Ant или bluetooth что лучше

Обновлено: 06.07.2024

Поддержка Bluetooth имеется практически в любом современном гаджете. Это стало нормой, и полезность данного стандарта связи никем не обсуждается.

А вот проприетарный протокол ANT и разработанная на его основе технология ANT+ - пока что это не более чем экзотика, в основном встречающаяся в моделях и .

Но просто так никто не будет разрабатывать и развивать альтернативный протокол – у него имеются свои преимущества перед Bluetooth.

Что представляет собой ANT+

Создателем протокола является компания Dynastream Innovations, впервые предложившая его еще в 2004 году. С тех пор образовался целый альянс корпораций, продвигающих данный стандарт, на сегодняшний день насчитывающий более трехсот членов.

Причем среди них – такие имена, как или Texas Instruments, что само по себе свидетельствует о значимости ANT.

Эта технология беспроводной связи использует нелицензируемый диапазон 2,4 ГГц. Дальность связи приблизительно сопоставима с : спецификация протокола ограничивает ее 30 метрами.

Понятно, что при этом никто не гарантирует максимальный радиус связи для любого конкретного устройства, его использующего.

Еще одной полезной особенностью является существенно более низкое энергопотребление. Для смартфона это не столь критично, а вот то, что другие устройства, использующие интерфейс ANT+, могут питаться от плоской батарейки – это куда более важно для разработчиков.

Но ключевым свойством стандарта является его многоканальность. Связь организована по принципу master-slave, и ведущий аппарат способен получать информацию сразу от нескольких ведомых, при этом не мешающих друг другу.

Именно это сделало данный протокол столь привлекательным для создания всевозможного спортивного снаряжения.

В смартфонах

Разработчики гаджетов стремятся «подружить» свои творения со всем, с чем только можно. Было бы удивительным, если бы нужды спортсменов были проигнорированы, особенно в свете интенсивной пропаганды здорового образа жизни.

Существует множество устройств, информация от которых нуждается в передаче на основное устройство, в качестве которого и выступает смартфон :

Весы.
Шагомер.
Пульсометр.
Индикатор артериального давления.
Термометр.
Калориметр.

Чтобы обслуживать все эти устройства, для мобильных девайсов разработаны соответствующие приложения, которые можно найти в или .

В отношении последнего следует сказать сразу: айфоны ANT+ не поддерживают, но никто не запрещает пользоваться адаптерами. То же самое относится и к Android-устройствам, в которых данный интерфейс отсутствует.

Недостатки технологии

Главным минусом является то, что не так уж много моделей гаджетов поддерживают ANT+. Необходимость использовать всевозможные адаптеры, подключаемые через USB или OTG, не делает работу с ним удобнее.

Используемый для работы диапазон 2,4 ГГц может быть «замусорен» интерференционными сигналами от Bluetooth, Wi-Fi, беспроводных телефонов. В результате могут возникать помехи работе интерфейса.

Нередко возникают проблемы совместимости программного обеспечения мобильных устройств с подключаемыми датчиками.

В заключение

Никто всерьез не рассматривает ANT+ в качестве конкурента Bluetooth, но в целом это достаточно полезная вещь для тех, кто активно следит за своим здоровьем.

Так что если она имеется в вашем гаджете – стоит потратить немного времени и разобраться с ее возможностями. Контроль параметров организма – достаточно заманчивая идея, причем ее осуществление требует минимальных затрат и усилий.

Компании, выпускающие оборудование для спортсменов, предлагают достаточно устройств практически для любого вида спорта, за исключением, разве что, шахмат.

Изучая характеристики новых телефонов можно заметить опцию, которая еще несколько лет назад вообще не встречалась. Эта опция называется ANT+ и сейчас она доступна во многих флагманских и средне ценовых телефонах на базе операционной системы Android.

