블루투스 v4.0 - Low Energy 기술

블루투스느는 

1999년 12월 블루투스 버전 1.0B가 발표 

2003년 11월 AFH(Adaptive Frequency Hopping) 을 적용한 1.2 발표 

2004년 10월 데이터 전송속도를 최고 3배 향상시킨 2.0+EDR(Enhanced Data Rate) 발표 

2007년 7월 연결 방식을 간단하게 하고 보안기능을 강화한 SSP(Secure Simple Paring)이 포함 된 

                2.1+EDR 발표  ( Simple Paring 이가 간략하게 이야기 함 ) 

2009년 4월 EDR 보다 8배 이상 향상된 버전 3.0+HS(High Speed) 발표 

                기존 블루투스 방식을 그대로 사용 하면서 802.11 및 PAL(Protocol Adaptation Layer)  기술을                             적용, 블루투스 기기간 데이터 스트리밍, 동영상 전송 같은 대용량의 데이터 전송을 가능하게                             됨, 전력 관리 기능을 내장해 이전 버번에 비해 전력소모도 줄일 수 있게 되었다.

2010년 6월 Low Energy 기술이 탑재된 블루투스 버전 4.0 발표 

                2007년 6월 블루투스 SIG는 Wibree 포럼에서 초저전력 응용기술인 Wibree 기술을 블루투스 

                규격으로 흡수하여 블루투스 Low Energy 라는 새로운 분야를 개척 함 

블루투스 v4.0 저에너지 프로토콜 구조

<위 그림>과 같이 블루투스 저에너지는 듀얼모드와 싱글모드 두 가지 형태로 구현될 수 있다. 

듀얼모드는 기존 블루투스와 저에너지 기술이 공존하는 형태이며 주로 휴대폰에 사용되고, 

싱글모드는 센서 등과 같은 독립형 제품에 사용되며 프로토콜 구조는 듀얼모드와 동일하다. 

기존 블루투스 기술과 호환을 위해 

     RF, HCI(Host Controller Interface), L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol) 계층의 

     경우 기존과 동일하고 저에너지 기술을 위해 일부 기능이 추가되었다. 

저에너지 기술에서 

LL 계층은 기존 블루투스의 BB(Baseband), LM(Link Manager) 역할을 수행한다.

기존 블루투스에서는 GAP(Generic Access Profile) 계층에서 보안 기능을 수행했는데, 

저에너지 기술에서는SM(Security Manager) 계층을 만들어 보안 기능을 강화시켰다. 무선통신 환경에서는 식별과 암호화를 위해 분배 키 방식을 사용하며 키의 보안 능력은 분배하는 디바이스 내의 알고리즘의 성능에 따라 좌우된다. 

GAP(Generic Access Profile) 계층은 기존 블루투스와 다른 저에너지 블루투스 기술을 위해 새롭게 구현된 계층이며, 저에너지 디바이스들 간의 통신을 위한 역할 선택 및 멀티 프로파일 작동이 어떻게 일어나는지를 제어하는데 사용되고 디바이스 검색, 연결 생성 및 보안 절차 부분에 주로 사용된다. 

새로 추가된 계층으로 Attribute 프로토콜 : 

이 프로토콜은 서버와 클라이언트 간에 통신 시 사용되며 클라이언트에서 서버에 있는 Attribute들에 접근하기 위해서 사용되는 Attribute 핸들을 갖고 있다. 

프로토콜 동작 명령어로는 'Request', 'Response', 'Command', 'Notification', 'Indication', 'Confirmation' 등이 있다.     Attribute Protocol를 이용하여 서비스 검색, 특성 값 파악, 읽기, 쓰기 등의 기능을 수행하는 GATT(Generic Attribute Profile) 계층도 새로 만들어진 계층이다. 

GATT는 Attribute Protocol을 사용하여 서비스 프레임워크, 서비스 포맷 및 절차를 정의한다. 이 절차는 검색(discovering), 읽기(reading), 쓰기(writing), 알림(notify), 지시(indicating) 특성의 설정을 정의한다.

듀얼 모드              및                 싱글모드 프로토콜 구조 

참고 사이트 : TTA 사이트 ( http://www.tta.or.kr/data/weekly_view.jsp?news_id=3345 )