Cos'è il Bluetooth Low Energy (BLE)?

Il Bluetooth è una funzionalità che la maggior parte di noi utilizza quotidianamente. Le cuffie wireless, come FreeBuds 5i, si connettono tramite Bluetooth. Lo stesso vale per gran parte delle periferiche wireless per computer (tastiere, mouse, cuffie...). È una caratteristica senza la quale la connettività moderna sarebbe gravemente ridotta.

I dispositivi intelligenti di oggi supportano un altro standard wireless, ovvero Bluetooth Low Energy (BLE). Sin dal suo lancio, BLE è diventata la tecnologia predefinita per la connessione a dispositivi intelligenti come altoparlanti, cuffie, smartwatch e fitness tracker.

BLE offre la stessa connettività wireless a cui siamo abituati con il Bluetooth standard, ma lo fa con un consumo energetico notevolmente inferiore. Il suo utilizzo non è limitato solo ai suddetti dispositivi portatili e indossabili, ma possiamo aspettarci che i prodotti audio che supportano l'ultimo standard Low Energy Audio domineranno il mercato audio in futuro. Quest'ultimo supporta il nuovo codec audio LC3 (Low Complexity Communication Codec), che promette la trasmissione a bit rate molto bassi mantenendo una buona qualità del suono. Il tutto sarà abilitato tramite Bluetooth Low Energy.

Cos'è il Bluetooth Low Energy (BLE)?

Bluetooth Low Energy (LE) è un fork dello standard Bluetooth originale, ora spesso denominato Bluetooth Classic. Se hai mai letto le specifiche del prodotto e notato numeri di versione come Bluetooth 5.2, conosci già la versione classica. La maggior parte degli smartphone supporta entrambi gli standard Bluetooth.

BLE ha visto la luce nel 2010 sotto la guida del Bluetooth Special Interest Group (SIG). È stato progettato come sottoinsieme dell'originale Bluetooth 4.0. Il nome stesso rivela immediatamente che si tratta di uno standard che enfatizza l'economia.

Come si realizza questa economia? BLE invia meno pacchetti di dati a intervalli di tempo più lunghi. Ciò significa che i dispositivi possono rimanere in uno stato di sonno profondo per la maggior parte del tempo e connettersi solo ogni pochi minuti per inviare nuovi pacchetti di dati. Il Bluetooth classico a parità di connessione comporta una trasmissione continua e di conseguenza un consumo maggiore.

Da questo punto di vista è del tutto comprensibile perché BLE sia ideale per orologi intelligenti, braccialetti, cuffie e altri dispositivi più piccoli. Questi dispositivi non necessitano di comunicazione costante. Le nuove informazioni, ad esempio la distanza percorsa, la frequenza cardiaca, eventuali notifiche, non sono fondamentali per la nostra vita quotidiana, quindi non ne abbiamo bisogno in quel preciso momento. I dispositivi possono prendersi il loro tempo e inviare questi pacchetti di dati dopo un certo intervallo di tempo.

Bluetooth Low Energy è una tecnologia matura. È presente nei dispositivi Apple a partire da iOS 5.0, mentre Android ha introdotto la tecnologia con Android Jellybean (4.3). Il suo utilizzo si è esteso anche oltre le acque commerciali. Viene utilizzato nella logistica, nella navigazione e nello sport.

Quali sono i vantaggi di Bluetooth LE?

Il consumo ridotto non è l'unico vantaggio dell'economico standard Bluetooth Low Energy. Contiene anche alcune altre funzioni utili:

• Accoppiamento semplice e veloce: hai mai notato che molti dispositivi wireless moderni non richiedono l'inserimento di una password o di un PIN durante l'accoppiamento? Questo perché Bluetooth LE offre una modalità di accoppiamento speciale chiamata "Just Works" che consente a due dispositivi di accoppiarsi senza input manuale da parte dell'utente. Ciò è particolarmente utile per i dispositivi che non dispongono di schermo o tastiera, prodotti audio e dispositivi indossabili.
  • L'NFC ha la stessa funzione, ma ha un raggio d'azione più corto, ma offre una migliore protezione in luoghi affollati.
• Modalità pubblicitaria: un dispositivo Bluetooth LE può trasmettere, "pubblicizzare" o essere disponibile al pubblico. Ciò consente ad altri dispositivi vicini di rilevarlo e stabilire una connessione.
• Posizionamento e tracciamento: un uso comune di BLE è quello di tracciare la posizione di oggetti tramite trasmettitori wireless. Si tratta fondamentalmente di dispositivi piccoli e a basso consumo che trasmettono un segnale ai dispositivi vicini. I trasmettitori BLE, identificati dai loro numeri ID univoci, consentono di individuare la posizione di un oggetto. Allo stesso modo, l’industria sportiva utilizza BLE nelle attrezzature sportive per misurare le prestazioni e altri parametri.
  • Per la ricerca di oggetti vengono utilizzati anche i tag RFID e la relativa tecnologia, con i quali recentemente è stato dimostrato che la visione a raggi X è un concetto con molto potenziale.
• Domotica: grazie al suo basso consumo energetico, BLE è perfetto per i sensori alimentati a batteria che registrano temperatura, umidità, luce e presenza umana.
• Streaming audio efficiente: fino a poco tempo fa tutti i prodotti di streaming audio wireless dovevano utilizzare il classico Bluetooth. Tuttavia, nel 2022 il Bluetooth SIG ha introdotto un nuovo standard che porta finalmente il supporto audio per il BLE a basso costo. In breve, Bluetooth Low Energy Audio utilizza il nuovo codec audio LC3 per una migliore qualità audio a bit rate inferiori.

Bluetooth e Bluetooth LE. Qual è la differenza?

Lo standard Bluetooth originale, introdotto nel 1999, era progettato per il trasferimento veloce dei dati. All'epoca la tecnologia a infrarossi non era sufficiente per le esigenze degli utenti, quindi il Bluetooth fu accettato a braccia aperte. 10 anni dopo, le richieste degli utenti hanno innescato lo sviluppo di un protocollo wireless a basso consumo.

Bluetooth LE è inferiore al classico sotto due aspetti: portata e velocità di trasferimento dati. Il basso consumo energetico significa che può mantenere solo una portata massima di circa 30 metri. Si tratta di meno di un terzo dello standard Bluetooth (ovviamente la portata dipende da una serie di fattori, come il tipo di dispositivo e altre interferenze nell'ambiente). Anche questa non è una colpa. I dispositivi indossabili e la maggior parte degli altri dispositivi BLE non funzionano su lunghe distanze.

• Il Bluetooth fornisce una comunicazione bidirezionale continua. BLE comunica a brevi intervalli e alcune connessioni sono unidirezionali.
• Bluetooth BLE raggiunge velocità comprese tra 125 Kbps e 2 Mbps. Il Bluetooth classico è compreso tra 1 e 3 Mbps.
• Il Bluetooth può essere utilizzato per trasmettere la voce, BLE generalmente no. Lo stesso vale per i segnali video.
• La latenza per le connessioni Bluetooth è di circa 100 millisecondi. BLE vanta tempi di latenza inferiori, circa 6 millisecondi.
• BLE consuma tra 0,01 e 0,5 W, mentre Bluetooth consuma circa 1 W di potenza.

Quanto è sicuro il Bluetooth LE?

Tutte le connessioni BLE sono dotate di crittografia AES-128 end-to-end. Ciò impedisce la lettura dei dati nel caso in cui vengano intercettati.

Sono possibili attacchi man-in-the-middle, ma ciò può verificarsi solo durante il periodo in cui due dispositivi BLE sono accoppiati. La portata limitata del BLE è vantaggiosa anche dal punto di vista della sicurezza. Qualsiasi tentativo di hackerare un dispositivo BLE richiederà che l'hacker si avvicini fisicamente ad esso.