**บลูทูธพลังงานต่ำ** (Bluetooth low energy: BLE) เป็นคุณลักษณะของเทคโนโลยีบลูทูธ 4.0 ที่มีเป้าหมายในการใช้งานสำหรับอุปกรณ์ไร้สายรุ่นใหม่ที่ใช้พลังงานต่ำและ latency ต่ำ  ภายในระยะทางใกล้ๆ (ไม่เกิน 50 - 160 เมตร50 เมตร / 160 ฟุต - ดูตารางด้านล่าง ) ข้อกำหนดนี้จะอำนวยความสะดวกให้กับการใช้งานที่หลากหลายและอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ใช้ในงานดูแลสุขภาพ, การออกกำลังกาย, การรักษาความปลอดภัย และอุตสาหกรรมบันเทิงภายในบ้าน

ลดการใช้พลังงาน
---------------

อุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีไร้สายแบบบลูทูธพลังงานต่ำ ได้รับการคาดหมายว่าจะใช้พลังงานเพียงน้อยนิดเทียบกับอุปกรณ์บลูทูธแบบดั้งเดิม จะทำให้ผลิตภัณฑ์จำนวนหนึ่งสามารถสื่อสารผ่านทางบลูทูธได้ ในหลายกรณีผลิตภัณฑ์จะสามารถทำงานได้นานกว่าหนึ่งปีโดยอาศัยเพียงถ่านกระดุม (button cell) โดยไม่ต้องชาร์จพลังงาน จึงเป็นไปได้ที่เราจะสร้างอุปกรณ์ตรวจวัดเช่นเทอร์โมมิเตอร์ที่ทำงานอย่างต่อเนื่องและในขณะเดียวกันก็สื่อสารกับอุปกรณ์อื่นๆ เช่นโทรศัพท์มือถือไปด้วย ซึ่งอาจเพิ่มความกังวลต่อปัญหาความเป็นส่วนตัวเพราะการที่มีอุปกรณ์ตรวจวัดระยะไกลที่ใช้พลังงานต่ำและทำงานต่อเนื่องย่อมใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์ชนิดนี้หรืออุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกัน 

พึงระลึกว่าอัตราการใช้พลังงานต่ำของอุปกรณ์นั้นไม่ได้เป็นผลจากลักษณะการทำงานขณะที่ส่งข้อมูลทางคลื่นวิทยุ หากแต่เป็นผลจากการออกแบบโพรโทคอลเพื่อให้สามารถมีรอบทำงาน (duty cycle) ต่ำ พร้อมกับพิจารณากรณีการใช้งาน (use case) กรณีต่างๆ อุปกรณ์บลูทูธพลังงานต่ำ (BLA) เมื่อนำไปใช้เพื่อถ่ายโอนข้อมูลอย่างต่อเนื่องจะมีอัตราการใช้พลังงานไม่ต่ำไปกว่าอุปกรณ์บลูทูธปกติที่ส่งข้อมูลปริมาณเท่ากัน และอันที่จริงอุปกรณ์มีแนวโน้มจะใช้พลังงานสูงกว่าด้วย เนื่องจากโพรโทคอลนี้เหมาะสมสำหรับการส่งกลุ่มก้อนข้อมูลระยะเวลาสั้นๆ

ผู้ผลิตชิปคอมพิวเตอร์หลายรายได้ออกผลิตภัณฑ์ชิปบลูทูธพลังงานต่ำแล้ว และคาดว่าบริษัทเซมิคอนดักเตอร์รายอื่นก็จะออกผลิตภัณฑ์ชิปบลูทูธพลังงานต่ำในปี 2011 ผู้ผลิตดังกล่าวบางรายเสนอการออกแบบชิปพร้อมการสร้างโพรโทคอลทั้งชุด ในขณะที่รายอื่นๆ ยอมให้มีการกำหนดโพรโทคอลได้เฉพาะบางกรณี การออกแบบชิปเหล่านี้บางแบบอนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงชุดโพรโทคอลได้อย่างยืดหยุ่นแม้กระทั่งนอกกรอบมาตรฐานบลูทูธหรือมาตรฐานบลูทูธพลังงานต่ำ ในขณะที่การออกแบบแบบอื่นถูกกำหนดให้ตรงตามชุดโพรโทคอลเพียงชุดเดียว ผู้ผลิตที่นำเสนอผลิตภัณฑ์ต่างๆ ดังกล่าวได้แก่ Broadcom , CSR , *EM Microelectronic*  Nordic Semiconductor และ Texas Instrument

วงจรวิทยุพื้นฐานของระบบนี้มีอัตราการใช้พลังงานคล้ายกันมากกับวงจรวิทยุบลูทูธมาตรฐาน (แน่นอนว่าในอุปกรณ์แบบทำงานสองระบบ มีแนวโน้มจะใช้วงจรเดียวกับบลูทูธมาตรฐาน) หากแต่มีจุดมุุ่งหมายให้อัตราการใช้พลังงานโดยรวมต่ำกว่า โดยวิธีหลักคือการทำให้รอบทำงานต่ำลง ระหว่างที่มีการรับส่งข้อมูล อุปกรณ์เหล่านี้จะมีกระแสสูงสุดประมาณช่วงหลักสิบมิลลิแอมป์ (mA) ทั้งแบบบลูทูธพลังงานต่ำและบลูทูธมาตรฐาน และระหว่างการทำงานช่วงพัก (sleep mode) มีเป้าหมายลดการใช้กระแสไฟฟ้าให้เหลือเพียงหลักสิบนาโนแอมป์ (nA) และเนื่องจากรอบทำงานที่ต่ำมาก (ช่วงประมาณ 0.25%) กระแสเฉลี่ยที่ใช้จึงอยู่ในหลักไมโครแอมป์ (mA) ทำให้สามารถอาศัยพลังงานจากถ่านกระดุม (button cell) เพื่อทำงานได้นานเป็นปี