ANT+ или ANT Plus – это еще одна технология беспроводной передачи данных, которой оснащаются современные телефоны. ANT+ создана для применения в умных спортивных гаджетах, таких как шагомеры, пульсометры, вело компьютеры и т.д. Технология ANT+ построена на базе беспроводной сети ANT, которая работает в частотном диапазоне 2.4 ГГц и была разработана компанией Dynastream Innovations еще в 2004 году. Главной особенностью сети ANT и впоследствии ANT+ является низкое потребление энергии. Благодаря этому передающие устройства могут работать даже от плоской батарейки.

Сейчас поддержкой технологии ANT+ занимается альянс компаний, который был организован Dynastream Innovations. По состоянию на конец 2010 года в этом альянсе участвуют более 300 разных компаний, среди которых такие как Microsoft, Texas Instruments, Sony Ericsson, Timex, Adidas и Concept2.

Для чего нужен ANT+

Как уже было сказано, ANT+ используется для беспроводного получения данных с датчиков. Чаще всего устройства с ANT+ применяются в таких сферах как спорт, фитнес и здоровый образ жизни.

Например, с помощью ANT+ можно передавать на основное устройство данные с таких датчиков как:

монитор сердечного ритма;
датчик активности;
калориметры;
весы;
датчик скорости;
монитор кровяного давления;
глюкометр (измерение уровня сахара в крови);
датчик температуры;
датчики скорости педалирования;
шагомер;
измеритель мощности;

В качестве принимающего устройства может использоваться телефон. Для этого он должен быть оснащен специальным модулем, который обеспечит прием и обработку сигналов ANT+. При наличии такого модуля спортивные приложения на вашем телефоне смогут получать данные от ваших датчиков, обрабатывать эту информацию и отображать ее в удобном виде.

Чем ANT+ отличается от Bluetooth

Изучая сферу применения ANT+ можно прийти к выводу, что его можно заменить более известным и популярным . Ведь Bluetooth также может передавать данные по беспроводному каналу и часто используется в компактных устройствах, в частности Bluetooth поддерживается абсолютно всеми телефонами.

На самом деле между ANT+ и Bluetooth есть достаточно много различий. Во-первых, ANT+ требует намного меньше энергии, что позволяет сделать передающие датчики намного компактней и обеспечить им длительное время автономной работы. Во-вторых, у ANT+ и Bluetooth разная структура сети. Информацию, которую передают датчики по ANT+, могут принимать различные устройства. Например, если работаете с тренером, то данные вашего пульсометра могут приниматься как вашим телефоном, так и телефоном тренера. В то время как при использовании Bluetooth информацию с датчиков может принимать только одно устройство.

Эта услуга похожа на компоненты системы, которые позволяют другие формы беспроводной связи на вашем телефоне (то есть. Беспроводной доступ в интернет, NFC) и не будет работать или использование системных ресурсов, если Вы не запускаете приложение, которое требует Ant беспроводной связи. Он будет предустановлен производителем устройства, чтобы встроенный АНТ уже присутствует в вашем мобильном устройстве, чтобы работать. Если Вы не собираетесь использовать эту функцию, не будет никакого влияния на вашей системе и никаких дальнейших действий не требуется.

Что такое муравей?

Как использовать:

Некоторые популярные приложения, повышена с Ant+:
* Samsung S Здоровье
* Garmin Нужным™
* SportsTracker на СТЛ
* Приложением
* Мои Треки
* Запустить.GPS тренер УФ
* IpBike, IpWatts, IpPeloton, IpSmartHr
* Петлях
* Пять
* MapMyFITNESS/езды/бега/ходьбы+/поход/бум

Разработка приложений муравей:

Требуется Android Разрешения:

Измените настройки системы: это позволяет инициализировать ли муравей должен быть выключен или сохранили на Для самолете режим.

Bluetooth Админ: на некоторых конфигурациях оборудования муравей может потребовать общения с bluetooth на системном уровне. Однако эта служба не запускается блютус сканирования или создания соединения Bluetooth.

