Unterschied zwischen Wibree und Bluetooth

Ende 2006 kündigte das finnische Nokia Wibree an, eine neue drahtlose Technologie für kurze Reichweiten, die es entwickelt hatte, um die Kommunikation zwischen elektronischen Geräten auf kurze Distanz zu ermöglichen. Der entscheidende Unterschied zwischen Wibree und der vorhandenen Bluetooth-Technologie besteht darin, dass Wibree mit nur einem Zehntel der Leistung von Bluetooth betrieben wird.

Was ist Wibree??

Wibree ist eine digitale Funktechnologie (die zu einem offenen Standard für drahtlose Kommunikation werden soll), die für einen extrem niedrigen Stromverbrauch (Knopfzellenbatterien) innerhalb einer kurzen Reichweite (10 Meter / 30 ft) entwickelt wurde, basierend auf kostengünstigen Transceiver-Mikrochips in jedem Gerät.

Wibree, auch bekannt als Bluetooth Ultra Low Power, Im Vergleich zu anderen Funktechnologien verbraucht sie nur einen Bruchteil der Leistung, ermöglicht kleinere und kostengünstigere Implementierungen und lässt sich problemlos in Bluetooth-Lösungen integrieren.

Ursprünge von Wibree

Im Jahr 2001 stellten die Nokia-Forscher fest, dass es verschiedene Szenarien gab, mit denen sich moderne drahtlose Technologien nicht befassten. Um dem Problem zu begegnen, begann das Nokia Research Center mit der Entwicklung einer drahtlosen Technologie, die an den Bluetooth-Standard angepasst ist und einen geringeren Stromverbrauch und niedrigeren Preis bietet, während der Unterschied zwischen Bluetooth und der neuen Technologie minimiert wird. Die Ergebnisse wurden 2004 unter dem Namen Bluetooth Low End Extension veröffentlicht. Nach der Weiterentwicklung mit Partnern, z. B. im Rahmen des EU-RP6-Projekts MIMOSA, wurde die Technologie im Oktober 2006 unter dem Markennamen Wibree veröffentlicht. Nach Verhandlungen mit Bluetooth SIG-Mitgliedern wurde im Juni 2007 eine Vereinbarung getroffen, um Wibree zukünftig aufzunehmen. Bluetooth-Spezifikation als Bluetooth-Ultra-Low-Power-Technologie, jetzt als Bluetooth-Low-Energy-Technologie bekannt

Wibree: Technische Spezifikationen

Wibree ähnelt in vieler Hinsicht dem heute vorherrschenden Bluetooth-Standard. Beide nutzen das 2,45-GHz-Band zum Übertragen von Daten und haben eine Übertragungsrate von 1 Mbps (obwohl der neuere Bluetooth 2.0-Standard bereits eine Übertragungsrate von 3,0 Mbps beinhaltet) und einen Bereich von etwa 10 Metern (m). Die beiden sich ergänzenden Technologien unterscheiden sich in Größe, Preis und vor allem Energieverbrauch. Wibree würde nur einen Bruchteil der Energie benötigen, die heutige Bluetooth-Chips verbrauchen, was zu einer wesentlich längeren Akkulaufzeit und zu kompakteren Geräten führt. Während Bluetooth zur Übertragung von Audio- und Mediendateien verwendet werden kann, erweitert Wibree dieses Netzwerk durch Anwendungen, die nur kleine Datenmengen übertragen und bei denen Größe und Kosten Priorität haben. Viele Anwendungen, die mit der vorhandenen Bluetooth-Technologie nicht kostengünstig waren, wie z. B. drahtlos gesteuerte Spielzeuge, Uhren, medizinische Sensoren und Sportsensoren, und eine Reihe anderer Anwendungen, die noch nicht konzipiert wurden, könnten mit der Wibree-Technologie entwickelt werden

Es gibt zwei Arten von Wibree-Implementierungen - eine basiert auf dem Wibree-Standalone-Chip und eine weitere auf dem Wibree-Bluetooth-Dualmodus-Chip -, die unterschiedlichen Zwecken dienen und auf verschiedenen Geräten installiert sind. Eigenständige Wibree-Chips würden in kleinen kostengünstigen Geräten wie drahtlosen Mäusen und Tastaturen, Sensoren und Spielzeug implementiert. Bei den Wibree-Bluetooth-Chips mit zwei Modi handelt es sich um Mobiltelefone, sodass die Benutzer von beiden Welten profitieren können - Bluetooth 2.0 (hohe Geschwindigkeit) und Wibree's niedriger Stromverbrauch sowie die erweiterte Fähigkeit, mit einer neuen Generation kleinerer drahtloser Geräte zu kommunizieren.

