Trong thế giới Bluetooth Low Energy (BLE), các thiết bị BLE được thiết kế để đóng những vai trò cụ thể quyết định cách chúng tương tác trong hệ sinh thái BLE. Để tận dụng tối đa lợi ích của công nghệ BLE, điều cần thiết là phải hiểu vai trò của các thiết bị BLE trong quá trình giao tiếp.

Trong bài viết này, chúng tôi giới thiệu các vai trò phổ biến trong kết nối BLE, sự khác biệt giữa vai trò Trung tâm và Ngoại vi cũng như cách chọn mô-đun BLE phù hợp cho dự án của bạn.

Hai vai trò BLE chính là vai trò Trung tâm và Ngoại vi.

Trung tâm / Chính so với Ngoại vi / Nô lệ

Miền Trung là một thiết bị có nguồn tài nguyên hùng mạnh và phong phú. Thiết bị trung tâm BLE bắt đầu yêu cầu kết nối gửi đi tới thiết bị ngoại vi quảng cáo và xử lý dữ liệu do thiết bị ngoại vi cung cấp. Ở một khía cạnh nào đó, có thể coi đó là vai trò tích cực, hay còn gọi là “bậc thầy”. Một ví dụ điển hình của thiết bị trung tâm là điện thoại thông minh, có thể kết nối đồng thời với nhiều thiết bị ngoại vi, thu thập và xử lý dữ liệu từ mỗi thiết bị.

Mặt khác, Thiết bị ngoại vi là một thiết bị thường có năng lượng thấp, bị hạn chế về tài nguyên để cung cấp dữ liệu. Nó chấp nhận yêu cầu kết nối đến sau khi quảng cáo sự hiện diện của nó với các thiết bị khác trong vùng lân cận. Nói chung, Thiết bị ngoại vi có nghĩa là được giữ nguyên cho đến khi ai đó quyết định kết nối với nó. Vì vậy, nó còn được gọi là “nô lệ”. Thiết bị ngoại vi thường là một thiết bị nhỏ như đồng hồ thông minh, cảm biến nhiệt độ, máy đo nhịp tim, v.v.

Đặc tả BLE không giới hạn số lượng máy phụ mà một máy chủ có thể kết nối, nhưng luôn có một giới hạn thực tế, đặc biệt là trên các kiểu mô-đun khác nhau. Ví dụ: các mô-đun BLE của RF-star dựa trên các SoC TI CC2642R , CC2340 , Silicon Labs EFR32BG22 và Nordic nRF52840 nRF52832 của Nordic đóng vai trò chủ và đa nô lệ. Hỗ trợ tối đa 8 thiết bị kết nối đồng thời và ổn định, tức là 7 thiết bị phụ và 1 thiết bị chính. Hơn nữa, các mô-đun Bluetooth Low Energy dựa trên EFR32BG22 và CC2340 có thể kết nối đồng thời với nhiều thiết bị chính và phụ.

Sau khi biết định nghĩa về vai trò kết nối trong giao tiếp BLE, chúng ta hãy chuyển sang phân biệt chúng.

Sự khác biệt giữa trung tâm và ngoại vi

Mặc dù Thiết bị ngoại vi và Trung tâm BLE đều góp phần vào giao tiếp BLE nhưng chúng có các tính năng, khả năng và yêu cầu riêng. Dưới đây là bảng để các bạn phân biệt rõ ràng với nhau.

Như trên cho thấy, Thiết bị ngoại vi trong BLE là thiết bị tiêu thụ điện năng thấp, chủ yếu cung cấp dữ liệu. Nó thức dậy chỉ để quảng cáo hoặc truyền dữ liệu trong khi dành phần lớn thời gian ở chế độ ngủ tiết kiệm năng lượng. Ngược lại, Central lại ngốn điện, liên tục quét các thiết bị ngoại vi và quản lý nhiều kết nối. Một số thiết bị Trung tâm, như điện thoại thông minh, có thể duy trì đồng thời một số kết nối, khiến chúng phù hợp cho việc tổng hợp và xử lý dữ liệu, trong khi các thiết bị ngoại vi thường được tìm thấy trong các thiết bị chạy bằng pin như cảm biến, thiết bị đeo và đèn hiệu.

Biết những khác biệt này, bạn có rõ cách chọn giữa vai trò chính và phụ cho thiết bị BLE của mình không? Đừng lo lắng! RF-star liệt kê một số gợi ý hữu ích để bạn có thể lựa chọn tốt hơn cho nhu cầu cụ thể của mình.