ANT — это протокол беспроводной сенсорной связи с низким потреблением энергии, который работает в определенном диапазоне частот. Он был разработан в 2004 году компанией, которая была поглощена Garmin — производителем GPS-навигационной техники

Сегодня в современных устройствах используется протокол ANT+ (ANT Plus) — беспроводная защищенная передача данных. Используется в первую очередь в медицине и спорте.

Что делает ANT+?

ANT+ во многом напоминает другой известный протокол связи — BlueTooth, однако ANT+ поддерживают не все устройства.

Радиус действия по протоколу ANT+ достигает 30 метров. Для сравнения, радиус действия того же BlueTooth во многих случаях не превышает 10-15 метров.

ANT+ позволяет соединять между собой два компонента. Так, например, с его помощью можно получать информацию от датчиков, установленных в соседней комнате, на смартфон.

Где используется ANT+?

Существуют три основные сферы применения ANT+: медицина, спорт, а также «здоровье дома». Вот некоторые случаи, когда используется передача по текущему протоколу:

Датчики скорости

Шагомер

Пульсометр

Датчик активности

Монитор сердечного ритма

Управление освещением

Управление музыкальными проигрывателями

Фитнес-контроль

Чем ANT+ лучше BlueTooth?

Основное преимущество — в энергопотреблении. ANT+ расходует меньше энергии, что положительно сказывается на автономности устройства. По различным данным, экономия энергии может достигать 50-70%.

Второе преимущество — возможен запуск сразу нескольких приложений, которые будут использовать один протокол связи, что может быть очень удобно в отдельных случаях.

В описании некоторых электронных устройств например телефонов можно встретить поддержку ANT+, закономерно возникает вопрос, что это за возможность и чем наличие ANT+ может помочь пользователю.

ANT+ это стандарт беспроводной связи (похож на Bluetooth), его назначение передача информации между устройствами с поддержкой ANT+ . Использует ту же частоту, что и Bluetooth. Одно устройство выступает в роли сенсора от которого поступает информация и второе, которое выступает в роли Hub устройства принимающего данные.

Поддержка реализуется в устройствах благодаря применению специального чипа, который позволяет передавать информацию между устройствами, дальность связи около 30 метров.

Альянсом который занимался разработкой этого стандарта, для внедрения была выбрана ниша медицины и домашнего использования. Успешность этого стандарта зависит от количества устройств которые его будут поддерживать, поскольку в альянс входит много знаменитых и влиятельных компаний, таких как HbbTV, EBU, France Televisions, Institut für Rundfunktechnik, OpenTV, Philips, Samsung, SES ASTRA, Sony, TF1, темпы выпуска устройств с поддержкой этого стандарта довольно высоки.

Принцип работы ANT+

Второй пример использования (в медицине): на больном установлены датчики сигнализирующие о его состоянии, используя соединение ANT+ доктор, медсестра, может находясь в соседнем помещении контролировать состояние больного на телефоне или другом устройстве с которым установлено соединение датчиков состояния по ANT+.

Недостатки ANT+

Некоторые пользователи отмечают сбои в работе ANT+ при одновременном использовании других устройств с подключением по Bluetooth, особенно на одном устройстве, например если вы подключили по ANT+ датчик пульса и занимаетесь спортом, в это же время по Bluetooth подключили беспроводные наушники, поскольку оба устройства используют одинаковую частоту происходит (иногда) потеря пакетов информации.

Будущее этого стандарта, скорее всего узконаправленные ниши, основное преимущество данного стандарта — энергосбережения, поскольку подключение по ANT+ на 70% менее энергоемкое, чем по Bluetooth.

Современные спортивные гаджеты часто оснащают как Bluetooth Low Energy так и ANT+. Обе технологии передают данные на короткое расстояние, потребляя при этом очень мало энергии. Давайте разберёмся, что такое Bluetooth Low Energy (BLE) и ANT+.

