Bluetooth® Low Energy (LE) para prendas inteligentes y dispositivos periféricos e IoT

Bluetooth® Low Energy (LE)

Pruebas de Bluetooth® Low Energy

Bluetooth® LE: el futuro de la tecnología Bluetooth®

La tecnología Bluetooth® Low Energy (LE), se introdujo en Bluetooth® 4.0, revolucionó el panorama con una solución de consumo de energía realmente bajoa la medida de sus dispositivos periféricosy prendas inteligentes. Bluetooth® LE es ideal para aplicaciones que requieren de comunicaciones espontáneas de pequeños datos, por ejemplo, smartwatches, pulseras inteligentes o dispositivos médicos. La primera versión de Bluetooth® LE tenía una velocidad máxima de transferencia de datos de 1 Mbits/s, lo cual era significativamente menor a los 3 Mbits/s proporcionados por Bluetooth® Classic. Sin embargo, también solo consumía la mitad de energía, además introducía un emparejamiento rápido por medio de canales de publicidad dedicados.

Con Bluetooth® 5.0, el rango de la aplicación de Bluetooth® LE se amplió aún más en el espacioIoT. Nuevas funciones, como una mayor velocidad de 2 Mbits/s, codificación de largo alcance, funciones publicitarias mejoradas, se añadieron. Esta versión aumentó el número de dispositivos por red ad hoc. En combinación con la especificación Bluetooth® Mesh, sentó las bases para nuevas oportunidades en domóticay aplicaciones industriales.

Las versiones posteriores continuarían mejorando la tecnología Bluetooth®. Bluetooth® 5.1 mejoró las prestaciones de radiogoniometríacon funciones como el ángulo de llegada (AoA) y el ángulo de salida (AoD), además Bluetooth® 5.2 introdujo la compatibilidad de audio nativo, así como el control inteligente de energía. Todo esto muestra que Bluetooth® LE es el futuro a largo plazo de la tecnología Bluetooth®.

Reseña sobre Bluetooth® LE

Bluetooth® LE opera como un sistema de espectro ensanchado por salto de frecuencia adaptativo(AFH) en las bandas ISM disponibles a nivel mundial a 2,4 GHz. Emplea la modulación por desplazamiento de frecuencia gaussiana(GFSK) con una velocidad de símbolos de 1 o 2 Msym/s (LE 1M, LE 2M). Este mecanismo de salto de frecuencia abarca 37 canales de RF de uso general, lo que asegura una comunicación estable y eficiente.

Comparación del LE 1M y LE 2M
Comparación del LE 1M y LE 2M

Para aplicaciones de rango extendido, Bluetooth® 5.0 introdujo canales codificados LE junto con LE 2M. Estos canales ofrecen dos esquemas de codificación opcionales: S=8, donde ocho símbolos representan un solo bit, y S=2, donde dos símbolos representan un solo bit. El esquema S=8 se aplica especialmente al encabezamiento de ambos canales codificados LE.

Comparación entre Bluetooth 5.0 y 4.2.
Comparación entre Bluetooth® 5.0 y 4.2.

Además de admitir comunicación publicitaria por medio de canales de publicidad primarios y secundarios, Bluetooth® LE también admite enlaces de comunicación asíncronos (ACL). La finalidad de estos enlaces es controlar tanto la señalización como el tráfico de mejor esfuerzo. Además, Bluetooth® LE introduce streaming isócronos conectados (CIS) y streaming isócronos de broadcast (BIS), ambos dedicados a aplicaciones de audio LE.

Pruebas de Bluetooth® LE: capa física

Diversos factores desempeñan un papel fundamental a la hora de determinar el rendimiento general de la comunicación:

  • Diseño de la antena
  • Fuentes de poder
  • Coexistencia con otros chips de comunicación inalámbrica como LTE y WLAN
  • Carcasa final

Durante toda la fase de diseño y posteriormente, es importante realizar pruebas meticulosas para asegurar la precisión de la información transmitida y alcanzar los referentes de rendimiento deseados.

Existen métodos de pruebas de RF paradispositivos Bluetooth® LE. Un enfoque involucra la utilización de una interfaz de control específica de cada fabricante, que suele emplearse para pruebas completamente automatizadas en investigación, desarrollo y producción.