### การเปรียบเทียบเทคโนโลยีบลูทูธกับเอ็นเอฟซี (Near Field Communication)

|  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- |
|  | Bluetooth v2.1 | เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำ | NFC |
| โหมด RFID | active | active | มาตรฐาน ISO 18000-3 |
| องค์กรผู้กำหนดมาตรฐาน | Bluetooth SIG | Bluetooth SIG | ISO/IEC |
| มาตรฐานเครือข่าย | มาตรฐาน IEEE 802.15.1 | มาตรฐาน IEEE 802.15.1 | มาตรฐาน ISO 13157 เป็นต้น |
| ประเภทของเครือข่าย | WPAN | WPAN | Point-to-point |
| การเข้ารหัส | ใช้ได้ | ใช้ได้ | ใช้ไม่ได้กับ RFID |
| ระยะทาง | ~ 30 เมตร (คลาส 2) | ~50 เมตร | < 0.2 เมตร |
| ความถี่ | 2.4-2.5 GHz | 2.4-2.5 GHz | 13.56 MHz |
| อัตราการส่งข้อมูล | 1-3 Mbit/s | ~200 kbit/s | 424 kbit/s |
| เวลาเริ่มต้นทำงาน | < 6 วินาที | < 0.003 วินาที | < 0.1 ​​วินาที |

เทคโนโลยีบลูทูธ (2.45 GHz) และเอ็นเอฟซี (13.56 MHz) อาจใช้เพื่อการสื่อสารระยะใกล้ได้ทั้งคู่ อย่างไรก็ตาม กำลังส่งของระบบเอ็นเอฟซีที่ความถี่ 13.56 MHz ถูกจำกัดอย่างมากเพื่อให้ใช้สื่อสารระยะทางสั้นโดยปริยาย ในขณะที่เทคโนโลยีบลูทูธมีระยะการสื่อสารสูงสุดถึง 100 เมตรโดยขึ้นกลับคลาสของอุปกรณ์ การทำงานร่วมกับโทรศัพท์มือถือกำลังเพิ่มขึ้น ขณะที่ปัจจุบันเทคโนโลยีบลูทูธเป็นส่วนหนึ่งของโทรศัพท์แทบทุกประเภทแล้ว เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำได้รับการออกแบบให้เริ่มต้นทำงานได้รวดเร็วกว่าเทคโนโลยีบลูทูธแบบดั้งเดิม

ระบบเครือข่ายไร้สายส่วนบุคคล (Wireless Personal Area Network: WPAN) ที่สร้างด้วยเทคโนโลยีบลูทูธนั้นไม่มีเป้าหมายในการออกแบบให้เข้ากันได้กับอาร์เอฟไอดีแบบพาสซีฟ อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีบลูทูธมีการกำหนดมาตรฐานอาร์เอฟไอดีแบบแอคทีฟแบบใหม่ไว้ ซึ่งกำหนดให้อัตราการใช้พลังงานต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเอ็นเอฟซีในโหมดอ่านแบบพาสซีฟ และเนื่องจากลักษณะการเชื่อมต่อทางกายภาพ (ความถี่คลื่นวิทยุและวิธีเชื่อมต่อ) ที่แตกต่างกัน คลื่นระยะไกลจึงใช้สำหรับเทคโนโลยีบลูทูธ ในขณะที่คลื่นระยะใกล้/การเหนี่ยวนำจะใช้สำหรับเอ็นเอฟซี

ประวัติความเป็นมา
-----------------

ในปี 2001, นักวิจัยของบริษัทโนเกียระบุว่ามีสถานการณ์ต่างๆ ที่เทคโนโลยีไร้สายสมัยปัจจุบันยังไม่ได้พิจารณา เพิ่อการพิจารณาหาปัญหาเหล่านี้ศูนย์วิจัยโนเกีย (Nokia Research Center) จึงเริ่มต้นพัฒนาเทคโนโลยีไร้สายที่ดัดแปลงมาจากมาตรฐานบลูทูธ ซึ่งมีอัตราการใช้พลังงานและราคาที่ลดลง พร้อมกับมีความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีบลูทูธกับเทคโนโลยีใหม่น้อยที่สุด ผลที่ได้ถูกตีพิมพ์ในปี 2004 โดยใช้ชื่อว่าส่วนขยายโลว์เอนด์สำหรับบลูทูธ หลังจากที่การพัฒนาได้ดำเนินต่อโดยร่วมมือกับพันธมิตรต่างๆ เช่นโครงการ Mimosa เก็บถาวร 2016-08-04 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน ภายใต้แผน FP6 ของสหภาพยุโรป เทคโนโลยีนี้จึงได้รับการเปิดตัวต่อสาธารณชนในเดือนตุลาคม 2006 โดยใช้ชื่อการค้า Wibree หลังจากการเจรจากับภาคี Bluetooth SIG, ในเดือนมิถุนายนปี 2007 จึงบรรลุข้อตกลงที่จะนำเอา Wibree เข้ารวมไว้ในข้อกำหนดบลูทูธในอนาคตโดยใช้ชื่อว่าเทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำพิเศษ (Bluetooth ultra-low-power) หรือที่รู้จักกันในปัจจุบันในชื่อว่า เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำ

ในเดือนธันวาคม 2009 Bluetooth SIG ประกาศการยอมรับเทคโนโลยีไร้สายบลูทูธพลังงานต่ำเข้าป็นคุณสมบัติชูโรงในข้อกำหนดหลักของบลูทูธรุ่น 4.0 (Bluetooth Core Specification Version 4.0) ตัวอย่างอุปกรณ์ตรวจวัดที่ใช้งานข้อกำหนดดังกล่าวนั้นพบได้ทุกวันนี้จากผู้ผลิตชิปซิลิกอน และคาดว่าจะมีสินค้าปรากฏให้เห็นได้เร็วๆ นี้

การรวมเอาเทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำเข้าไว้ในข้อกำหนดหลักจะแล้วเสร็จในช่วงต้นปี 2010 และเราจะได้เห็นผลิตภัณฑ์บลูทูธพลังงานต่ำก่อนสิ้นปี เมื่อกระบวนการนี้เสร็จสิ้นลง ผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลอาจเพิ่มคุณสมบัติผลิตภัณฑ์บลูทูธของตนให้สนับสนุนเทคโนโลยีบลูทูธไร้สาย คาดว่าอุปกรณ์สำหรับผู้ใช้งานปลายทางที่มีเทคโนโลยีบลูทูธ 4.0 จะเริ่มมีวางจำหน่ายในช่วงปลายปี 2010 หรือต้นปี 2011

### สถานการณ์จริง

ข้อกำหนดบลูทูธพลังงานต่ำจะได้รับการเผยแพร่ต่อสาธารณะโดยเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดหลักบลูทูธรุ่น 4.0 ขั้นตอนจริงในข้อกำหนดจะมีการรวมเอาคุณสมบัติทางเลือกบางข้อเอาไว้ ในปัจจุบันไม่มีเอกสารใดที่เผยแพร่สู่สาธารณะที่เปิดเผยว่าคุณสมบัติทางเลือกเหล่านี้ข้อใดบ้างที่จะถูกเลือกนำไปใช้ในการสร้างชิป

บริษัทผู้มีส่วนร่วมในการอนุญาตใช้งานเทคโนโลยีและร่วมมือกันร่างข้อกำหนด ได้แก่ Alpwise เก็บถาวร 2011-12-05 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน, Broadcom Corporation, CSR, Epson, MindTree Nordic Semiconductor และ Texas Instruments บริษัทผู้มีส่วนร่วมอื่นๆ ได้แก่ Suunto และ Taiyo Yuden

ชิปบลูทูธพลังงานต่ำตัวแรกจากจากบริษัท CSR, Nordic Semiconductor และ Texas Instruments ถูกนำออกวางตลาดแล้วในช่วงปลายปี 2010 และต้นปี 2011 และคาดว่าจะมีชิปบลูทูธพลังงานต่ำจากผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์รายอื่นๆ ตามมา ทรัพย์สินทางปัญญาเกี่ยวกับบลูทูธพลังงานต่ำชิ้นแรกที่ได้รับการรับรองนั้นมาจากบริษัท RivieraWaves ในปี 2010

ในขณะนี้ (2010-12) คำนิยามของโครงร่างการใช้งานที่เกี่ยวข้องยังเป็นส่วนงานที่ยังไม่ลุล่วงในการกำหนดมาตรฐาน สินค้าผู้บริโภคชิ้นแรกที่ใช้เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำนั้นคาดว่าจะเปิดตัวในช่วงครึ่งแรกของปี 2011

### ความต้องการของตลาด

Bluetooth SIG มีแนวทางสนองความต้องการของตลาดที่จะให้อัตราใช้พลังงานต่ำและทำให้ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่น้อยลงไปด้วย การที่ Bluetooth SIG ปี 2007 ให้การยอมรับข้อเสนอ Wibree ของโนเกียปี 2001 ทำให้จำเป็นต้องมีโหมดการทำงานพลังงานต่ำสำหรับอุปกรณ์ที่ออกแบบใหม่ให้สามารถสื่อสารกับอุปกรณ์ Bluetooth อื่นที่ยังไม่มีคุณสมบัตินี้ได้ อย่างไรก็ตามความเข้ากันได้นี้ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันที่ทำงานในอุปกรณ์บลูทูธที่มีอยู่ในปัจจุบัน และการทำให้อุปกรณ์สามารถรับข้อมูลที่ส่งด้วยวิธีประหยัดพลังงานผ่านการปรับปรุงซอฟต์แวร์ นอกเหนือจากการตีตลาดสำหรับเซ็นเซอร์ นาฬิกาและอุปกรณ์อื่นที่มีอยู่แล้วในขณะนี้ ความสามารถของเทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำในการเชื่อมต่ออุปกรณ์พลังงานต่ำเข้ากับโทรศัพท์มือถือ ก็ทำให้เกิดการใช้งานแบบใหม่ๆ ที่หลากหลายอย่างยิ่ง

