Bluetooth o wifi: ¿cuál es mejor para su nuevo producto inalámbrico?

Existen numerosos estándares inalámbricos a su disposición al crear un nuevo producto. Cada elección tiene su propio conjunto de ventajas y desventajas. Realmente depende de tu objetivo. En este artículo, veremos los tres estándares inalámbricos de corto alcance más populares, que incluyen: Bluetooth Classic, Bluetooth Low-Energy (BLE) y WiFi Direct.

La necesidad de velocidad

Si la transmisión de datos a alta velocidad es el requisito más crítico para su producto, lo más probable es que WiFi Direct sea la mejor opción. Todo el mundo ha oído hablar de WiFi, pero pocos conocen WiFi Direct. Aunque eso está cambiando. El WiFi estándar requiere un punto de acceso. Entonces, si desea transferir datos de un dispositivo a otro, debe pasar por el punto de acceso. WiFi Direct tiene las ventajas de velocidad de WiFi sin la necesidad de un punto de acceso. Los datos se pueden transmitir directamente de un dispositivo a otro al igual que con Bluetooth.

Comparación de velocidad
Estándar inalámbrico	Velocidad
Bluetooth de bajo consumo	1 Mbps
Bluetooth clásico	2-3 Mbps
Wi-Fi directo	100-250 Mbps

WiFi Direct tiene una velocidad máxima de transferencia de datos de aproximadamente 10 veces la velocidad que se puede obtener con Bluetooth Classic. Entonces, por ejemplo, si su producto necesita transmitir video, especialmente video de alta definición, necesitará la conexión inalámbrica más rápida posible. No hay forma de que Bluetooth sea lo suficientemente rápido, por lo que seguramente necesitará ofrecer conectividad WiFi Direct.

En el otro extremo del espectro de velocidad está Bluetooth Low-Energy (también llamado Bluetooth Smart) que es aproximadamente 2-3 veces más lento que Bluetooth Classic, o 20-30 veces más lento que WiFi Direct. Por lo general, se usa para transmitir pequeñas cantidades de datos intermitentes, como lecturas de sensores (temperatura, aceleración, etc.) o quizás coordenadas GPS.

Cuando necesite transmitir datos constantemente, como cuando transmite audio, generalmente necesitará usar Bluetooth Classic. Bluetooth Classic está optimizado para aplicaciones de transmisión, en comparación con BLE, que está optimizado para ráfagas de datos breves y poco frecuentes.

Sin embargo, es posible usar BLE para transmitir audio, pero no con la misma calidad que con Bluetooth Classic. Por ejemplo, el proveedor de la pila Bluetooth, Searan LLC, puede proporcionarle una pila Bluetooth LE personalizada que permite la transmisión de audio.

Rango de transmisión

WiFi Direct tiene un alcance máximo de aproximadamente 200 pies, en comparación con solo alrededor de 50 pies típicamente para Bluetooth (Classic y Low-Energy). El mayor alcance de WiFi Direct es posible debido a la mayor potencia de transmisión utilizada por WiFi Direct.

La compensación es la duración de la batería y esta mayor potencia de transmisión agotará una batería pequeña mucho más rápido que cualquiera de los estándares de Bluetooth.

Comparación de rango
Bluetooth de bajo consumo	50 pies típicamente, pero hasta 1500 pies con extensor de rango
Bluetooth clásico	50 pies típicamente, pero hasta 3,000 pies con extensor de rango
Wi-Fi directo	200 pies

Pero espera un minuto… las cosas no siempre son tan sencillas. Hay algunas excepciones. En primer lugar, existen diferentes clases de transmisores Bluetooth. La mayoría de los productos Bluetooth utilizan un transmisor de clase 2 con un alcance de unos 50 pies como se indicó anteriormente. Pero es posible utilizar un transmisor de clase 1 con un alcance cercano a unos 300 pies. Pero, al igual que con WiFi Direct, la mayor potencia de transmisión tiene el costo de una menor duración de la batería.

Mediante el uso de un circuito extensor de rango (que consiste principalmente en un receptor muy sensible), puede aumentar aún más el alcance con Bluetooth. Por ejemplo, el proveedor de módulos Bluetooth Bluegiga ofrece un módulo BLE de largo alcance (BLE121LR) con un alcance de hasta unos 1500 pies. ¡También ofrecen un módulo de largo alcance Bluetooth Classic (WT41) con un alcance de hasta 3,000 pies!

Hay otra excepción más. En algunas aplicaciones, es posible que Bluetooth (incluso la versión de bajo consumo de energía) transmita en un rango mayor que WiFi Direct sin dejar de usar muy poca energía. Esto es posible gracias a una característica impresionante llamada redes de malla.

Normalmente, para enviar datos del dispositivo A al dispositivo C, debe formar un enlace directo entre A y C. Pero con la red de malla, en su lugar, puede enviar datos del dispositivo A al dispositivo C a través del dispositivo B. Por lo tanto, si el dispositivo B se encuentra a medio camino entre A y C, entonces A y C pueden estar dos veces más separados de lo que normalmente se permite. Esto se debe a que el dispositivo B actúa como un relé o, en muchos sentidos, como un amplificador de señal. Esta idea se puede ampliar haciendo posible una gran red de dispositivos interconectados de baja potencia repartidos a gran distancia. De hecho, se pueden interconectar hasta 65.000 dispositivos mediante malla.

