प्रकार:
ESP32 में ब्लूटूथ क्लासिक
ब्लूटूथ क्लासिक ब्लूटूथ तकनीक का मूल या पहला संस्करण है जो पिछले 20 वर्षों से यहां है। यह एक वायरलेस LAN तकनीक है जो 2.4Ghz बैंड में काम करती है और ब्लूटूथ क्लासिक को डेटा दर के आधार पर दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
- मूल दर (बीआर) : यह 1MB/s डेटा अंतरण दर वाला मानक रेडियो मॉड्यूलेशन है। इसका उपयोग ऑडियो और कभी-कभी वीडियो प्रसारित करने के लिए किया जाता है।
- बढ़ी हुई डेटा दर (ईडीआर) : इसे डेटा ट्रांसफर दर को 1MB/s से बढ़ाकर 3MB/s करने के लिए पेश किया गया था जो इसे उच्च अंत CODECs को संचालित करने की अनुमति देता है।
ब्लूटूथ क्लासिक और बीएलई दोनों आईएसएम 2.4 गीगाहर्ट्ज फ्रीक्वेंसी बैंड के भीतर 2400-2483.5 मेगाहर्ट्ज रेंज में काम करते हैं। हालाँकि क्लासिक ब्लूटूथ संचार 79 चैनलों में से किसी एक पर होता है, दूसरी ओर BLE में केवल 40 नामित चैनल हैं।
ब्लूटूथ क्लासिक की उच्च डेटा अंतरण दर इसे उच्च गुणवत्ता वाले ऑडियो ले जाने में मदद करती है जो बीएलई में संभव नहीं है। पॉइंट-टू-पॉइंट संचार का समर्थन, ब्लूटूथ क्लासिक ऑडियो स्ट्रीमिंग, हेडफ़ोन और इन-कार मनोरंजन प्रणालियों के लिए मानक बन गया है।
ब्लूटूथ क्लासिक के कुछ प्रमुख अनुप्रयोग निम्नलिखित हैं:
- उपकरणों के बीच फ़ाइलें स्थानांतरित करना
- हैंड्स-फ्री कॉलिंग
- वायरलेस स्पीकर
- वायरलेस हेडसेट
- वायरलेस कीबोर्ड और प्रिंटर
ESP32 में ब्लूटूथ लो एनर्जी (BLE)।
बीएलई (ब्लूटूथ लो एनर्जी) या ब्लूटूथ 4.0 बुनियादी ब्लूटूथ तकनीक का उन्नत संस्करण है जो 2011 में बाजार में आया था। नाम से बन गया हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह ब्लूटूथ तकनीक का कम ऊर्जा वाला संस्करण है। BLE बहुत कम बिजली की खपत करता है और ESP32 जैसे बोर्डों के लिए एकदम सही है।
ब्लूटूथ क्लासिक के विपरीत यह हर समय नहीं रहता है बल्कि यह स्लीप मोड में चला जाता है और कनेक्शन शुरू होने पर ही सक्षम होता है, इससे बड़ी मात्रा में बिजली बचाने में काफी मदद मिलती है। अपनी कम ऊर्जा क्षमता के साथ ESP32 अतिरिक्त बिजली की आवश्यकता के बिना सेंसर से छोटी मात्रा में डेटा का आदान-प्रदान कर सकता है। चूंकि यह बहुत कम बिजली खपत कर लंबे समय तक चल सकता है।
यहां बीएलई आवेदनों की सूची दी गई है:
- रक्तचाप की निगरानी
- फिटनेस डिवाइस
- निगरानी सेंसर
- जियोफेंसिंग विज्ञापन
- गृह सुरक्षा सेंसर
- IoT आधारित अनुप्रयोग
ब्लूटूथ क्लासिक और ब्लूटूथ कम ऊर्जा की संक्षिप्त तुलना
यहाँ मुख्य अंतर यह है कि ब्लूटूथ बड़ी मात्रा में बिजली की खपत करता है और उच्च गुणवत्ता वाले डेटा को स्थानांतरित करता है जबकि ब्लूटूथ लो एनर्जी को बड़े डेटा का आदान-प्रदान करने की आवश्यकता नहीं होती है और यह वर्षों तक बैटरी पर चल सकता है। आइए विभिन्न मापदंडों के आधार पर तुलना पर चर्चा करें।
बिजली की खपत
ब्लूटूथ कम ऊर्जा में कम बिजली की खपत की मुख्य विशेषता है क्योंकि यह केवल एक कॉइन सेल बैटरी का उपयोग करके उपकरणों को एक वर्ष से अधिक समय तक चलाने में सक्षम बनाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि BLE डिवाइस पूरे समय स्लीप मोड में रहते हैं, यह केवल तभी जागता है जब डेटा को ट्रांसमिट करने की आवश्यकता होती है। अधिकतम वर्तमान खपत केवल 15mA है।
बीएलई - विजेता
डिवाइस की रेंज
जब ब्लूटूथ की रेंज की बात आती है तो विजेता ब्लूटूथ क्लासिक होता है क्योंकि इसका प्रतिद्वंद्वी बहुत कम बिजली की खपत करता है जो इसे एक सेल पर लंबी अवधि के लिए काम करने में सक्षम बनाता है, लेकिन यह सुविधा ब्लूटूथ उपकरणों की सीमा को कम कर देती है। इसलिए, अगर किसी को लंबी रेंज की जरूरत है, तो उसे ब्लूटूथ क्लासिक पर विचार करना होगा।
क्लासिक ब्लूटूथ - विजेता
प्रवाह