В 2003 году ANT+ впервые был использован в датчиках для бега от Nike. Увидев большой потенциал, Garmin приобрёл технологию в 2006 году, и сейчас ANT+ де-факто является стандартом среди спортивных девайсов. Технология ANT+ позволяет датчикам работать на одной миниатюрной батарейке больше года.

Bluetooth в декабре 2009 года в свою очередь выпустили технологию с низким энергопотреблением, известную также, как Bluetooth Smart.

Отличия ANT+ от Bluetooth LE

Фундаментальным отличием этих двух технологий является то, что сигнал с датчиков ANT+ может принимать неограниченное количество девайсов. То есть, если к примеру вы занимаетесь с тренером, то он может видеть на своих часах показатели вашего датчика пульса, каденса, паверметра. Вы также одновременно можете видеть данные на своем велокомпьютере и часах. В то время как, Bluetooth LE позволяет принимать данные от разных датчиков, но только на одно устройство.

Несомненным плюсом Bluetooth является его распространенность на таких девайсах как мобильный телефон и ноутбук. Для того чтобы передавать данные ANT+ на компьютер придётся докупить специальный приёмник по цене $30. Некоторые телефоны имеют встроенный ANT+, но конечно Bluetooth встречается гораздо чаще.

Быстрота передачи данных у обеих систем примерно одинакова. Bluetooth потенциально имеет большую скорость, но она ограничена производителями устройств для экономии энергии.

В 2017 году многие устройства начали выпускать со встроенными и Bluetooth и ANT+. Это пожалуй самое удобное решение.

Если вы собираетесь использовать Zwift, и перед вами стоит выбор какое подключение использовать, то многие велосипедисты советуют именно Bluetooth, так как по их мнению передача данных более стабильна. А в Zwift это очень важно, ведь если ваша мощность падает до нуля даже на одну секунду, вы рискуете отстать от пелотона.

Сегодня две главные доминирующие тенденции — развитие носимой электроники и интернета вещей. Мир завоёвывают фитнес-трекеры и умные часы, а совершенно обыденные и простые по своему назначению бытовые устройства обзаводятся невиданными ранее возможностями и собственными IP. Раньше нас манил сам факт подключения к сети, и развитие гаджетов было подчинено идее улучшения способов коммуникации. Сегодня же наступает новая эпоха: мы превращаемся в центры крошечных сетей имени себя. Мы начинаем окружать себя устройствами, регистрирующими наше физической состояние, перемещение в пространстве и вид активности, создавая круглосуточные логи нашего бытия. Наши жилища постепенно наполняются приборами и устройствами, которыми можно (и нужно) управлять дистанционно и централизованно. В результате смартфон будет обретать всё большее значение как некий центр, куда стекается информация со всевозможных трекеров, датчиков, умных лампочек и прочих многочисленных высокотехнологичных сателлитов. Очевидно, что в этих условиях необходим некий общепринятый протокол связи. И одним из наиболее перспективных претендентов на эту роль является протокол ANT+, реализованный в YotaPhone 2.

Что такое ANT+

Это проприетарный протокол, разработанный для обмена данными с сенсорами, находящимися в ближней зоне. В основном это:

датчики сердечного ритма,
датчики скорости,
шагомеры,
счётчики калорий,
датчики кровяного давления,
весы,
датчики температуры и многое другое.

ANT+ является адаптивным синхронным протоколом. Сеть ANT+ состоит из логических соединений между двумя нодами. Внутри каждого соединения один нод является master, a другой — slave. Однако тот же самый slave может быть master по отношению к другому ноду, с которым он составляет иное логическое соединение. В ANT-сети любой нод может соединяться с любым нодом.

Логическая схема работы протокола ANT в Android:

Сравнение с Bluetooth

Разная структура пакетов.
Разное количество каналов: ANT+ — 83 (микросхема WCN3680 поддерживает 79), Bluetooth Low Energy — 40.
Разный интервал между каналами: ANT+ — 1 Гц, Bluetooth LE —2 Гц.
Разная дальность приёма: ANT+ — 30 м, Bluetooth LE — 50 м.