ข้อได้เปรียบสำคัญได้แก่การที่อุปกรณ์มือถือมีการติดตั้งชิปบลูทูธไว้อยู่แล้วโดยทั่วไป จึง**ไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติมใดๆ** สำหรับเครือข่ายเฉพาะกิจ (ad-hoc) ที่มีทอพอโลยีแบบเพียร์ แบบกระจาย หรือแบบร่างแห วิธีการอื่นที่เทียบเคียงกันได้ในทางเทคนิคซึ่งกำหนดโดยกลุ่มอุตสาหกรรมอื่นๆ (เช่น Zigbee, ANT) ซึ่งอยู่ภายใต้มาตรฐานสากล IEEE 802.15.4-2006 ล้วนแสดงแนวทางการนำไปใช้งานที่ต้องขึ้นกับการวางโครงสร้างพื้นฐานเพิ่มเติม

รายละเอียดทางเทคนิค
-------------------

เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำทำงานในช่วงคลื่นความถี่ช่วงเดียวกันกับเทคโนโลยีบลูทูธแบบดั้งเดิม (2402-2480 MHz) แต่ใช้ชุดของช่องสัญญาณคนละชุดกัน โดยแทนที่จะใช้ช่องสัญญาณกว้าง 79.1 MHz เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำจะใช้ช่องสัญญาณกว้าง 40.2 MHz แทน เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำจะใช้แบบแผนการกระโดดข้ามช่องสัญญาณแตกต่างจากเทคโนโลยีบลูทูธดั้งเดิม ผลลัพธ์คือแม้ว่าเทคโนโลยีบลูทูธจะถูกจำแนกโดยองค์กร FCC และ ETSI ให้เป็นประเภทใช้วิธีกระจายช่วงคลื่นแบบกระโดดข้ามความถี่ (Frequency-hopping Spread Spectrum: FHSS) แต่เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำจะถูกจำแนกเป็นระบบที่ใช้วิธีมอดูเลชันแบบดิจิตัล (Digital Modulation) หรือการกระจายช่วงคลื่นแบบลำดับโดยตรง (Direct-sequence Spread Spectrum) แทน

เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำถูกออกแบบให้มีทางเลือกสำหรับวิธีการสร้างระบบได้สองวิธีซึ่งสำคัญเท่าเทียมกัน ได้แก่ โหมดเดี่ยว และโหมดคู่ (Single-mode และ Dual-mode) อุปกรณ์ขนาดเล็กเช่นโทเค็น นาฬิกา และเครื่องตรวจวัดเพื่อการกีฬาที่ทำงานบนพื้นฐานของโหมดเดี่ยวจะมีข้อได้เปรียบในการใช้พลังงานต่ำกว่า และสำหรับการใช้งานในโหมดคู่ ความสามารถการทำงานแบบบลูทูธพลังงานต่ำจะรวมอยู่ในวงจรบลูทูธแบบดั้งเดิม สถาปัตยกรรมนี้จะใช้เสาอากาศและคลื่นความถี่ร่วมกับเทคโนโลยีบลูทูธแบบดั้งเดิม ทำให้ชิปรุ่นปัจจุบันมีความสามารถเพิ่มเติมในชั้นการทำงานพลังงานต่ำ จึงเพิ่มความสามารถในการพัฒนาอุปกรณ์บลูทูธแบบดั้งเดิมให้มีความสามารถใหม่ได้

| ข้อมูลทางเทคนิค | เทคโนโลยีบลูทูธแบบดั้งเดิม | เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำ |
| --- | --- | --- |
| ระยะทาง/ช่วง | 100 m (330 ft) | 50 m (160 ft) |
| อัตราการส่งข้อมูลทางอากาศ | 1-3 Mb/s | 1 Mb/s |
| อัตราการส่งผ่านข้อมูล | 0.7-2.1 Mb/s | 0.26 Mb/s |
| อุปกรณ์เชื่อมต่อที่ทำงานพร้อมกัน | 7 | ไม่ได้กำหนดไว้ ขึ้นกับการออกแบบ |
| การรักษาความปลอดภัย | 64/128-bit และกำหนดโดยผู้ใช้ในชั้น application layer | 128-bit AES with Counter Mode CBC-MAC และกำหนดโดยผู้ใช้ในชั้น application layer |
| ความทนทาน | Adaptive fast frequency hopping, FEC, fast ACK | Adaptive frequency hopping, Lazy Acknowledgement, 24-bit CRC, 32-bit Message Integrity Check |
| เวลาเริ่มทำงาน (จากสถานะที่ยังไม่เชื่อมต่อ) | 100 ms โดยปกติ | 6 ms |
| ระยะเวลารวมในการส่งข้อมูล (เป็นตัวชี้วัดอายุแบตเตอรี่) | 100 ms | 6 ms [] |
| ส่งข้อมูลเสียง | ได้ | ไม่ได้ |
| โครงสร้างเครือข่าย | Scatternet | Star-bus |
|
| การใช้พลังงาน | 1 หน่วย (สำหรับอ้างอิงเปรียบเทียบ) | 0.01 ถึง 0.5 หน่วย (ขึ้นกับลักษณะการใช้งาน) |
| การใช้กระแสสูงสุด | <30 mA | <20 mA (ไม่เกิน 15 mA ในกรณีที่ทำงานด้วยถ่านกระดุม) |
| การค้นหาบริการ | มี | มี |
| แนวคิดโปรไฟล์การทำงาน | มี | มี |
| กรณีการใช้งานหลัก | โทรศัพท์มือถือ, เล่นเกม, หูฟัง, สตรีมมิ่งเสียงสเตอริโอ, รถยนต์, พีซี, การรักษาความปลอดภัย, การติดตามตัว, สุขภาพ, การกีฬา และการออกกำลังกาย ฯลฯ | โทรศัพท์มือถือ, เล่นเกม, พีซี, นาฬิกา, กีฬาและการออกกำลังกาย, สุขภาพ, การรักษาความปลอดภัยและการติดตามตัว, ยานยนต์, ไฟฟ้าภายในบ้าน, งานอัตโนมัติ, อุตสาหกรรม ฯลฯ |
|

รายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติมสามารถดูได้จากสเปคอย่างเป็นทางการเป็นที่เผยแพร่โดย Bluetooth SIG โปรดตระหนักว่าการใช้พลังงานนั้นไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดบลูทูธ

### ความเข้ากันได้

โพรโทคอลของบลูทูธพลังงานต่ำนั้นเข้ากันไม่ได้กับโพรโทคอลของบลูทูธแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตามทั้งเทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำและเทคโนโลยีบลูทูธแบบดั้งเดิมนั้นทำงานบนคลื่นความถี่เดียวกันทั้งคู่ฮาร์ดแวร์พื้นฐานจึงมีแนวโน้มที่จะใกล้เคียงกัน อย่างไรก็ตามทั้งเทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำและเทคโนโลยีบลูทูธแบบดั้งเดิมนั้นทำงานบนคลื่นความถี่เดียวกันทั้งคู่ฮาร์ดแวร์พื้นฐานจึงมีแนวโน้มที่จะใกล้เคียงกัน อุปกรณ์ชิ้นใดชิ้นหนึ่งอาจจะทำงานได้ทั้งระบบบลูทูธพลังงานต่ำและระบบบลูทูธได้โดยใช้ชิปและชุดอุปกรณ์วิทยุชุดเดียวกันแม้จะทำงานทั้งสองโหมดพร้อมกันไม่ได้ การทำงานดังกล่าวนี้คือลักษณะการทำงานของอุปกรณ์บลูทูธ 4.0 แบบ*โหมดคู่*  (dual-mode) คาดว่าสมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์แล็ปท็อป และแท็ปเล็ตที่รองรับบลูทูธ 4.0 (นับรวมทั้งอุปกรณ์บลูทูธธรรมดา และแบบพลังงานต่ำ) จะมีออกมาจำนวนมากขึ้นในปลายปี 2011 และ 2012

โปรไฟล์การใช้งาน
----------------

ข้อกำหนดที่มีร่วมกันของบลูทูธพลังงานต่ำในด้านโปรไฟล์การใช้งานจะต้องมีการคาดหมายไว้ล่วงหน้าก่อนที่จะมีเครื่องใช้ที่มีอยู่ทั่วไป ปัจจุบันนี้มีเอกสารข้อแนะนำโปรไฟล์การใช้งานที่แผยแพร่ร่วมกัน การเข้าเป็นสมาชิกใน Bluetooth SIG เป็นความต้องการขั้นต่ำสำหรับการเข้าถึงเอกสารข้อกำหนดที่แก้ไขเรียบเรียงแล้ว

สิ่งบ่งชี้การออกแบบที่พร้อมใช้พร้อมทั้งโปรไฟล์ที่ตกลงกันได้แล้ว มีออกมาในวันที่ 5 ก.ค. 2011 โดยบริษัท Nordic Semiconductor

### โปรไฟล์ผู้ใช้งาน

โปรไฟล์ผู้ใช้งานอย่างง่ายชุดแรกที่แจ้งให้ทราบโดยสมาชิกของ Bluetooth SIG ได้แก่

* *Find me* : โปรไฟล์แบบ *Find me* จะต้องสนับสนุนการใช้งานบังเหียนอิเล็กทรอนิกส์ (Electronics Leash)
* *Proximity*  : โปรไฟล์แบบ *Proximity* จะต้องสนับสนุนการใช้งานล็อคแบบไร้สายพร้อมกับขั้นตอนการพิสูจน์ตัวตน ในขณะนี้ยังไม่มีสิ่งบ่งชี้ใดๆ ว่าโปรไฟล์แบบ proximity จะได้มีส่วนอยู่ในขั้นตอนการรับรองคุณสมบัติตามมาตรฐาน ISO/IEC 15408

### โปรไฟล์การดูแลสุขภาพ

จุดสนใจหลักในงานดูแลสุขภาพด้วยเทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำได้แก่การเฝ้าสังเกตชีวสัญญาณ (Vital Monitoring) ผู้ส่งเสริมการใช้งานลักษณะดังกล่าวภายในการร่วมมือกับ Bluetooth SIG ได้แก่บริษัท Continua Health Alliance ซึ่งเป็นองค์กรกำหนดมาตรฐานทางอุตสาหกรรม

* บริการวัดอุณหภูมิเชิงสุขภาพ
* การเฝ้าสังเกตอัตราการเต้นของหัวใจ

ยังไม่มีรายงานการรับรองคุณสมบัติสำหรับแนวทางดังกล่าวจากทั้งองค์การอาหารและยาประเทศสหรัฐอเมริกา (Food and Drug Administration) และคณะกรรมการรับรองอุปกรณ์ทางการแพทย์แห่งสหภาพยุโรป

