Wibree y Bluetooth

A fines de 2006, el Nokia de Finlandia anunció Wibree, una nueva tecnología inalámbrica de corto alcance que había desarrollado para permitir la comunicación de corto alcance entre dispositivos electrónicos. La diferencia crucial entre Wibree y la tecnología Bluetooth existente es que Wibree funcionó con tan solo una décima parte del poder de Bluetooth.

¿Qué es Wibree?

Wibree es una tecnología de radio digital (diseñada para convertirse en un estándar abierto de comunicaciones inalámbricas) diseñada para un consumo de energía ultra bajo (pilas de botón) dentro de un corto alcance (10 metros / 30 pies) basado en microchips de transceptor de bajo costo en cada dispositivo.

Wibree, también conocido como Bluetooth U ltra L Ay PAG ower , consume solo una fracción de la potencia en comparación con otras tecnologías de radio similares, lo que permite implementaciones más pequeñas y menos costosas y es fácil de integrar con las soluciones Bluetooth.

Orígenes de Wibree

En 2001, los investigadores de Nokia determinaron que había varios escenarios que las tecnologías inalámbricas contemporáneas no abordaban. Para solucionar el problema, el Centro de Investigación Nokia comenzó el desarrollo de una tecnología inalámbrica adaptada del estándar Bluetooth que proporcionaría un uso y un precio de energía más bajos al tiempo que minimizaba la diferencia entre Bluetooth y la nueva tecnología. Los resultados se publicaron en 2004 con el nombre de Bluetooth Low End Extension. Después de un mayor desarrollo con socios, por ejemplo, dentro del proyecto MIMOSA de EU FP6, la tecnología se lanzó al público en octubre de 2006 con la marca Wibree. Después de las negociaciones con los miembros de SIG de Bluetooth, en junio de 2007, se llegó a un acuerdo para incluir a Wibree en el futuro. La especificación de Bluetooth como tecnología Bluetooth de potencia ultra baja, ahora conocida como tecnología Bluetooth de baja energía

Wibree: Especificaciones técnicas

Wibree es similar en muchos aspectos al estándar Bluetooth que ahora prevalece. Ambos utilizan la banda de 2.45 GHz para transferir datos y tienen una velocidad de transferencia de 1 Mbps (aunque el nuevo estándar Bluetooth 2.0 ya incorpora una velocidad de transferencia de 3.0 Mbps) y una tasa de aproximadamente 10 metros (m). Las dos tecnologías complementarias difieren en tamaño, precio y, sobre todo, en el consumo de energía. Wibree usaría solo una fracción de la energía consumida por los chips Bluetooth de hoy en día, lo que resultaría en una vida de la batería mucho más larga y en dispositivos más compactos. Si bien Bluetooth se puede usar para transmitir archivos de audio y multimedia, Wibree está diseñado para ampliar esta red al ofrecer aplicaciones que transmiten solo pequeñas cantidades de datos y donde el tamaño y el costo son prioridades. Muchas aplicaciones que no eran rentables utilizando la tecnología Bluetooth existente, como los juguetes controlados de forma inalámbrica, relojes, sensores médicos y deportivos, y una gama de otras aplicaciones que aún no han sido concebidas, podrían desarrollarse utilizando la tecnología Wibree

Hay dos tipos de implementaciones de Wibree, una basada en el chip independiente de Wibree y otra basada en el chip de modo dual Wibree-Bluetooth, que tienen diferentes propósitos y se instalan en diferentes dispositivos. Los chips Wibree independientes se implementarían en dispositivos pequeños y de bajo costo, como mouse y teclado inalámbricos, sensores y juguetes. Los chips de modo dual Wibree-Bluetooth están en los teléfonos móviles, lo que permite a los usuarios beneficiarse de ambos mundos: Bluetooth 2.0 de alta velocidad y la baja potencia de Wibree y la capacidad ampliada de comunicarse con una nueva generación de dispositivos inalámbricos más pequeños.

Hay una ironía en el hecho de que los orígenes de Wibree fueron la propuesta alternativa para la radio y el Media Access Controller (MAC) para el estándar 802.15.4, que ahora es la base de ZigBee y otras redes de radio de corto alcance.

Wibree comprende una capa física, una pila de protocolos ligeros y perfiles específicos de la aplicación. Está diseñado para conectar teléfonos móviles y PC a una gama de dispositivos alimentados por batería que requieren una vida útil de la batería de años. Nordic Semiconductor se convirtió en uno de los primeros miembros en unirse a la iniciativa abierta de Wibree y es miembro del grupo de especificaciones de Wibree. Otros miembros incluyen CSR, Broadcom, Epson, Suunto y Taiyo Yuden.

La especificación detalla una tecnología de comunicación de RF de corto alcance con un consumo de energía ultra bajo, una pila de protocolos ligeros e integración con Bluetooth. Wibree opera en la banda ISM (Industrial, Scientific & Medical) de 2.4 GHz aceptada mundialmente. Cuenta con una tasa de bits de capa física de 1 Mbit / s en un rango de 5 a 10 metros. La especificación presenta dos implementaciones: modo dual e independiente. En la implementación de modo dual, la funcionalidad de Wibree está integrada en los circuitos de Bluetooth.

