เซ็นเซอร์วัดอัตราการเต้นหัวใจบนนาฬิกาทำงานต่อเนื่องได้หลายวันโดยไม่ต้องชาร์จ ในขณะที่ลำโพงบลูทูธเล่นเพลง แบตเตอรี่อยู่ได้ไม่ถึงวันก็ไม่มีใครบ่น — เพราะสองอุปกรณ์นี้จริงๆ แล้วใช้เทคโนโลยีบลูทูธคนละชุดกัน ตามรายงานของสื่อเทคโนโลยี Engadget บลูทูธถูกแบ่งออกเป็นสองมาตรฐานมานานแล้ว คือ Bluetooth Classic กับ Bluetooth Low Energy (LE) ซึ่งออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์ที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง แบบหนึ่งเพื่อส่งข้อมูลปริมาณมากอย่างเสถียร อีกแบบเพื่อประหยัดพลังงาน
จุดกำเนิดของบลูทูธเก่าแก่กว่าที่หลายคนคิด รายงานระบุว่าเทคโนโลยีนี้ย้อนไปได้ถึงปี 1942 เมื่อนักแสดงฮอลลีวูด เฮดี้ ลามาร์ (Hedy Lamarr) และนักแต่งเพลง จอร์จ แอนต์ไฮล์ (George Antheil) ยื่นจดสิทธิบัตรเทคนิค "การกระโดดความถี่" (frequency hopping) เพื่อป้องกันไม่ให้ตอร์ปิโดของฝ่ายสัมพันธมิตรถูกรบกวนสัญญาณ — ฝั่งส่งและฝั่งรับจะกระโดดไปยังความถี่ที่ดูสุ่มตามอัลกอริทึมที่ซับซ้อนพร้อมกัน เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณถูกตัดขาด ตอนนั้นกองทัพเรือสหรัฐฯ ไม่ได้นำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ แต่ครึ่งศตวรรษต่อมา คณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสารสหรัฐฯ (FCC) ได้กำหนดให้การกระโดดความถี่เป็นมาตรฐานเทคนิคสำหรับการสื่อสารไร้สายที่ปลอดภัย ซึ่งนำไปสู่การถือกำเนิดของ Wi-Fi บลูทูธ และ 3G
ในปี 1998 บริษัทอย่างอินเทล โนเกีย ไอบีเอ็ม อีริคสัน และโตชิบา ร่วมกันก่อตั้งกลุ่ม Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG) เพื่อกำหนดมาตรฐานบลูทูธชุดแรก นับจากนั้น SIG ได้ทยอยออกมาตรฐานเวอร์ชันใหม่มาต่อเนื่อง ล่าสุดคือ Bluetooth Core 6.2 ที่เปิดตัวในเดือนพฤศจิกายน 2025 เมื่ออุปกรณ์จับคู่กัน ทั้งสองฝั่งจะกระโดดความถี่ในย่าน 2.4GHz ISM (ย่านความถี่สำรองสำหรับงานอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ และการแพทย์) เพื่อหาช่องสัญญาณที่มีสัญญาณรบกวนน้อยที่สุด จากนั้นแลกเปลี่ยน ID อุปกรณ์และกุญแจความปลอดภัยเพื่อสร้างการเชื่อมต่อแบบหนึ่งต่อหนึ่ง
Bluetooth Classic: หูฟัง ลำโพง และ CarPlay ใช้ตัวนี้
Bluetooth Classic ใช้ 79 ช่องสัญญาณในย่าน 2.4GHz โดยอุปกรณ์หลัก (เช่น โทรศัพท์มือถือ) กับอุปกรณ์รอง (เช่น Apple CarPlay ในรถยนต์) จะประกอบกันเป็นเครือข่ายไร้สายขนาดเล็กที่เรียกว่า Piconet เพื่อซิงค์ความถี่การส่งข้อมูลระหว่างกัน มันกระโดดความถี่ได้ประมาณ 1,600 ครั้งต่อวินาที ความเร็วในการส่งข้อมูลสูงสุดถึง 3Mb/s ทำงานผ่านสองโหมดคือ Basic Rate (BR) และ Enhanced Data Rate (EDR) — EDR ถูกนำมาใช้ตั้งแต่ Bluetooth 2.0 จึงทำให้ไปถึงระดับ 3Mb/s ได้