### โปรไฟล์การกีฬา

จุดสนใจหลักในการใช้เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำในการกีฬาได้แก่การระบุตำแหน่งและการเฝ้าสังเกตชีวสัญญาณ ผู้สนับสนุนการใช้งานลักษณะดังกล่าวได้แก่ Bluetooth Special Interest Group (SIG) เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำนี้มีการแข่งขันกับมาตรฐานอุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น ANT

กรณีการใช้งาน
-------------

เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำป็นคุณสมบัติชูโรงในข้อกำหนดหลักบลูทูธรุ่น 4.0 การเพิ่มคุณสมบัตินี้เข้าในข้อกำหนดหลักของบลูทูธจะทำให้เกิดความสามารถและวิธีการการใช้งานแบบใหม่ๆ สำหรับการควบคุมระยะไกล, การเฝ้าสังเกตการดูแลสุขภาพ, เครื่องตรวจวัดทางการกีฬา และอุปกรณ์อื่นๆ นี้ เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำจะช่วยเสริมกรณีการใช้งานเดิมที่มีอยู่และจะทำให้สามารถเกิดกรณีการใช้งานใหม่ ทำให้การใช้งานและความสามารถของเทคโนโลยีบลูทูธกว้างขวางยิ่งขึ้น

ชิปที่เกี่ยวข้องอาจจะถูกรวมเข้าไว้ในผลิตภัณฑ์เช่นโทเค็น, นาฬิกาข้อมือ, อุปกรณ์ควบคุมแบบเมนนวล, แป้นพิมพ์ไร้สาย, อุปกรณ์ควบคุมเกม และเครื่องตรวจวัดทางร่างกาย ซึ่งจะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์หลักเช่นโทรศัพท์เคลื่อนที่, สมาร์ทโฟน, พีดีเอ, คอมพิวเตอร์แท็ปเล็ต, โน้ตบุค, แลปท็อป และคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

อย่างไรก็ตาม [[โนเกีย|ในปีที่สิบนับจากการตีพิมพ์เผยแพร่ครั้งแรกจากผู้ประดิษฐ์อุปกรณ์ Wibree]] จากบริษัทโนเกียในปี 2001 ก็ยังไม่มีการดำเนินการสร้างระบบบนชิปหรือบนโพรโทคอลในผลิตภัณฑ์ประเภทเดียวกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล พีดีเอ โทรศัพท์มือถือหรือผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ใดๆ ไม่ว่าจะเปิดเผยหรือไม่ก็ตาม การประกาศทั้งหมดที่เห็นก็ยังคงมีเพียงแค่ประกาศจาก Bluetooth SIG และไม่มีความคืบหน้าอื่นใดหลังจาก 27 ม.ค. 2010 ยกเว้นเพียงกรณี Velo-odometer แบบไร้สาย ซึ่งอาจจะไม่เป็นที่ยอมรับว่าเป็น *การประยุกต์ใช้ที่น่าทึ่ง* ร่วมกับโทรศัพท์มือถือ

เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำจึงอาจจะนำไปขยายเครือข่ายส่วนบุคคลใดๆ ตามวัตถุประสงค์ใน IEEE 802.15 WPAN ที่รวมไปถึงนาฬิกาและของเล่น, อุปกรณ์กีฬาและการดูแลสุขภาพ, ส่วนเชื่อมต่อกับมนุษย์ (Human Interface Device: HIDS) และอุปกรณ์เพื่อความบันเทิง

### บังเหียนอิเล็กทรอนิกส์

วิธีการที่มีอยู่สำหรับแนวคิดบังเหียนอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นเนื่องจากอัตราการใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ที่ประหยัดขึ้นในโพรโทคอลแบบใช้พลังงานต่ำของบลูทูธรุ่น v4.0 ซัพพลายเออร์หลายรายยังคงนำเสนอวิธีการสำหรับบังเหียนอิเล็กทรอนิกส์โดยขึ้นอยู่กับโพรโทคอลมาตรฐาน ของบลูทูธรุ่น v2.1 ซึ่งใช้เพื่อการเชื่อมโยงอุปกรณ์มือถือเข้าด้วยกันแบบไร้สาย RSSI เป็นมาตรวัดกำลังสัญญาณรอบอุปกรณ์แต่ไม่มีการรสอบเทียบมาตรวัดที่มีการรับรองใดๆ การตั้งค่าการแจ้งเตือนเกี่ยวกับการสูญเสียการเชื่อมต่อที่ไม่ได้ตั้งใจเป็นบริการสำคัญที่เสนอให้มาพร้อมกับแนวคิดนี้
อีกแง่มุมหนึ่งที่เป็นคุณสมบัติขั้นสูงได้รับการเปิดตัวสำหรับเทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ยิ่งขึ้นไปอีก ได้แก่การตัดบางส่วนออกเป็นพิเศษเพื่อให้อุปกรณ์สามารถทำงานได้ยาวนานถึงสองปีโดยใช้เพียงถ่านกระดุมแค่เม็ดเดียว

### การพิสูจน์ตัวตนโดยอัตโนมัติ

การสื่อสารบนพื้นฐานการเชื่อมต่อช่วยให้สามารถการออกแบบการสื่อสารที่มีความปลอดภัยภายใต้รูปแบบการรับรองคุณสมบัติตามมาตรฐาน ISO/IEC 15408 เกณฑ์สามัญเพื่อประเมินความปลอดภัยด้านเทคโนโลยีสารสนเทศ (Common Criteria) อย่างไรก็ตาม การสื่อสารแบบไร้การเชื่อมต่อนั้นมีขีดจำกัดด้านความเหมาะสมสำหรับการสื่อสารที่ปลอดภัยและประหยัดพลังงาน