Wibree está diseñado para trabajar en paralelo con Bluetooth. Funciona en la banda ISM de 2,4 GHz con una tasa de bits de capa física de 1 Mbit / s. Las aplicaciones principales incluyen dispositivos como relojes de pulsera, teclados inalámbricos, juguetes y sensores deportivos donde el bajo consumo de energía es un requisito clave del diseño.

Wibree no está diseñado para reemplazar Bluetooth, sino para complementar la tecnología en dispositivos compatibles. Los dispositivos habilitados para Wibree serán más pequeños y más eficientes energéticamente que sus homólogos de Bluetooth. Esto es especialmente importante en dispositivos como los relojes de pulsera, donde los modelos Bluetooth pueden ser demasiado grandes y pesados para sentirse cómodos. Reemplazar Bluetooth con Wibree hará que los dispositivos se acerquen más en dimensiones y peso a los relojes de pulsera estándar actuales.

Implementaciones Wibree

Habrá dos tipos de implementaciones de Wibree: - una basada en la Wibree chip independiente , y otra basada en la Wibree – Chip de modo dual Bluetooth - Que servirá para diferentes propósitos y se instalará en diferentes dispositivos.

Fichas Wibree independientes se implementaría en dispositivos pequeños y de bajo costo, como mouse y teclados inalámbricos, sensores y juguetes. El chip independiente Wibree está diseñado para su uso con aplicaciones que requieren un consumo de energía extremadamente bajo, tamaño pequeño, bajo costo y donde solo se transfieren pequeñas cantidades de datos. Es una solución ideal para dispositivos pequeños (como monitores de frecuencia cardíaca) que usan solo mensajes cortos de datos y deben tener una batería de larga duración. Algunos ejemplos de dispositivos que se beneficiarían con el chip independiente Wibree son: relojes, dispositivos deportivos y de bienestar y dispositivos de interfaz humana (HID), como los teclados inalámbricos.

los Wibree-Bluetooth chips de modo dual probablemente se implementaría en futuros teléfonos móviles, permitiendo a los usuarios beneficiarse de ambos mundos: Bluetooth 2.0 de alta velocidad y la baja potencia de Wibree y la capacidad ampliada de comunicarse con una nueva generación de dispositivos inalámbricos más pequeños. El chip de modo dual Bluetooth-Wibree está diseñado para su uso en dispositivos Bluetooth. En este tipo de implementación, la funcionalidad de Wibree se puede integrar con Bluetooth por un costo incremental menor utilizando componentes clave de Bluetooth y el Bluetooth RF existente

Wibree vs. Bluetooth

Wibree se diferencia de Bluetooth en varias formas fundamentales.

Velocidad de transferencia de datos : Las especificaciones recientes de Bluetooth, especialmente 2.0, están diseñadas con un énfasis en el rendimiento o la velocidad de transferencia de datos. Los dispositivos Bluetooth 2.0 pueden superar velocidades de 350 kb / s en condiciones ideales. Esto es aproximadamente tres veces la velocidad máxima de los dispositivos Wibree planificados, que transfieren datos a una velocidad no superior a 128 kb / s. La compensación viene a la luz en términos de ahorro de energía, espacio y peso. Los actuales relojes de pulsera con Bluetooth deben reemplazar sus grandes baterías especiales cada mes.
Uso del salto de frecuencia: Bluetooth utiliza una tecnología de salto de frecuencia para evitar la interferencia de otros dispositivos que operan en la misma frecuencia. Wibree no utiliza salto de frecuencia.
Longitud del paquete: Bluetooth utiliza la longitud del paquete fijo. Esto aumenta el uso de energía a medida que se produce una transmisión innecesaria. Wibree tiene una longitud de paquete variable y transmite solo cuando es necesario.
Uso de la batería: Bluetooth agota la batería de su teléfono celular, ya que necesita bastante energía para mantenerse activo. Wibree apunta a sobrevivir durante un año completo con una batería del tamaño de un botón. A diferencia de Bluetooth, Wibree entra en modo de suspensión cuando no está transmitiendo. En modo de suspensión, la radio estará apagada y ahorrará mucha energía. Los dispositivos Wibree se activan solo cuando quieren transmitir.
Características del tráfico: La principal diferencia de uso entre Wibree y Bluetooth son las características del tráfico. Bluetooth es útil cuando se transfieren archivos, usando manos libres, etc., donde el volumen de datos que se necesita transferir es considerable.
Tipo de datos transferidos: Wibree se utiliza en áreas donde solo se necesitan transmitir pequeñas ráfagas de datos. Controles remotos, datos del sensor, etc.

Aplicaciones Wibree

Imagine un teclado y un mouse inalámbricos con una vida útil de la batería superior a un año comunicándose con una PC sin utilizar un dongle frágil. Imagine un reloj equipado con un enlace inalámbrico que se comunica con un pequeño sensor deportivo integrado en el zapato del usuario y el teléfono móvil. Imagine una variedad de dispositivos personales que se comunican con teléfonos móviles o PC, pero sin el inconveniente de cambiar o cargar baterías cada semana. No lo imagine más, porque Wibree hará que todas estas aplicaciones, y muchas más, sean una realidad.