Para pruebas de conformidadde dispositivos Bluetooth® LE, el Grupo de interés especial de Bluetooth® ha estandarizado el modo de prueba directa(DTM). Este modo permite probar tanto el transmisor como el receptor Bluetooth® LE, con un control facilitado por una interfaz de prueba por cable dedicada.

Configuración del modo de prueba directa Bluetooth LE para calificación RFPHY
Configuración del modo de prueba directa Bluetooth ® LE para calificación RFPHY

El modo de prueba directa necesita de un conector de cable en la implementación bajo prueba (UIT) para controlar la prueba. Las dos opciones que se han especificado incluyen una conexión USB o RS232 para la interfaz de controlador de host (HCI) de la UIT o una conexión UART dedicada de dos hilos a la UIT. Esta configuración de prueba asegura un control altamente confiable y seguro de la IUT.

Los elementos de las pruebas de la capa física de Bluetooth® LE suelen incluir:

  • Pruebas de transmisores, que abarcan aspectos como la potencia de transmisión, el espectro de densidad de potencia, las emisiones espurias y la precisión de modulación
  • Pruebas de receptores, que evalúan la sensibilidad y el rendimiento de bloqueo
  • Introducción de nuevas funciones, como la radiogoniometría
Pruebas de transmisores vs. pruebas de receptores

La industria está explorando nuevas opciones para hacer más fáciles las pruebas «over the air» (OTA) para dispositivos Bluetooth® LE, que a menudo no cuentan con conexión por cable. Rohde & Schwarz proporciona dos maneras de abordar este problema:

  • Utilizar los canales de publicidad primariostanto para mediciones de receptor como de transmisor
  • Emplear una conexión Bluetooth® LE estándarpara las pruebas, de mucha utilidad cuando se evalúa el rendimiento de aplicaciones como streaming de audio/video o transferencia de datos

También hemos desarrollado una solución de pruebas especial para mejorar aún más las capacidades de prueba a través de un canal Bluetooth®. Admite el control de pruebas tipo DTMa través de un protocolo de capa de enlace Bluetooth® adaptado, una metodología que el Grupo de interés especial Bluetooth® admitirá en un futuro Release.

Control de pruebas de Bluetooth® LE tipo DTM por radio para la calificación RFPHY
Control de pruebas de Bluetooth® LE tipo DTM por radio para la calificación RFPHY

Soluciones de alto rendimiento para pruebas de Bluetooth® LE

Las soluciones de T&M de Rohde & Schwarz admiten Bluetooth® BR, EDR y LE, según las últimas especificaciones técnicas centrales de Bluetooth®. Cubrimos todo el ciclo de desarrollo del producto, y esta asistencia integral se complementa mediante un amplio catálogo de productos para diseño digital, aplicaciones de baja potencias y pruebas OTA.

La plataforma de pruebas de comunicaciones inalámbricas R&S®CMW es una solución versátilque admite pruebas de Bluetooth®hasta la versión 5.x. Cubre Bluetooth® LE DTM, como lo especifica el Grupo de interés especial de Bluetooth®, como también señalización de pila completa. Adicionalmente, proporciona una sólida herramienta de pruebas de automatización, además ya admite control de pruebas tipo DTM para dispositivos Bluetooth® LE por medio de un enlace radioeléctrico Bluetooth®, que elimina la necesidad de una interfaz de control de pruebas por cable.

Las funciones de prueba de Bluetooth® están integradas en los principales instrumentos de prueba y medición de Rohde & Schwarz, como por ejemplo en los generadores y analizadores de señales. Estos instrumentos ofrecen compatibilidad completa para Bluetooth®, así como para otros estándares celulares y no celulares.

¿Desea discutir sus casos específicos de pruebas de Bluetooth® LE con nuestros expertos?