นอกเหนือจากลักษณะการจัดวางการใช้งานอุปกรณ์แบบดั้งเดิมแล้ว การพกพาอุปกรณ์บลูทูธเป็นคู่โดยมีสมาร์ทโฟนและนาฬิกาข้อมือที่ใช้งานบลูทูธได้จะทำให้สามารถพิสูจน์ตัวตนแบบสองปัจจัย (Two-actors Authentication) โดยอัตโนมัติเพียงแค่เดินผ่าน จากนั้นนาฬิกาข้อมือก็จะส่งข้อมูลเพียงแค่รหัสประจำตัวด้วยการทำงานในโหมด Active RFID

### การตรวจสอบบริบทอัตโนมัติและการออกจากระบบอัตโนมัติ

การตรวจสอบบริบทรอบๆ อาจตรวจสอบได้จากเหตุการณ์ที่พบอุปกรณ์โทเค็น เครื่องใช้ หรือสมาร์ทโฟนที่ใช้โพรโทคอลพลังงานต่ำของบลูทูธ 4.0แต่สองอุปกรณ์ในที่เดียวกัน เป็นคุณสมบัติที่ช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้ข้อมูลส่วนตัวและองค์กรในการเข้าถึงระบบเครือข่ายโดยการงลงชื่อเข้าใช้ ณ ตำแหน่งที่ทำงาน และในกรณีการเข้าใช้งานเครือข่ายไร้สายอีกด้วย

ในขณะที่วิธีการแก้ปัญหาที่รู้จักกันในปัจจุบันพึ่งพาเพียงแค่ข้อจำกัดด้านระยะห่างในการส่งสัญญาณ แต่โพรโทคอลพลังงานต่ำบลูทูธ v4.0 ช่วยให้สามารถจำแนกระยะห่างในการดำเนินการได้หลากหลายขึ้นกับการประเมินความแรงของสัญญาณที่ได้รับ การประมาณระยะห่างรอบทิศทางนี้แตกต่างกับข้อเสนอที่รู้จักกันว่าด้วยการระบุตำแหน่งเนื่องจากทำเพียงเพื่อการแยกแยะระดับการเชื่อมต่อในบริบทการทำงานให้ดี โดยไม่ทำเหมือนว่ามีระดับความแม่นยำสูงจนถึงขั้นรับรองได้ ซึ่งเป็นไปไม่ได้เนื่องจากความแปรปรวนของปัจจัยต่างๆ ในการส่งสัญญาณ

ก้าวต่อไป
---------

การที่ Bluetooth SIG มีความเปิดกว้างต่อชุมชนในการกำหนดมาตรฐานและมีความเข้ากันได้กับกฎระเบียบไร้สายภายใต้กรอบมาตรฐาน IEEE พร้อมกับที่ชิปมีการทำงานเข้ากันได้แบบบนลงล่างจึงทำให้มีการยอมรับอย่างกว้างขวางต่อชั้นโพรโทคอลเพิ่มเติมเข้ามาใหม่

### การดาวน์โหลดโปรแกรมปรับปรุงซอฟต์แวร์

ด้วยสมมุติฐานว่าในอุปกรณ์เป้าหมายมีชิปที่สามารถใช้พลังงานต่ำพร้อมกับมีชั้นโพรโทคอลพลังงานต่ำอยู่ในตัวแล้ว การใช้งานอุปกรณ์ที่มีอยู่หรือติดตั้งอยู่แล้วอาจเปิดโอกาสให้ใช้เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำได้โดยการปรับปรุงซอฟต์แวร์ การปรับปรุงนี้จะช่วยให้ภาคสัญญาณวิทยุบลูทูธที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์สามารถรับสัญญาณจากอุปกรณ์บลูทูธพลังงานต่ำได้ อย่างไรก็ตามความสามารถของการสื่อสารในโหมดดูเพล็กซ์จะถูกจำกัดโดยแบบแผนการจัดสรรคลื่นความถี่ของเทคโนโลยีบลูทูธแบบดั้งเดิม เครื่องใช้ทั่วไปเช่นโทรศัพท์มือถือ, {0พีดีเอ และคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล อาจถูกกำหนดให้เป็นอุปกรณ์โฮสต์ที่รับสัญญาณที่ส่งจากอุปกรณ์บลูทูธพลังงานต่ำเพื่อการใช้งานเชิงซ้อน

เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำจึงอาจจะช่วยขยายเครือข่ายส่วนบุคคลใดๆ ตามเจตนารมณ์ของมาตรฐาน IEEE 802.15 (WPAN) เพื่อเชื่อมโยงอุปกรณ์พกพาส่วนบุคคลอย่างง่ายเข้าในเครือข่ายกับเครื่องใช้อื่นๆ เพื่อการใช้งานเชิงซ้อน และเพื่อรองรับการเป็นเกทเวย์สำหรับส่งข้อมูลไปยังหน่วยอื่นๆ ภายในเครือข่าย