Un fabricante líder de microchips Bluetooth llamado CSR comenzó a incluir redes de malla con sus chips Bluetooth Low-Energy en 2014. Hasta ahora, son el único fabricante de chips que ofrece malla con BLE. Sin embargo, dudo que ese sea el caso por mucho más tiempo.

Existe la opción de tener una pila de Bluetooth personalizada desarrollada para permitir la red en malla con otros chips o con Bluetooth Classic. Sé que el proveedor de pilas de Bluetooth Searan tiene la capacidad de agregar redes de malla a sus pilas de Bluetooth.

Energía / Duración de la batería / Tamaño de la batería

Una mayor velocidad y un rango de transmisión directa más largo se correlacionan con un mayor uso de energía y, por lo tanto, una vida útil de la batería más corta. Por lo tanto, si la duración o el tamaño de la batería son importantes para su producto, el uso de energía se vuelve crítico.

Bluetooth Low-Energy (BLE) es el claro ganador en lo que respecta al bajo consumo de energía. Se desarrolló principalmente para aplicaciones de Internet de las cosas que muchas veces necesitan funcionar con una pequeña batería de un solo reloj. Un dispositivo BLE puede funcionar durante uno o dos años con una sola pila de reloj. Esto es posible principalmente porque este tipo de productos están diseñados para transmitir solo ocasionalmente. Por ejemplo, un dispositivo BLE solo puede transmitir datos durante 1 segundo una vez por minuto. Esto significa que el dispositivo está inactivo durante 59/60 = 98,3% del tiempo.

Compatibilidad

Si la compatibilidad con teléfonos inteligentes más antiguos es fundamental para su producto, entonces Bluetooth Classic puede ser la mejor opción. Todos los teléfonos inteligentes admiten Bluetooth Classic, pero solo los teléfonos moderadamente más nuevos admiten BLE y WiFi Direct.

Comparación de rango
Bluetooth de bajo consumo	Todas las versiones	Todas las versiones
Bluetooth clásico	Versión 4.3 o posterior	Versión 4S o posterior
Wi-Fi directo	Versión 4.0 o posterior	Versión 5S o posterior

Lo mejor de dos mundos: modo dual Bluetooth

Para algunas aplicaciones, en ocasiones, Bluetooth Classic es la mejor opción y, en otras ocasiones, Bluetooth Low-Energy es la mejor opción. Por ejemplo, quizás prefiera Bluetooth Low-Energy para conservar la vida útil de la batería, pero también desea permitir la compatibilidad con teléfonos inteligentes más antiguos.

La mejor solución puede ser el modo dual de Bluetooth. Al comunicarse con teléfonos más nuevos, puede usar el modo BLE de ahorro de batería, pero cuando necesite vincularse a teléfonos más antiguos, puede seleccionar el modo Clásico. La mayoría de los fabricantes de chips y proveedores de módulos Bluetooth ofrecen soluciones Bluetooth de modo dual.

Seguridad

Los tres estándares inalámbricos ofrecen un alto nivel de seguridad. Sin embargo, WiFi usa encriptación de 256 bits versus Bluetooth (Classic y LE) usa solo encriptación de 128 bits. En la mayoría de los casos, el nivel de seguridad de Bluetooth es suficiente, pero si la seguridad es fundamental para su producto, entonces WiFi Direct puede ser la mejor opción.

Resumen

Como siempre sucede con la ingeniería, existen compensaciones entre las diversas soluciones. Ninguna solución es la mejor en todas las aplicaciones. Debe decidir qué criterios son los más importantes para su producto. Esto puede ser simple o complejo. Si lo único que le importa es la velocidad, entonces su elección es fácil. O si la duración de la batería es su principal preocupación, su elección es bastante simple. Pero si le importa la velocidad y el uso de energía por igual, su elección se vuelve más compleja.

Decidir qué especificaciones son las más críticas para su producto es siempre un aspecto desafiante del desarrollo de productos. Bienvenido al mundo del desarrollo de productos donde nada es realmente simple. Si fuera fácil, todas las empresas serían tan exitosas como Apple.

Sobre el Autor

John Teel es presidente de Predictable Designs, una empresa que ayuda a emprendedores, nuevas empresas, creadores, inventores y pequeñas empresas a introducir nuevos productos electrónicos en el mercado. John fue anteriormente un ingeniero de diseño senior de Texas Instruments, donde creó diseños electrónicos que ahora se utilizan en millones de productos (incluidos algunos de Apple). También es un emprendedor exitoso que desarrolló su propio producto, lo fabricó en Asia y lo vendió en cientos de puntos de venta minorista en varios países. Descargue su hoja de trucos gratuita: 15 pasos para desarrollar su nuevo producto electrónico.