Soluciones para pruebas de Bluetooth® Low Energy

Generador de señales vectoriales R&S®SMBV100B

Compatible con Bluetooth® BR/EDR/LE con excelente rendimiento de la magnitud del vector de error a niveles de potencia de salida elevados

Más información

Analizador de señal y espectro R&S®FSV3000

Pruebas de Bluetooth® BR/EDR/LE con solo presionar un botón: velocidades rápidas y alto rendimiento

Más información

Probador de conectividad inalámbrica R&S®CMW270

Pruebas de Bluetooth® LE tanto en modo de no señalización como de señalización, aprobado por el Grupo de interés especial de Bluetooth®

Más información

Sistema de pruebas de homologación R&S®TS8997 para dispositivos inalámbricos

Pruebas de homologación confiables para dispositivos inalámbricos que operan en bandas ISM según el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) y la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC)

Más información

Se ha optimizado la velocidad y el rendimiento del set de pruebas de producción de equipos de comunicación R&S®CMW100

Probador de RF líder multidispositivo y multitecnología optimizado para la línea de producción

Más información

Minicámara apantallada R&S®CMW-Z10

Excelente eficacia de apantallamiento y características de acoplamiento para pruebas OTA de dispositivos Bluetooth®

Más información

Knowledge+ Pruebas de Bluetooth® LE

Webinar: «Redefining testing for Bluetooth® Low Energy»

Este webinar proporciona una visión general de los últimos progresos en Bluetooth® LE y nuestras soluciones para pruebas relacionadas.

Regístrese ahora

Webinar: «Everything you need to know about Bluetooth® Low Energy (LE)»

Descubra lo último en Bluetooth® LE y conozca acerca de los desafíos y las soluciones para prueba relacionados

Regístrese ahora

Póster: «Connecting almost everything with Bluetooth® Low Energy»

Visión general de los aspectos de la tecnología Bluetooth® Low Energy como, por ejemplo, las opciones de la capa física, la radiogoniometría, el control de potencia y el streaming de audio.

Regístrese ahora

Folleto: «Unplug!» Reinventamos las pruebas de Bluetooth® de baja energía

Introducción del Bluetooth® Low Energy Test Mode, el primer modo de prueba controlado por radio del mundo: la manera más fácil y precisa de probar Bluetooth® Low Energy

Descargar ahora

Nota de aplicación: «Bluetooth® Low Energy over-the-air advertiser testing»

Guía detallada para mediciones OTA de RF del transmisor y receptor Bluetooth® LE por medio de canales de publicidad

Más información

Informe técnico: «From cable replacement to the IoT – Bluetooth® 5.1»

Resumen de las tecnologías Bluetooth® con especial atención en la capa física según la versión 5.1

Más información

Nota de aplicación: «Bluetooth® adaptive frequency hopping on an R&S®CMW»

Guía del salto de frecuencia adaptativo para mejorar el rendimiento de señalización de Bluetooth® BR/EDR

Más información

Folleto de aplicación: «Bluetooth® testing with the R&S®CMW»

Reseña detallada sobre la tecnología Bluetooth® y las pruebas de dispositivos Bluetooth® con el R&S®CMW500

Más información

Nota de aplicación: «Advanced Bluetooth® RF tests with R&S®CMWrun»

Guía detallada sobre requisitos y configuraciones para pruebas de RF de Bluetooth® con el R&S®CMWrun

Más información

Ficha de aplicación: «Conducted multi-standard in-device coexistence testing»

Introducción a las pruebas de coexistencia de RF para sistemas de infoentretenimiento en automóviles

Más información

Ficha de aplicación: «The smarter way to test BLE transmit signals» (la forma más inteligente de medir señales de transmisión BLE)

Cómo utilizar el analizador de espectro R&S®FPC para verificar y decodificar señales de transmisión BLE

Más información

Nota de aplicación: «Configuration of the R&S®CMW for Bluetooth® Low Energy direct test mode (DTM)»

Explicación de los mecanismos del modo de prueba directa para probar dispositivos Bluetooth® Low Energy

Más información

Ficha de aplicación: Dispositivos Bluetooth® LE: caracterización RF completa

Cómo utilizar el R&S®CMW para probar y diseñar circuitos y módulos Bluetooth® Low Energy

Más información

Suscríbase

Suscríbase a nuestro boletín informativo

Manténgase en la cima con las últimas tendencias en pruebas de comunicaciones inalámbricas

Solicitar información

¿Tiene preguntas o necesita información adicional? Simplemente complete este formulario y nos pondremos en contacto con usted.

Permiso de marketing

Se ha enviado su solicitud. Nos pondremos en contacto con usted en breve.
An error is occurred, please try it again later.