У них одинаковое потребление энергии в спящем и активном режимах.
ANT+ меньше потребляет при объявлении сервиса (advertising).
ANT+ меньше потребляет при сканировании и инициировании сеанса связи.
ANT+ требуется меньше транзакций для каждого этапа сеанса связи.
При отправке одного объёма данных ANT+ пересылает меньше дополнительной информации.

Есть у этого протокола и ряд других преимуществ. Например, благодаря разной топологии сетей, ANT+ позволяет реализовать гораздо больше пользовательских сценариев соединения. Кроме того, служба ANT+ для Android позволяет одновременно запускать несколько независимых приложений, использующих один модуль связи.

Заключение

Несмотря на проприетарность самого протокола, количество и состав внешних устройств, подключающихся к гаджету, ничем не ограничен. Разве что количеством радиочастотных каналов. То есть вы можете одновременно принимать информацию с самых разных датчиков, в зависимости от решаемой задачи. На данный момент это, в основном, относится к спорту и физической активности, но с развитием интернета вещей можно ожидать существенного расширения спектра подключаемых устройств. Например, уже сейчас ANT+ позволяет управлять проигрыванием музыки, получать информацию от датчиков газа и крутящего момента на мотоцикле, а также навигационные данные с GPS-устройств.

На сегодняшний день существует множество технологий организации беспроводных сетей передачи данных, среди которых наиболее известны Wi-Fi 802.11, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, WirelessHART / DUST, ISA 100а, различные версии протоколов 802.15.4, а также некоторые запатентованные версии протоколов ISM-диапазона. Но, из-за сложности и высокого энергопотребления многие протоколы малопригодны для разработки некоторых сетевых приложений автоматизации и мониторинга параметров.

В приложениях с батарейным питанием, с учетом того, что решающими факторами здесь являются время автономной работы и низкие эксплутационные расходы, диапазон доступных беспроводных технологий еще больше сужается. Тем не менее, появились два стандарта беспроводного обмена данными ближнего радиуса действия, которые отвечают указанным требованиям: Bluetooth Low Energy и ANT.

Топология беспроводных сетей

Существует множество способов реализации беспроводных сетей, удовлетворяющих тем или иным требованиям приложения (Рисунок 1). Беспроводной узел в сети (каждый кружок на рисунке) может быть передатчиком, приемником или приемопередатчиком. Некоторые узлы являются только ведомыми (Slave), они только управляются или контролируются. Другие становятся ведущими (Master) или агрегаторами данных, и используются для подключения к внешним коммуникациям. Некоторые узлы могут использоваться в качестве повторителей при передаче данных от одного узла к другому.

Рисунок 1.

Наиболее распространенные топологии беспроводных сетей: «точка-точка» (а), «звезда» (б), «кластерное дерево» (в) и «каждый с каждым» или «mesh» (г). Каждый узел является приемопередатчиком, и в каждой сети имеется ведущий контроллер.

Топология «точка-точка» (point-to-point) является простейшей формой сети (Рисунок 1а). Это может быть простое соединение передатчика и приемника или двух приемопередатчиков. Передающим узлом может быть какой-либо датчик, а приемником, например, исполнительное устройство.

Следующая распространенная топология сети – «звезда» (Star) (Рисунок 1б). Несколько узлов подключаются к центральному контроллеру. Следовательно, такое соединение можно определить как «многоточка-точка». Узлы не «общаются» непосредственно друг с другом, обмен данными идет только с центральным контроллером. Топология «звезда» может иметь еще одну конфигурацию, при которой центральный контроллер транслирует данные всем другим узлам. В этом случае соединение определяется как «точка-многоточка».

В сети с топологией «кластерное дерево» (Tree) может быть множество ветвей (Рисунок 1в). Из рисунка видно, что в этом случае обмен данными осуществляется между двумя сетями с топологией «звезда» через центральные контроллеры. Следующая распространенная топология, характерная для беспроводных сетей датчиков, «каждый с каждым» (Mesh) может иметь множество конфигураций (Рисунок 1г). Ключевая особенность такой сети заключается в возможности узлов обмениваться данными непосредственно друг с другом.