Mẹo chọn mô-đun BLE chính và phụ

• Ưu tiên tiết kiệm năng lượng : Xác định xem việc tiết kiệm năng lượng có phải là ưu tiên hàng đầu cho thiết bị của bạn hay không. Nếu vậy, việc chọn mô-đun BLE hoạt động như một thiết bị phụ có thể có lợi vì nó chủ yếu hoạt động ở chế độ năng lượng thấp.
• Vai trò dữ liệu: Đánh giá xem thiết bị của bạn chủ yếu tạo dữ liệu để các thiết bị khác sử dụng hay cần thu thập và xử lý dữ liệu từ thiết bị ngoại vi. Các thiết bị tạo dữ liệu được nhúng tốt hơn bởi các mô-đun BLE nô lệ, trong khi các thiết bị thu thập dữ liệu sẽ thích hợp hơn với vai trò là thiết bị chủ.
• Kết nối đa thiết bị : Xem xét liệu thiết bị của bạn có cần kết nối đồng thời với nhiều thiết bị khác hay không. Nếu vậy, hoạt động như một thiết bị chính sẽ hiệu quả hơn trong việc quản lý nhiều kết nối đồng thời.
• Phân bổ tài nguyên : Đánh giá sức mạnh xử lý và tài nguyên có sẵn trên thiết bị của bạn. Nếu tài nguyên bị hạn chế, việc chọn mô-đun phụ có thể khả thi hơn vì mô-đun BLE chính thường yêu cầu nhiều sức mạnh xử lý và tài nguyên hơn để quản lý nhiều kết nối.
• Nhu cầu ứng dụng phù hợp : Phân tích các yêu cầu cụ thể của ứng dụng để xác định vai trò phù hợp nhất cho thiết bị của bạn. Ví dụ: thiết bị theo dõi sức khỏe (ngoại vi) cần truyền dữ liệu đến điện thoại thông minh (trung tâm), trong khi trung tâm nhà thông minh (trung tâm) phải thu thập dữ liệu từ nhiều cảm biến tự động hóa gia đình (thiết bị ngoại vi).
• Xem xét khả năng mở rộng : Hãy suy nghĩ về các yêu cầu tiềm năng trong tương lai và khả năng mở rộng của thiết bị của bạn. Nếu thiết bị của bạn cần kết nối với nhiều thiết bị ngoại vi hơn hoặc xử lý việc xử lý dữ liệu tăng cường trong tương lai, mô-đun BLE hoạt động với vai trò chính có thể mang lại sự linh hoạt cao hơn.
• Dễ tích hợp : Xem xét mức độ liền mạch mà thiết bị của bạn cần tích hợp vào hệ sinh thái BLE hiện có. Tùy thuộc vào hệ sinh thái và yêu cầu về khả năng tương thích, việc chọn vai trò phù hợp có thể tạo điều kiện tích hợp và tương tác mượt mà hơn với các thiết bị khác.
• Kiểu tương tác của người dùng : Ước tính các kiểu tương tác của người dùng điển hình với thiết bị của bạn. Nếu người dùng có nhiều khả năng tương tác trực tiếp với thiết bị của bạn hơn (ví dụ: thông qua ứng dụng trên điện thoại thông minh), thì thiết bị đó có thể phù hợp hơn với tư cách là thiết bị chính. Ngược lại, nếu thiết bị hoạt động tự chủ với sự tương tác tối thiểu của người dùng thì vai trò nô lệ có thể sẽ tốt hơn.

May mắn thay, khi nhu cầu đa dạng ngày càng tăng và công nghệ BLE tiến bộ, ngày càng có nhiều mô-đun Bluetooth chủ-nô xuất hiện trên thị trường. Với khả năng đóng vai trò kép, các mô-đun này có thể giảm chi phí ứng dụng tổng thể và nâng cao khả năng sử dụng, giúp việc tối ưu hóa dự án trở nên dễ dàng hơn.

Hiểu được vai trò riêng biệt của thiết bị Trung tâm và Thiết bị ngoại vi trong giao tiếp BLE là rất quan trọng để tối đa hóa hiệu suất và hiệu quả của dự án. Các yếu tố như hiệu quả năng lượng, vai trò dữ liệu, kết nối đa thiết bị, phân bổ tài nguyên, nhu cầu ứng dụng phù hợp, khả năng mở rộng, dễ tích hợp và kiểu tương tác người dùng cần được xem xét cẩn thận khi chọn mô-đun BLE.

Cho dù bạn đang phát triển công nghệ thiết bị đeo, thiết bị nhà thông minh hay cảm biến công nghiệp , việc chọn vai trò kết nối BLE phù hợp có thể tác động đáng kể đến chức năng và sự thành công của dự án. Hãy ghi nhớ những điều này khi bạn bắt đầu hành trình BLE của mình để đảm bảo các thiết bị của bạn kết nối và giao tiếp liền mạch trong thế giới ngày càng mở rộng của công nghệ Bluetooth Low Energy.