พูดง่ายๆ คือ เวลามือถือเชื่อมต่อกับลำโพงบลูทูธหรือหูฟัง หรือระบบในรถเล่นเพลง ล้วนพึ่งพา Bluetooth Classic ทั้งสิ้น มันเหมาะกับสถานการณ์ที่ต้องการกระแสข้อมูลต่อเนื่อง เช่น ฟังเพลงหรือโทรศัพท์ แต่ต้องแลกมาด้วยการใช้พลังงานที่สูงกว่า LE อย่างชัดเจน การใช้งานต่อเนื่องเป็นเวลานานจะทำให้แบตเตอรี่หมดเร็วขึ้น ไม่คุ้มค่าสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการแบตเตอรี่ใช้งานได้นาน ในขณะเดียวกันก็อาจเกิดปัญหาความหน่วง ซึ่งเสียเปรียบเมื่อต้องการการซิงค์เสียงที่แม่นยำ
Bluetooth LE: ตัวเลือกของนาฬิกา เครื่องวัดน้ำตาลในเลือด และเซ็นเซอร์อุตสาหกรรม
Bluetooth LE เปิดตัวในปี 2011 ใช้ 40 ช่องสัญญาณในย่าน 2.4GHz ISM เดียวกัน วิธีการส่งข้อมูลเป็นการส่งเป็นช่วงๆ ทีละก้อนเล็กๆ แทนที่จะเป็นกระแสข้อมูลต่อเนื่อง อัตราการส่งข้อมูลก็ช้ากว่าด้วย — นี่คือกุญแจสำคัญที่ทำให้มันประหยัดพลังงาน สิ่งนี้ทำให้ LE กลายเป็นมาตรฐานอันดับต้นๆ สำหรับสมาร์ทวอทช์ อุปกรณ์สวมใส่ที่ตรวจจับสัญญาณชีวภาพ อุปกรณ์ IoT และกุญแจดิจิทัล ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่เน้นอายุการใช้งานแบตเตอรี่
ข้อดีของ LE ไม่ได้มีแค่เรื่องประหยัดพลังงานเท่านั้น แม้อัตราการส่งข้อมูลจะช้ากว่า แต่อุปกรณ์ LE กลับตอบสนองต่อข้อมูลนำเข้าได้เร็วกว่า Classic โดยมีค่าความหน่วง (latency) ที่ดีกว่า นอกจากนี้ยังมีความยืดหยุ่นมากกว่า Classic เพราะรองรับทั้งการเชื่อมต่อแบบกระจายสัญญาณ (broadcast) และแบบเครือข่ายตาข่าย (mesh) ในเวลาเดียวกัน ทำให้อุปกรณ์หลายเครื่องสามารถเชื่อมต่อพร้อมกันได้ — จุดนี้เองที่ทำให้ LE เหมาะอย่างยิ่งกับภาคอุตสาหกรรม ซึ่งอุปกรณ์อัตโนมัตินับพันนับหมื่นเครื่องต้องสื่อสารกัน ฟังก์ชันระบุตำแหน่งของ LE ยังสามารถตรวจจับการมีอยู่ ระยะห่าง และทิศทางของอุปกรณ์อื่นได้ ซึ่งมีความสำคัญมากสำหรับระบบตรวจสอบเครื่องจักร
ในด้านความปลอดภัย LE Secure Connections ใช้อัลกอริทึมเส้นโค้งวงรี (elliptic curve) เพื่อสร้างคีย์ความปลอดภัยที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้แฮกเกอร์ยากขึ้นที่จะเข้ายึดการเชื่อมต่อ กลไกความปลอดภัยที่แข็งแกร่งนี้ทำให้ LE ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ต้องจัดการข้อมูลส่วนบุคคล ไม่ว่าจะเป็นเครื่องวัดระดับน้ำตาลในเลือด ระบบตรวจปัสสาวะ และเครื่องจัดฟันอัจฉริยะ
ครั้งต่อไปที่คุณสวมสมาร์ทวอทช์หรือเชื่อมต่อหูฟังบลูทูธ เบื้องหลังอุปกรณ์นั้นกำลังทำงานด้วยตรรกะที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงสองแบบ แบบหนึ่งมุ่งเน้นความเร็วและการสตรีมที่เสถียร อีกแบบมุ่งเน้นการประหยัดพลังงานและการตอบสนองแบบเรียลไทม์ และจุดเริ่มต้นของทั้งหมดนี้ ย้อนกลับไปถึงอัลกอริทึมการกระโดดความถี่ (frequency hopping) ที่ลามาร์และแอนต์ฮีลออกแบบขึ้นในปี 1942 เพื่อรับมือกับการรบกวนสัญญาณตอร์ปิโด
