Как работает Bluetooth Low Energy (BLE), который заменяет в России Apple Pay
Как часто вы пользуетесь Bluetooth? Уверен, что каждый день. Например, слушаете музыку в беспроводных наушниках или синхронизируете со смартфоном умные часы. Но есть у «синего зуба» младший брат, про которого знают не все.
Этого брата зовут Bluetooth Low Energy, или просто BLE. Без него ваши фитнес-браслеты садились бы за ночь, а батарейку в AirTag пришлось бы менять чаще, чем заряжать смартфон.
BLE — это не какая-то «урезанная версия», а отдельная технология, которая появилась как дополнение к классическому Bluetooth ещё в 2010 году. И хотя у неё в названии есть слово «энергия», фокус у этой технологии совсем не на мощности, а наоборот на экономии.
Рассказываем, что это за BLE такой и как эта штука заменит сервис бесконтактных платежей Apple Pay в России.
«Вжух» от Сбера — это тоже BLE
Буквально на днях Сбер запустил возможность оплачивать покупки через свои терминалы с iPhone бесконтактным способом, будто Apple Pay и не думал уходить из России. Однако за эту магию отвечает именно Bluetooth Low Energy, хотя в Сбере технологию назвали «Вжух».
Если ещё не пробовали, попробуйте. Работает это так:
- Подходите к кассе.
- Терминал (периферия) шлёт BLE-сигнал: «Я готов принять оплату».
- Ваш iPhone (центральное устройство) «слышит» этот сигнал и предлагает оплатить покупку.
- Вы подносите смартфон, жмёте «Подтвердить» в приложении и… вжух! Деньги списались.
- Соединение автоматически разрывается, батарейка на телефоне не села, а данные ушли в зашифрованном виде.
Фокус в том, что BLE позволяет терминалу и смартфону «узнать» друг друга ещё до того, как вы коснётесь устройства. NFC так не умеет, там всё строго: нужно приложить карту или телефон вплотную к терминалу, чтобы между устройствами произошел обмен данными.
Зачем нужен BLE, если есть просто Bluetooth
Классический Bluetooth создавался для того, чтобы передавать много данных, например, музыку в наушники или файлы между устройствами. Поэтому он постоянно держит канал связи открытым, обеспечивая обмен данных между устройствами, и при этом тратит много энергии.
Но вместе с ростом популярности носимой электроники стало ясно: Bluetooth в том же фитнес-браслете не должен работать круглые сутки. Зачем ему постоянно держать активное соединение, если нужно всего лишь раз в минуту передать информацию о количестве шагов, сделанных за эту минуту?
Именно для такого типа передачи данных и придумали BLE. Его логика проста: работа по принципу «проснулся, передал, заснул». Устройство разбудило радиомодуль на пару миллисекунд, передало крошечный пакет данных и ушло обратно в экономный режим. В итоге аккумулятора или батарейки хватает на недели, а иногда и месяцы.
По скорости это, конечно, не дотягивает до классического Bluetooth, который умеет передавать десятки мегабит в секунду. Скорости BLE чаще измеряются килобитами, а не мегабитами. Но для уведомлений «У тебя звонок» или «В комнате стало жарко» этого более чем достаточно.
Как работает BLE, простым языком
Когда меня просят коротко объяснить принцип работы BLE, я использую такой пример.
Представьте себе шумный бар. Бармен — это периферийное устройство (например, фитнес-браслет или платёжный терминал). Он время от времени кричит в зал: «Свободно! Готов принять заказ!»
А в зале сидят посетители, это центральные устройства, например ваш смартфон. Посетитель слышит знакомый голос бармена и кричит в ответ: «Эй, вот мой заказ!». Они быстро перекидываются парой фраз (данными), и всё, диалог закончен. Бармен уходит выполнять заказ, гость возвращается за стол.
Минимум коннекта, максимум информативности, результат в виде готового заказа.
Если объяснять работу BLE в терминах, то это выглядит так:
- Периферия рассылает короткие сигналы о том, что она доступна.
- Центральное устройство сканирует эфир, ловит нужный сигнал и устанавливает соединение.
- Данные уходят по защищённому каналу, после чего связь закрывается.
«Айфоны» и BLE дружат уже 14 лет
Интересно, что именно Apple первой массово внедрила BLE в свои смартфоны. Уже в 2011 году iPhone 4s получил Bluetooth 4.0, а вместе с ним и BLE. С тех пор каждая новая модель айфона поддерживает Low Energy «из коробки».
На сегодняшний день для работы со многими приложениями и аксессуарами (например, с тем же «Вжухом») достаточно, чтобы у вас был iPhone 6s или новее и стояла iOS 15 или выше. Это значит, что даже если у вас старенький iPhone 8 или SE второго поколения, BLE там уже есть и работает.
Apple вообще активно развивает эту технологию: вспомните, как AirPods мгновенно «определяются» смартфоном при открытии крышки кейса. Это работа как раз BLE, который в фоновом режиме шепчет вашему iPhone: «Я здесь, подключай меня».
Где ещё можно встретить BLE
На самом деле, ваш дом уже напичкан BLE-устройствами. Просто вы об этом не думаете.
- Фитнес-браслеты и часы. Синхронизация шагов, пульса и уведомлений работает именно через BLE.
- Наушники. Если музыка передаётся по классическому Bluetooth, то вся служебная информация от наушников к смартфону идёт через BLE.
- Умный дом. Датчики открытия дверей, «умные» лампы, трекеры растений, кухонные весы, термометры и даже игрушки для питомцев используют BLE.
- Автомобили. Многие современные машины уже открываются при приближении хозяина со своим смартфоном. Там тоже работает BLE.
В общем, BLE это как Wi-Fi, только более скромный в плане частоты передачи данных. Он живёт рядом и связывает воедино ваш цифровой парк гаджетов.
А это точно не опасно?
Когда слышишь слово «радиосигналы», где-то внутри щёлкает тревожный выключатель. А вдруг кто-то перехватит данные с браслета? А если «уведут» карту при оплате через BLE?
На деле технология устроена так, что бояться особо нечего.
- Анонсы не несут личных данных. Периферийное устройство шлёт короткий сигнал вроде «Я здесь». Даже если его кто-то поймал, это бесполезный набор байтов.
- Оплата защищена. При «Вжухе» используется шифрование и токенизация. Терминал видит не ваш номер карты, а случайный цифровой код, который больше нигде не сработает.
- Радиус ограничен. BLE это не Wi-Fi. Он работает максимум в пределах 10 метров. Чтобы перехватить сигнал, нужно буквально сидеть рядом.
- Apple заботится о безопасности. В iOS BLE глубоко интегрирован в систему. Все соединения шифруются, а пользователь всегда подтверждает действия вручную.
Так что нет, ваш iPhone не превращается в маяк для хакеров. Наоборот: BLE работает так, чтобы быть максимально тихим и незаметным, и при этом оставаться безопасным способом передачи данных.
Что в итоге
Bluetooth Low Energy незаметно соединяет наш цифровой мир. Благодаря ему ваш «айфон» не только играет музыку, но и держит на привязи наушники, считает шаги через Apple Watch, открывает двери, ищет потерянные вещи и теперь ещё позволяет платить бесконтактным способом.
Без BLE наши гаджеты были бы куда более прожорливыми в плане потребления энергии. А так мы спокойно живём в окружении умных устройств, даже не задумываясь, что в основе этой магии работает скромный, но очень важный протокол.