क्लासिक ब्लूटूथ की तुलना में ब्लूटूथ कम ऊर्जा के लिए वास्तविक डेटा अंतरण दर लगभग 100 - 250 केबीपीएस है जो लगभग 2 एमबीपीएस है। इसलिए, उच्च गुणवत्ता वाले ऑडियो वीडियो डेटा को BLE का उपयोग करके स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है। क्लासिक ब्लूटूथ जाने का रास्ता है। हालांकि, कम बिजली और विलंबता के साथ कम डेटा ट्रांसफर के लिए बीएलई सबसे उपयुक्त है।
क्लासिक ब्लूटूथ - विजेता
लागत
ब्लूटूथ क्लासिक वाले उपकरणों की तुलना में बीएलई डिवाइस बहुत सस्ते हैं। यह संभव है क्योंकि BLE को कम बिजली खपत वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसलिए इसमें डेटा अंतरण दर और गति कम है। दूसरी ओर, ब्लूटूथ क्लासिक में जटिल प्रोटोकॉल होते हैं जिन्हें डेटा ट्रांसफर करने के लिए बड़ी बैटरी की आवश्यकता होती है और इसलिए ये अपेक्षाकृत महंगे होते हैं।
बीएलई - विजेता
मास्टर से जुड़े दासों की संख्या
अन्य संस्करणों की तुलना में बीएलई उपकरण अधिक संख्या में दास उपकरणों का समर्थन करते हैं। यह सब उपकरणों के अंदर बीएलई और मेमोरी आकार की उपलब्धता के कार्यान्वयन पर निर्भर करता है।
बीएलई - विजेता
कनेक्शन सेटअप गति
बीएलई को स्थापित करना आसान, मजबूत और भरोसेमंद है। जैसा कि हम में से अधिकांश क्लासिक ब्लूटूथ स्मार्ट बैंड पहनते हैं। स्मार्ट बैंड और स्मार्टफोन के बीच सहज कनेक्टिविटी केवल बीएलई के कारण ही संभव है। ये सभी स्मार्ट डिवाइस BLE के कारण ही अन्य डिवाइस से अधिक समय तक जुड़े रहते हैं।
इसके अलावा, लो एनर्जी ब्लूटूथ की अधिकांश विशेषताएं क्लासिक ब्लूटूथ तकनीक जैसे अनुकूली आवृत्ति से ली गई हैं। क्लासिक ब्लूटूथ की तरह BLE न केवल उपकरणों को जोड़ने के लिए एक ही तकनीक का उपयोग करता है बल्कि उन्नत सुरक्षा प्रमाणीकरण और डेटा एन्क्रिप्शन की सुविधा भी देता है। ये सभी विशेषताएं क्लासिक ब्लूटूथ की तुलना में बीएलई को अधिक विश्वसनीय बनाती हैं।
इस तुलना से हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि अधिकांश मामलों में BLE क्लासिक ब्लूटूथ को पीछे छोड़ देता है। हालाँकि, अंत में यह सब उपयोग और उपयोगकर्ता की वरीयता पर निर्भर करता है कि क्या BLE या क्लासिक ब्लूटूथ का उपयोग करें।
बीएलई - विजेता
यहां हमने ब्लूटूथ क्लासिक और बीएलई की संक्षिप्त तुलना की है:
| विशेषता | ब्लूटूथ क्लासिक | ब्लूटूथ कम ऊर्जा (बीएलई) |
|---|---|---|
| डेटा गति | ईडीआर के लिए बी 2-3 एमबीपीएस के लिए 1 एमबीपीएस | 1 एमबीपीएस तक |
| बिजली की खपत | उच्च (1W तक) | कम (0.01W-0.5W) |
| ऑडियो स्ट्रीमिंग | अधिकांश उपकरणों में मूल ऑडियो प्रोटोकॉल का उपयोग किया जाता है | न्यू एलई ऑडियो प्रोटोकॉल क्लासिक प्रोटोकॉल को प्रतिस्थापित करेगा क्योंकि कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है और इसे संभालना आसान होता है |
| सीमा | सीमित सीमा 10 मी - 50 मी | दृष्टि की रेखा में 1 किमी तक ब्लूटूथ 5.0 में लंबी रेंज पेश की गई |
| आरएफ बैंडविड्थ | 2.4 गीगाहर्ट्ज आईएसएम बैंड (2400-2483.5 मेगाहर्ट्ज) | 2.4 गीगाहर्ट्ज आईएसएम बैंड (2400-2483.5 मेगाहर्ट्ज) |
| चैनलों की संख्या | 79 आरएफ चैनल प्रत्येक 1MHz | 40 आरएफ चैनल प्रत्येक 2 मेगाहर्ट्ज |
| मॉड्यूलेशन तकनीक | बुनियादी डेटा के लिए GFSK 8-DPSK या बढ़ी हुई डेटा दर के लिए π/4-DQPSK चूहा | जीएफएसके |
| टोपोलॉजी | पीयर टू पीयर (1:1) | पीयर टू पीयर (1:1) स्टार टोपोलॉजी (मैनी:1) ब्रॉडकास्ट (1:मैनी) मेश (मैनी:मैनी) |
निष्कर्ष
ESP32 में दोहरी ब्लूटूथ तकनीक है जिसमें ब्लूटूथ के क्लासिक और निम्न ऊर्जा दोनों संस्करण हैं। ब्लूटूथ क्लासिक ब्लूटूथ का एक मूल संस्करण है जो अधिक बिजली की खपत करता है जबकि ब्लूटूथ लो एनर्जी कम बिजली अनुप्रयोगों को लक्षित करता है जैसे नियमित अंतराल पर सेंसर से डेटा का आदान-प्रदान करना। यह लेख दोनों ESP32 ब्लूटूथ तकनीकों की संक्षिप्त तुलना को कवर करता है।