Кроме того, в сети с Mesh-топологией большинство узлов или каждый узел могут быть ретрансляторами, что позволяет передавать данные от одного узла к другому, даже если они не имеют непосредственного соединения. Например, расстояние или ограниченная мощность не позволяют узлу F подключиться непосредственно к узлу A, но он может передать данные через другие узлы (скажем, через B или E и C). Особенности этой топологии дают возможность создавать беспроводные сети с большим количеством узлов и очень большой зоной покрытия.

Даже по структурной схеме Mesh-сети видно, что такая топология гарантирует высокую надежность. Если один узел вышел из строя (например, из-за разряда источника питания), или по какой-то причине заблокирован, то для передачи данных в этой сети всегда то можно найти альтернативные пути. Как правило, такие сети более сложны, но дополнительные затраты на их реализацию оправданы надежностью и площадью покрытия.

Все рассмотренные топологии беспроводных сетей имеют в своем составе центральный контроллер (центральный узел). В качестве центрального узла может выступать персональный компьютер, мобильный телефон или специальное устройство – маршрутизатор, которое подключается к локальной сети (LAN) или Интернет.

Приложения

Большинство беспроводных сетевых технологий с ультранизким энергопотреблением находит применение в бытовых и медицинских приборах, в устройствах для фитнеса и спорта. Чаще всего это мобильные компактные устройства с одним элементом питания, которые могут функционировать несколько лет. В возможные сферы их применения входят:

Потребительская техника:

Электронные устройства слежения за людьми или объектами
Детекторы приближения в системах идентификации, авторизации и беспроводных замков
RFID-подобные устройства
Приборы учета с функцией удаленного считывания показаний
Игрушки
Автомобильные приложения
Домашние сети Home Area Networks
Человеко-машинные интерфейсы и периферия.

Приборы удаленного мониторинга здоровья
Измерители пульса, температуры и др.
Сети Body Area Network.

Спортивные часы и устройства мониторинга
Велосипедные компьютеры
Ремешки и пояса с кардиопередатчиком.

Технология Bluetooth Low Energy

Bluetooth Low Energy (BLE) или Bluetooth 4.0 – является технологией беспроводной связи для ближних коммуникаций, разработанной группой Bluetooth Special Interest Group (SIG) в 1998 году. В отличие от предыдущих стандартов – Bluetooth 2.0, Bluetooth 2.1 + EDR, Bluetooth 3.0, – стандарт BLE изначально ориентирован на применение в системах сбора данных и мониторинга с автономным питанием.

Технология BLE, известная также, как Bluetooth Smart – маркетинговое название для устройств с низким энергопотреблением. Bluetooth, вероятно, можно считать наиболее широко распространенной технологией беспроводной передачи данных на ближние расстояния в связи с использованием в миллиардах мобильных телефонов (в гарнитурах и аксессуарах) и миллионах ноутбуков. Благодаря появлению версии Smart технологию ожидает еще более широкое распространение по всему миру.

Разработка Bluetooth Smart основывалась на комплексе различных технических и радио методов с целью достижения минимального энергопотребления. Протокол обмена данными был изменен для реализации очень коротких рабочих циклов передачи или коротких сигналов передачи между длительными паузами. Сочетание чрезвычайно низкого энергопотребления в режиме «сна» и коротких рабочие циклов передачи позволяет устройству Bluetooth Low Energy функционировать от одной плоской часовой батарейки в течение многих лет.

