블루투스 알아보기
1킬로미터 이상부터 1미터 미만까지.
Bluetooth 기기 간의 효과적이고 안정적인 통신 범위는 1킬로미터가 넘는 거리부터 1미터도 되지 않는 거리까지 다양합니다.
Bluetooth® 기술의 범위에 대한 좀 더 긴 대답은 상황에 따라 다르다는 것입니다.
다른 무선 기술과 달리 Bluetooth 기술은 두 장치 사이의 광범위하게 달성 가능한 범위를 지원하도록 설계되었으며, 개발자는 대상 목표 용도에 가장 적합한 무선 솔루션을 만들 수 있는 엄청난 유연성을 제공합니다.
신뢰할 수 있는 Bluetooth 연결의 유효 범위는 다음을 포함한 여러 핵심 요소에 의해 영향을 받습니다:
무선 스펙트럼은 30Hz부터 300GHz까지 이릅니다. 주파수가 낮을수록 통신 거리는 길어지지만, 동시에 지원 가능한 데이터 전송 속도는 낮아집니다.
따라서 무선 주파수 대역을 선택할 때는 통신 거리와 데이터 전송 속도 간의 균형을 고려한 절충이 필요합니다.
Bluetooth® 기술은 범위와 처리량 간의 균형이 잘 잡힌 2.4GHz ISM 스펙트럼 대역(2400~2483.5MHz)을 사용합니다. 또한 2.4GHz 대역은 전 세계적으로 사용 가능하므로 저전력 무선 연결의 진정한 표준이 되고 있습니다.
무선 기술의 물리 Layer(PHY)은 특정 무선 주파수(RF) 대역을 통해 데이터를 전송하기 위해 사용하는 변조 방식과 다양한 기술 요소들을 정의합니다. 여기에는 사용 가능한 채널 수, 채널 활용 효율성, 오류 수정 방식, 간섭을 방지하기 위한 보호 기법 등이 포함됩니다. RF 통신을 음성 대화에 비유하자면, PHY는 말의 속도와 명확성을 결정하는 요소라고 할 수 있습니다. 이 두 요소는 얼마나 먼 거리까지 소리가 들리는지에 영향을 미칩니다.
Bluetooth® 기술은 유효 범위와 데이터 속도를 결정하는 각기 다른 특성을 가진 여러 PHY 옵션을 제공합니다.
수신 감도는 수신기가 해석할 수 있는 최소 신호 세기를 나타내는 지표입니다. 다시 말해, 수신기가 무선 신호를 감지하고 연결을 유지하며 데이터를 복조할 수 있는 가장 낮은 전력 수준을 의미합니다. 수신 감도는 얼마나 잘 들을 수 있는지, 또는 가장 조용한 소리를 듣고 이해할 수 있는 능력을 측정하는 것과 비슷하다고 볼 수 있습니다.
Bluetooth® 기술은 사용되는 PHY에 따라 장치가 최소 -70 dBm에서 -82 dBm의 수신 감도를 달성할 수 있어야 한다고 명시하고 있습니다. 그러나 실제 Bluetooth 구현에서는 일반적으로 훨씬 더 높은 수신 감도 수준을 달성합니다. 예를 들어, Bluetooth LE 125K (Coded) PHY의 평균 구현은 -103 dBm의 수신 감도를 달성하고 있습니다.
송신 전력 수준을 선택하는 것은 통신 거리와 전력 소비 간의 design 균형을 의미합니다. 송신 전력이 높을수록 신호가 더 먼 거리까지 도달할 가능성이 높아져 유효 범위가 넓어집니다. 그러나 송신 전력을 높이면 그만큼 장치의 전력 소모도 증가합니다. 송신 전력은 목소리의 볼륨과 비슷하다고 생각할 수 있습니다. 더 크게 말할수록 멀리 있는 사람도 들을 수 있지만, 더 많은 에너지가 소모됩니다.
Bluetooth® 기술은 -20dBm(0.01mW)에서 +20dBm(100mW)의 송신 전력을 지원합니다.
안테나는 송신기의 전기 에너지를 전자기 에너지(또는 전파)로 변환하고 수신기에서는 그 반대로 작용합니다. 안테나 위치, 패키지 크기 및 design은 신호의 송수신 효율에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 안테나의 종류와 크기, 전기를 전자기 에너지로 변환하는 효율성 및 에너지의 방향을 집중시키는 능력은 크게 달라질 수 있습니다.
유효 안테나 이득은 송신 안테나와 수신 안테나 모두에 적용됩니다. 안테나의 방향성은 마치 소리의 에너지를 집중시키기 위해 고깔을 통해 말하거나 듣는 것과 비슷한 원리입니다.
Bluetooth® 기술 설계자는 다양한 안테나 옵션을 구현하도록 선택할 수 있습니다. 안테나 design은 과학인 동시에 예술이기도 합니다. Bluetooth 디바이스는 일반적으로 -10dBi ~ +10dBi 범위의 안테나 이득을 달성합니다.
경로 손실은 무선 신호가 공기를 통해 전파될 때 발생하는 신호 강도 감소를 의미합니다. 경로 손실 또는 경로 감쇠는 거리에 따라 자연스럽게 발생하며, 신호가 전송되는 환경의 영향을 받습니다. 송신기와 수신기 사이에 장애물이 있을 경우 신호가 더욱 약해질 수 있습니다.
감쇠기는 습도와 강수와 같은 기상 조건부터, 유리, 나무, 금속, 콘크리트 등으로 만들어진 벽, 창문, 기타 장애물까지 다양합니다. 여기에는 전파를 반사하거나 산란시키는 금속 타워나 패널도 포함됩니다. 무선 전파는 이러한 물체를 통과할 수 있지만, 감쇠 정도와 실제 경로 손실은 장애물의 종류와 밀도에 따라 달라집니다. 예를 들어, 옆 방에 있는 사람의 말을 들을 때, 두 방 사이 벽이 나무로 되어 있는지 콘크리트로 되어 있는지에 따라 소리의 크기와 명확도가 달라지는 상황을 떠올려보면 이해가 쉽습니다.