Es ist eine Ironie in der Tatsache, dass die Ursprünge von Wibree der alternative Vorschlag für den Radio- und Media Access Controller (MAC) für den Standard 802.15.4 waren, der nun die Basis für ZigBee und andere Funknetze mit geringer Reichweite ist.

Wibree umfasst eine physikalische Schicht, einen leichtgewichtigen Protokollstapel und anwendungsspezifische Profile. Es ist für die Verbindung von Mobiltelefonen und PCs mit einer Reihe von batteriebetriebenen Münzzellengeräten konzipiert, für die eine Batterielebensdauer von mehreren Jahren erforderlich ist. Nordic Semiconductor ist eines der ersten Mitglieder der Wibree Open-Initiative und Mitglied der Wibree-Spezifikationsgruppe. Andere Mitglieder sind CSR, Broadcom, Epson, Suunto und Taiyo Yuden.

Die Spezifikation beschreibt eine Kurzstrecken-HF-Kommunikationstechnologie mit extrem niedrigem Energieverbrauch, leichtem Protokollstack und Integration mit Bluetooth. Wibree arbeitet im weltweit akzeptierten 2,4-GHz-ISM-Band (Industrial, Scientific & Medical). Es verfügt über eine Bitübertragungsrate der physikalischen Schicht von 1 MBit / s über einen Bereich von 5 bis 10 Metern. Die Spezifikation umfasst zwei Implementierungen: Dual-Mode und Stand-Alone. Bei der Dual-Mode-Implementierung ist die Wibree-Funktionalität in die Bluetooth-Schaltung integriert.

Wibree arbeitet mit Bluetooth zusammen und ergänzt es. Es arbeitet im 2,4-GHz-ISM-Band mit einer Bitrate der physikalischen Schicht von 1 MBit / s. Zu den Hauptanwendungen zählen Geräte wie Armbanduhren, drahtlose Tastaturen, Spielzeug und Sportsensoren, bei denen ein niedriger Stromverbrauch eine der wichtigsten Konstruktionsanforderungen ist.

Wibree soll Bluetooth nicht ersetzen, sondern die unterstützte Technologie ergänzen. Wibree-fähige Geräte sind kleiner und energieeffizienter als ihre Bluetooth-Geräte. Dies ist besonders wichtig bei Geräten wie Armbanduhren, bei denen Bluetooth-Modelle für den Komfort zu groß und zu schwer sind. Wenn Sie Bluetooth durch Wibree ersetzen, werden die Abmessungen und das Gewicht der Geräte den aktuellen Standardarmbanduhren angenähert.

Wibree-Implementierungen

Es gibt zwei Arten von Wibree-Implementierungen: - eine basierend auf der Wibree Standalone-Chip, und eine andere basierend auf der Wibree-Bluetooth Dual-Mode-Chip - die verschiedenen Zwecken dienen und auf verschiedenen Geräten installiert werden.

Alleinstehende Wibree-Chips wäre in kleinen, kostengünstigen Geräten wie drahtlosen Mäusen und Tastaturen, Sensoren und Spielzeug implementiert. Der Wibree-Stand-Alone-Chip wurde für Anwendungen entwickelt, die einen extrem niedrigen Stromverbrauch, geringe Abmessungen, niedrige Kosten und nur geringe Datenmengen erfordern. Dies ist eine ideale Lösung für kleine Geräte (wie Herzfrequenzmonitore), die nur kurze Datennachrichten verwenden und eine lange Akkulaufzeit haben müssen. Beispiele für Geräte, die vom Wibree-Stand-Alone-Chip profitieren würden: Uhren, Sport- und Wellnessgeräte sowie Human Interface Devices (HID) wie drahtlose Tastaturen.

Das Wibree-Bluetooth-Dual-Mode-Chips wäre wahrscheinlich in zukünftigen Mobiltelefonen implementiert, sodass die Benutzer von beiden Welten profitieren können - Bluetooth 2.0 High Speed ​​und Wibree's niedriger Stromverbrauch sowie die erweiterte Fähigkeit, mit einer neuen Generation kleinerer drahtloser Geräte zu kommunizieren. Der Bluetooth-Wibree Dual-Mode-Chip ist für die Verwendung in Bluetooth-Geräten konzipiert. Bei dieser Art der Implementierung kann die Wibree-Funktionalität für Bluetooth zu geringen zusätzlichen Kosten integriert werden, indem die wichtigsten Bluetooth-Komponenten und das vorhandene Bluetooth-Funkgerät verwendet werden

Wibree vs. Bluetooth

Wibree unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht von Bluetooth.

• Datenübertragungsgeschwindigkeit: Die jüngsten Bluetooth-Spezifikationen, insbesondere 2.0, sind auf den Durchsatz oder die Datenübertragungsgeschwindigkeit ausgerichtet. Bluetooth 2.0-Geräte können unter idealen Bedingungen eine Geschwindigkeit von 350 kb / s überschreiten. Dies ist etwa das Dreifache der maximalen Geschwindigkeit von geplanten Wibree-Geräten, die Daten nicht schneller als 128 kbit / s übertragen. Der Kompromiss zeigt sich in Bezug auf Energie-, Platz- und Gewichtseinsparungen. Aktuelle Bluetooth-fähige Armbanduhren müssen monatlich ihre großen Spezialakkus ersetzen.
• Verwendung von Frequency Hopping: Bluetooth verwendet eine Frequenzsprungtechnologie, um Störungen durch andere Geräte zu vermeiden, die auf derselben Frequenz arbeiten. Wibree verwendet kein Frequency Hopping.
• Paketlänge: Bluetooth verwendet eine feste Paketlänge. Dies erhöht den Stromverbrauch, da unnötige Übertragung auftritt. Wibree hat eine variable Paketlänge und sendet nur bei Bedarf.
• Batterieverbrauch: Bluetooth leert den Akku Ihres Mobiltelefons, da er ziemlich viel Energie benötigt, um aktiv zu bleiben. Wibree möchte ein volles Jahr mit einer Knopfbatterie überleben. Im Gegensatz zu Bluetooth geht Wibree in den Ruhezustand, wenn nicht gesendet wird. Im Schlafmodus ist das Radio ausgeschaltet und spart viel Energie. Wibree-Geräte werden nur aktiviert, wenn sie übertragen möchten.
• Verkehrsmerkmale: Der Hauptunterschied bei der Nutzung zwischen Wibree und Bluetooth liegt in den Verkehrseigenschaften. Bluetooth ist beim Übertragen von Dateien, beim Verwenden der Freisprecheinrichtung usw. nützlich, wenn das zu übertragende Datenvolumen beträchtlich ist.
• Art der übertragenen Daten: Wibree wird in Bereichen eingesetzt, in denen nur kurze Datenmengen übertragen werden müssen. Fernbedienungen, Sensordaten etc.

Wibree-Anwendungen

Stellen Sie sich eine drahtlose Tastatur und Maus vor, deren Akkulaufzeit mehr als ein Jahr beträgt, wenn Sie mit einem PC kommunizieren, ohne einen zerbrechlichen Dongle zu verwenden. Stellen Sie sich eine Uhr vor, die mit einer drahtlosen Verbindung ausgestattet ist, die sowohl mit einem winzigen Sportsensor, der in den Schuh des Benutzers integriert ist, als auch mit dem Mobiltelefon kommuniziert. Stellen Sie sich eine Reihe von persönlichen Geräten vor, die mit Mobiltelefonen oder PCs kommunizieren, jedoch ohne die Unbequemlichkeit eines wöchentlichen Wechsels oder Ladens der Batterien. Stellen Sie sich das nicht mehr vor, denn Wibree wird alle diese Anwendungen - und viele mehr - zur Realität machen.

Mobiltelefone Die mit Wibree ausgestatteten Geräte ermöglichen eine Reihe neuer Zubehörkomponenten, z. B. Anrufsteuerungs- / Eingabegeräte, Sport- und Gesundheitssensoren sowie Sicherheits- und Zahlungsgeräte mit einer Batterielebensdauer von bis zu drei Jahren (je nach Nutzungsmuster). Wibree wird auch Hochleistungs-PC-Zubehör wie Mäuse, Tastaturen und Multimedia-Fernbedienungen mit einer Batterielebensdauer von bis zu einem Jahr für drahtlose Verbindungen bereitstellen. Wibree wird Uhren und Sportsensoren (z. B. Herzfrequenzmonitore) auch drahtlos verbinden, ohne die Lebensdauer der Batterie erheblich zu beeinträchtigen.

Zubehör für Mobiltelefone - Mobiltelefone, die mit Wibree-Technologie ausgestattet sind, werden eine Reihe neuer Zubehörteile ermöglichen, z. B. Anrufsteuerungs- / Eingabegeräte, Sport- und Gesundheitssensoren, Sicherheits- und Zahlungsgeräte. Diese Geräte profitieren von dem extrem niedrigen Stromverbrauch von Wibree, der kompakte, mit Knopfzellen betriebene Geräte mit einer Batterielebensdauer von bis zu 3 Jahren ermöglicht (abhängig von der tatsächlichen Anwendung)..

PC-Zubehör - Wibree bietet drahtlose Konnektivität für leistungsstarkes PC-Zubehör wie Mäuse, Tastaturen und Multimedia-Fernbedienungen. Der extrem niedrige Stromverbrauch von Wibree verlängert die Lebensdauer der Batterie auf über ein Jahr. Nordic wird seine Position als führender Anbieter von 2,4 GHz-Technologie mit geringem Stromverbrauch ausbauen, um die Einführung von Wibree in PC-Zubehör zu fördern, das die nächste Generation von drahtlosen Mäusen und Tastaturen ermöglicht.

Uhren - Stellen Sie sich Ihre Uhr mit einer drahtlosen Verbindung vor, die sowohl mit einem winzigen Sportsensor in Ihrem Schuh als auch mit Ihrem Mobiltelefon kommuniziert.

Vorteile von Wibree gegenüber Bluetooth

Wibree ist die erste Wireless-Technologie, die die folgenden Anforderungen in einer einzigen Lösung erfüllt.

• Extrem niedriger Spitzen- und Durchschnittsstromverbrauch im aktiven und im Leerlaufmodus.
•  Ultra kostengünstig und klein für Zubehör und Human Interface Devices (HID).
•  Minimale Kosten und Größe für Mobiltelefone und PCs.
• Weltweite, intuitive und sichere Interoperabilität mit unterschiedlichen Herstellern.

Nachteile von Wibree gegenüber Bluetooth

Die Datenübertragung ist sehr langsam, d. H. Nur 1 Megabit pro Sekunde. Wibree kann auch nicht in Anwendungen mit hoher Bandbreite verwendet werden.

Wibree wird die Lebensdauer der Batterie bestehender drahtloser Geräte wie Tastaturen, Mäuse und Fernbedienungen erheblich verlängern. Es ist bis zu zehnmal energieeffizienter als Bluetooth. Nokia erwartet, dass die erste kommerzielle Version des Standards im zweiten Quartal 2007 verfügbar sein wird. Das Unternehmen rechnet damit, dass zwei Bluetooth-Wibree-Geräte wie Mobiltelefone innerhalb von zwei Jahren auf den Markt kommen werden.

Zusammenfassung

Wibree und Bluetooth arbeiten beide mit 2,4 GHz und haben eine ähnliche Reichweite von etwa 10 m. Der Unterschied liegt jedoch in der Kontinuität der übertragenen Daten. Während Bluetooth für ständige Anwendungen wie Streaming von Daten oder Sprachverbindungen geeignet ist, wird Wibree als ideal für seltene Datenbursts bezeichnet, bei denen das angeschlossene Gerät wesentlich weniger Strom verbrauchen muss.

Bluetooth und Wi-Fi sind beides Standards für drahtlose Netzwerke, die die Verbindung über Funkwellen ermöglichen. Der Hauptunterschied: Bluetooth wird in erster Linie zum Ersetzen von Kabeln verwendet, während Wi-Fi hauptsächlich für den drahtlosen Hochgeschwindigkeitszugriff auf das Internet oder ein lokales Netzwerk verwendet wird.

Die Wibree-Funktechnologie ergänzt andere lokale Konnektivitätstechnologien und verbraucht im Vergleich zu anderen derartigen Funktechnologien nur einen Bruchteil der Energie, ermöglicht kleinere und kostengünstigere Implementierungen und lässt sich leicht in Bluetooth-Lösungen integrieren.

Wibree ist die erste offene Technologie, die Konnektivität zwischen mobilen Geräten oder Personal Computern und kleinen Knopfzellenbatterieleistungsgeräten wie Uhren, drahtlosen Tastaturen, Spielzeug und Sportsensoren bietet. Durch die Erweiterung der Rolle, die mobile Geräte im Leben der Verbraucher spielen können, erhöht diese Technologie das Wachstumspotenzial in diesen Marktsegmenten.

Die drahtlose Bluetooth-Technologie ist eine Kommunikationstechnologie mit kurzer Reichweite, die die Kabel zwischen tragbaren und / oder festen Geräten ersetzen soll und dabei ein hohes Sicherheitsniveau gewährleistet. Die Hauptmerkmale der Bluetooth-Technologie sind Robustheit, geringer Stromverbrauch und geringe Kosten. Die Bluetooth-Spezifikation definiert eine einheitliche Struktur für eine Vielzahl von Geräten zum Verbinden und Kommunizieren.