Teléfonos móviles equipado con Wibree habilitará una gama de nuevos accesorios como dispositivos de control de entrada / entrada, sensores deportivos y de salud, y dispositivos de seguridad y pago con una vida útil de la batería de hasta tres años (según el patrón de uso). Wibree también ofrecerá conectividad inalámbrica a accesorios de PC de alto rendimiento como ratones, teclados y controles remotos multimedia con una duración de la batería de hasta un año. Y Wibree agregará conectividad inalámbrica a los relojes y sensores deportivos (por ejemplo, monitores de ritmo cardíaco) sin comprometer significativamente la vida útil de la batería.

Accesorios para teléfono móvil - Los teléfonos móviles equipados con la tecnología Wibree permitirán una gama de nuevos accesorios como dispositivos de control de entrada / entrada, sensores deportivos y de salud, dispositivos de seguridad y de pago. Estos dispositivos se beneficiarán del consumo de energía ultra bajo de Wibree, lo que posibilita la utilización de dispositivos compactos que funcionan con baterías de celda tipo moneda con una vida útil de la batería de hasta 3 años (según la aplicación real).

Accesorios para PC - Wibree está diseñado para ofrecer conectividad inalámbrica a accesorios de PC de alto rendimiento como ratones, teclados y controles remotos multimedia. El consumo de energía ultra bajo de Wibree extiende la vida útil de la batería a más de un año. Nordic se basará en su posición como proveedor líder de tecnología de ultra baja potencia de 2.4 GHz para fomentar la adopción de Wibree en accesorios para PC que permiten la próxima generación de ratones y teclados inalámbricos.

Relojes - Imagine que su reloj está equipado con un enlace inalámbrico que se comunica con un pequeño sensor deportivo incorporado en su zapato y su teléfono móvil.

Ventajas de Wibree con respecto a Bluetooth

Wibree es la primera tecnología inalámbrica que resuelve las siguientes necesidades en una sola solución.

Pico ultra bajo y consumo de energía promedio tanto en modo activo como inactivo.
Ultra bajo costo y tamaño pequeño para accesorios y dispositivos de interfaz humana (HID).
Costo mínimo y tamaño adicional para teléfonos móviles y PC.
Interoperabilidad global, intuitiva y segura de múltiples proveedores.

Desventajas de Wibree con respecto a Bluetooth

La transmisión de datos es muy lenta, es decir, solo 1 megabit por segundo. Además, Wibree no se puede utilizar en aplicaciones requeridas de alto ancho de banda.

Wibree también extenderá dramáticamente la vida útil de la batería de los dispositivos inalámbricos existentes, como teclados, ratones y controles remotos. Es hasta 10 veces más eficiente energéticamente que Bluetooth. Nokia dijo que esperaba que la primera versión comercial del estándar esté disponible durante el segundo trimestre de 2007. La firma dijo que esperaba que los dispositivos duales Bluetooth-Wibree, como los teléfonos móviles, lleguen al mercado dentro de dos años.

Resumen

Wibree y Bluetooth operan a 2.4GHz y tienen un rango similar de alrededor de 10 m, pero la diferencia entre los dos radica en la continuidad de los datos que se transfieren. Si bien Bluetooth se adapta a usos constantes como la transmisión de datos o la conectividad de voz, Wibree está siendo considerado como ideal para ráfagas de datos poco frecuentes, donde el dispositivo conectado deberá consumir mucha menos energía.

Bluetooth y Wi-Fi son estándares de redes inalámbricas que proporcionan conectividad a través de ondas de radio. La principal diferencia: el uso principal de Bluetooth es reemplazar los cables, mientras que el Wi-Fi se usa en gran medida para proporcionar acceso inalámbrico de alta velocidad a Internet o a una red de área local.

La tecnología de radio de Wibree complementa otras tecnologías de conectividad local, ya que consume solo una fracción de la potencia en comparación con otras tecnologías de radio similares, permite implementaciones más pequeñas y menos costosas y es fácil de integrar con las soluciones Bluetooth.

Wibree es la primera tecnología abierta que ofrece conectividad entre dispositivos móviles o computadoras personales, y dispositivos pequeños con batería de botón de pila, como relojes, teclados inalámbricos, juguetes y sensores deportivos. Al extender el papel que los dispositivos móviles pueden desempeñar en la vida de los consumidores, esta tecnología aumenta el potencial de crecimiento en estos segmentos del mercado.

La tecnología inalámbrica Bluetooth es una tecnología de comunicaciones de corto alcance destinada a reemplazar los cables que conectan dispositivos portátiles y / o fijos, manteniendo altos niveles de seguridad. Las características clave de la tecnología Bluetooth son la robustez, la baja potencia y el bajo costo. La especificación de Bluetooth define una estructura uniforme para que una amplia gama de dispositivos se conecten y se comuniquen entre sí.