BLE, как и стандартная Bluetooth, работает в нелицензируемом ISM диапазоне 2.4 – 2.483 ГГц. Однако эта технология использует другой метод псевдослучайной скачкообразной перестройки рабочей частоты (Frequency Hopping Spread Spectrum). В стандартном протоколе Bluetooth рабочая частота скачкообразно меняется 1600 раз в секунду в пределах 79 каналов шириной 1 МГц. В Bluetooth LE используются 40 каналов шириной 2 МГц, что повышает надежность передачи данных на большие расстояния. Скорость передачи данных Bluetooth может быть 1, 2 или 3 Мбит/с, а максимальная скорость BLE составляет 1 Мбит/с с пропускной способностью сети 260 Кбит/с. BLE также использует GFSK-модуляцию (Gaussian Frequency Shift Keying – Гауссовская частотная манипуляция).

Выходная мощность передатчиков BLE составляет 0 дБ (1 мВт), при этом типичная максимальная дальность связи равна 50 м. Задержка измеряется всего лишь 6 миллисекундами. Сочетание адаптивного метода скачкообразной перестройки частоты (снижающей влияние помех) c 24-разрядными циклическими избыточными кодами и 32-разрядным полем контроля целостности кадров (MIC) улучшает надежность связи. Используется алгоритм шифрования AES-128, а наиболее распространенные топологии сети – «точка-точка» и «звезда».

Однако необходимо принять во внимание один ключевой момент: BLE несовместим со стандартным Bluetooth, устройства BLE не могут взаимодействовать с классическими Bluetooth-устройствами. Тем не менее, если потребуется решить эту проблему, можно воспользоваться двухрежимными устройствами, поддерживающими оба стека протокола.

Двухрежимное устройство представляет собой интегральную микросхему, в которую включены радиочастотные блоки как для стандартного Bluetooth, так и для Bluetooth Low Energy. Каждый из них работает отдельно, но не одновременно, хотя одну антенну они могут использовать совместно. Некоторые производители, такие как Broadcom, CSR, ЕМ Microelectronics, Nordic Semiconductor и Texas Instruments предлагают специализированные двухрежимные микросхемы Bluetooth. Завершенные решения в виде Bluetooth-модулей предлагает компания connectBlue (Рисунок 2).

В чем различие между Bluetooth Low Energy и ANT?

Рисунок 2.

Ассортимент готовых к использованию модулей Bluetooth, разработанных компанией connectBlue, включает в себя классический модуль Bluetooth, модуль Bluetooth Smart Ready, поддерживающий стандартный Bluetooth и BLE, и модуль Bluetooth Smart с поддержкой только протокола BLE.

Технология ANT

ANT представляет собой еще одну беспроводную технологию ближнего действия с ультранизким потреблением, разработанную для создания сенсорных сетей и подобных приложений. Также как и для Bluetooth, используется ISM диапазон 2.4 ГГц. Собственный протокол разработан и продается канадской компанией Dynastream Innovations – дочерней компанией Garmin. До последнего времени технология использовалась, в основном, в сфере спортивных приложений и для создания персональных сетей мониторинга здоровья человека. Однако она применима и для всех приложений описанных выше.

У технологии ANT много общего с Bluetooth LE. Стек протокола ANT также использует технику короткой передачи данных и режим «глубокого сна» для снижения энергопотребления. Каждый беспроводной узел сети ANT может быть ведомым или ведущим, может передавать или принимать данные, а также выполнять функции ретранслятора.

Относительно недавно к ANT добавилась ANT+. Это чисто программное расширение исходной технологии, реализующее функцию взаимодействия в управляемой сети, которая упрощает сбор, автоматическую передачу и отслеживание данных от датчиков для мониторинга всех использующихся в сети, узлов и устройств. Еще одной отличительной чертой ANT является система разработки сети беспроводных датчиков SensRcore. Специализированные микросхемы приемопередатчиков выпускаются компаниями Nordic Semiconductor и Texas Instruments (Рисунок 3).

Рисунок 3.

Nordic Semiconductor выпускает микросхемы для беспроводных решений диапазона 2.4 ГГц. В эту группу входят базовая микросхема приемопередатчика 2.4 ГГц (слева), микросхема со встроенным протоколом ANT (в центре) и микросхема со встроенным протоколом BLE (справа).