ไปยังเครือข่ายส่วนบุคคลที่ดำเนินการง่ายด้วยอุปกรณ์เครื่องใช้อื่น ๆ สำหรับการใช้งานในท้องถิ่นที่ซับซ้อนเช่นเดียวกับที่ให้การสนับสนุนเป็นประตูสู่การถ่ายโอนข้อมูลไปยังหน่วยงานเครือข่ายอื่น ๆ

### การกำหนดมาตรฐาน

ในตลาดของโซลูชั่นการเชื่อมต่อที่เป็นกรรมสิทธิ์ เทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ำได้สร้างข้อแตกต่างของตัวเองจาก

* โพรโทคอลตามมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ถูกนำไปใช้งานอย่างกว้างขวาง (บลูทูธรุ่น 4.0 และรุ่นต่อไปในอนาคต โดย Bluetooth SIG)
* โปรไฟล์การใช้งานที่ถูกกำหนดร่วมกันอย่างกว้างขวาง ซึ่งบรรลุข้อตกลงกันภายใต้การดูแลของ Bluetooth SIG
* มีผู้ผลิตหลายรายที่จะผลิตชิปที่เกี่ยวข้อง
* มาตรฐานการส่งข้อมูล (IEEE 802.15.1) ซึ่งได้รับการนำไปใช้ในระดับสากล
* ความเป็นไปได้ที่จะจำลองชั้นโพรโทคอลด้วยชิป 2.45 GHz (IEEE 802.15) ที่เป็นไปตามข้อกำหนด
* ราคาถูกจากการรวมวงจรในชิปตัวเดียว
* การมีแอปพลิเคชันรองรับผ่านทางการดาวน์โหลดแอปเพล็ท
* ความเข้ากันได้อย่างต่อเนื่องกับอุปกรณ์ Bluetooth (รุ่น 4.0 หรือสูงกว่า) ที่ยังไม่ได้ออกมาใช้งาน ผ่านทางการปรับปรุงซอฟต์แวร์

ดูเพิ่มเติม
-----------

* DASH7
* มาตรฐาน IEEE 802.15
* Ultra wideband (UWB)
* UWB Forum
* WiMedia Alliance
* WirelessHD
* USB ไร้สาย
* ZigBee—IEEE 802.15.4
* ANT+
* Z-wave

แหล่งข้อมูลอื่น
---------------

เว็บไซต์ทางการ :

* Bluetooth low energy technology website

เว็บไซต์

* เว็บไซต์ข่าว Wibree เก็บถาวร 2012-07-27 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
* UK Wibree Guide เก็บถาวร 2007-10-20 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
* HowStuffWorks (How Wibree Works)
* What is Wibree?
* Bluetooth low energy profiles explained

ข่าว :

* "Bluetooth rival unveiled by Nokia", BBC News, 4 October 2006
* "Nokia's Wibree and the Wireless Zoo" เก็บถาวร 2012-05-11 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน, The Future of Things (TFOT), 16 November 2006, An interview with Nokia and a comparison to other wireless technologies

อ้างอิง
-------

1. 1 2 3  Core Specification Version 4.0.
2. ↑  "iFixit MacBook Air 13" Mid 2011 Teardown". iFixit.com. สืบค้นเมื่อ 2011-07-27.
3. ↑  "Broadcom.com - BCM20702 - Single-Chip Bluetooth® 4.0 HCI Solution with Bluetooth low energy Support". Broadcom. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2011-08-11. สืบค้นเมื่อ 2011-07-27.
4. ↑  "CSR.com". CSR. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2011-05-25. สืบค้นเมื่อ 2011-04-08.
5. ↑  "Datasheet:EM9301: Single-Cell Battery Bluetooth low energy Controller for Single-Mode Applications, emmicroelectronic.com". EMM. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2013-09-23. สืบค้นเมื่อ 2011-04-08.
6. ↑  "Nordicsemi.com". Nordic Semiconductor. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2011-04-02. สืบค้นเมื่อ 2011-04-08.
7. ↑  "TI.com". Texas Instruments. สืบค้นเมื่อ 2011-04-08.
8. ↑  "ศูนย์วิจัยโนเกีย". คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2008-06-11. สืบค้นเมื่อ 2021-08-17.
9. ↑  M. Honkanen, A. Lappetelainen, K. Kivekas, "Low end extension for Bluetooth", Radio and Wireless Conference, 2004 IEEE, 19–22 September 2004
10. ↑  "Bluetooth rival unveiled by Nokia", BBC News, 4 October 2006
11. ↑  Wibree Bluetooth press release เก็บถาวร 2014-12-29 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน 12 June 2007
12. ↑  "Wibree becomes Ultra low power Bluetooth technology". electronicsweekly.com. สืบค้นเมื่อ 2008-09-09.
13. ↑  Bluetooth Core Specification Download Page
14. ↑  Wibree press release เก็บถาวร 2015-05-20 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน 3 October 2006
15. ↑  Apple’s Adoption of Bluetooth Low Energy Paves Way for New Possibilities[*ลิงก์เสีย*], Apple adopts Bluetooth 4.0 in MacBook Airs and Mac Minis. July 25, 2011 By Financial Bin
16. ↑  Mass market proximity sensing and security
17. ↑  New Bluetooth 4.0 Medical Devices to Hit the Shelves by December 2011
18. ↑
19. ↑  Track your heart rate on a Bluetooth phone
20. ↑  Medical devices main regulation directives
21. ↑  Bluetooth Special Interest Group
22. ↑  Bluetooth® low energy and ANT™ - ultra-low power wireless connectivityl[*ลิงก์เสีย*]