Сравнение двух технологий беспроводной передачи данных

Между Bluetooth LE и ANT много общего, но различия очень существенны (Таблица 1). Обе технологии хорошо подходят для маломощных беспроводных приложений. ANT имеет очень простой протокол с минимальными потерями трафика на служебные сигналы и поддерживает все типы топологий сети, тогда как верхом возможностей BLE является «звезда». С другой стороны, на сегодняшнем рынке предложение чипов, поддерживающих BLE, намного больше, чем ANT.

Беспроводные технологии сегодня представлены в широком ассортименте. Однако большинство из них по некоторым параметрам (сложности, высокому потреблению энергии, эксплуатационным расходам и др.) уступают двум технологиям беспроводного обмена информацией.

Технология ANT+

Главная особенность – ультранизкое энергопотребление. Изначально технология применялась для спортивных устройств. В 2003 году разработчики использовали ее в устройствах, предназначенных для спортсменов-бегунов. Настоящий успех пришел через три года. В 2006 году новую технологию передачи данных, оценив все ее преимущества, приобрела американская компания Garmin – производитель GPS-навигаторов. Сегодня технология – флагман и стандарт для спортивных девайсов. Она вышла далеко за спортивные рамки и широко используется в медицине, системах интеллектуального дома, автомобильной отрасли и др. Например, с ее помощью можно передавать на основное устройство данные с:

датчиков активности;
калориметров;
весов;
мониторов давления;
глюкометров;
датчиков температуры;
датчиков скорости педалирования;
шагомеров.

Гаджеты, поддерживающие этот стандарт, могут «общаться» друг с другом: информацию «раздает» один девайс, а читают – несколько. Например, датчик-измеритель сердечных ритмов может взаимодействовать со спортивными часами Garmin.

Технология Bluetooth LE

С каждой новой версией Bluetooth потребление энергии существенно снижалось. Но с Bluetooth LE (Bluetooth Low Energy) производитель превзошел сам себя.

Секрет успеха кроется в тонком элементе питания: диаметр лишь 2 сантиметра, емкость 220 мА*ч. На этапе разработки перед инженерами стояла задача: устройство должно функционировать как минимум один год без замены элемента питания. Амбициозная цель была достигнута. Претерпела существенное изменение архитектура, построенная теперь по принципу self-discovery. Это значит, что подключение к гаджету не требует введения пин-кода.

Таким образом, Bluetooth LE по сравнению с предшественниками это:

принципиально новая архитектура;
минимизация расхода энергии;
сокращение времени в эфире;
сокращение времени подключения.

Впервые сеть была представлена в iPhone 4s. Она завоевала армию поклонников и освоила немало сфер, применяется в устройствах интеллектуально жилища, в мобильных телефонах, планшетных компьютерах, ноутбуках и т.д.

Фундаментальные отличия двух технологий

ANT+ требует намного меньше энергии, превосходя по энергоемкости Bluetooth на 70 процентов.
Сигналы с датчиков ANT+ могут принимать неограниченное количество устройств. Bluetooth LE разрешает прием данных от нескольких датчиков, но только на один гаджет.
Плюс Bluetooth – он установлен на большинстве мобильных устройств. Для передачи информации ANT+ потребуется дополнительное оборудование а значит, и дополнительные затраты.
Но это – дело времени. Опция ANT+ уже сегодня доступна во многих флагманских телефонах, базирующихся на операционной системе Android.
Скоростные характеристики у двух систем приблизительно равные. Bluetooth мог бы иметь и большую скорость передачи информации, но производители ограничивают ее для экономии энергии.

Связь нового поколения

Говоря о беспроводной связи невозможно не упомянуть о системе сверхбыстрой передачи данных 5g lte, которая проходит тестирование в Москве.

Пока в столице работает четвертое поколение связи – 4g ltd. Выход в сеть, используя смартфон, возможен на всей территории столицы.

Читайте также: