В промышленном интернете вещей устройствам часто приходится отправлять короткие пакеты данных в пространстве со множеством сигналов (шумов). С потенциальными сотнями датчиков и устройств, отправляющих данные, Bluetooth становится универсальным и надежным средством связи.
Что такое интернет вещей?
Понятие интернета вещей (IoT, Internet of Things) подразумевает интернет-соединение для привычных бытовых предметов из нашего окружения. Объединение и взаимодействие друг с другом устройств через разные каналы связи и объясняет это название. Иными словами, это сеть физических объектов (датчиков, модулей, электроприборов и т. д.) со встроенными средствами, позволяющими обмениваться информацией. А “общение” обеспечивают Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee и другие технологии.
Bluetooth в интернете вещей
Важной технологией связи на малых расстояниях является Bluetooth, которая приобрела колоссальное значение при работе с вычислительной техникой. Ожидается, что она станет ключевой для большинства продуктов IoT, расширяя и укрепляя тренд “умного дома”. Новая Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE) или Bluetooth Smart является важным протоколом для приложений IoT. Аналогичная по диапазону с Bluetooth, она была разработана, чтобы значительно снизить энергопотребление.
Smart/BLE на самом деле не предназначена для передачи файлов и больше подходит для обмена небольшими пакетами данных. Она имеет преимущество перед многими конкурирующими технологиями, учитывая широкую интеграцию технологии со смартфонами и многими другими мобильными устройствами. Согласно данным SIG, к 2018 году ожидается, что более 90 процентов смартфонов с поддержкой этой функции, включая модели на базе iOS, Android и Windows, будут готовы к работе в режиме Smart Ready.
Устройства с функцией Smart включают версию ядра 4.0 и выше с комбинированной конфигурацией, базовой скоростью передачи данных и низким энергопотреблением для радиочастотного приемопередатчика. Важно отметить, что версия 4.2 через профиль поддержки интернет-протокола позволит датчикам Smart напрямую подключаться к Интернету через соединение 6LoWPAN. Такое IP-соединение позволяет использовать существующую IP-инфраструктуру для управления “периферийными” устройствами.
Вот еще несколько характеристик современного Bluetooth:
- стандарт: спецификация ядра 4.2;
- частота: 2,4 ГГц (ISM);
- диапазон: 50-150 м (Smart/BLE);
- скорость передачи данных: 1 Мбит/с (Smart / BLE);
Сильные и слабые стороны
Основным преимуществом Bluetooth является связь между устройствами, такими, как смартфоны, планшеты, датчики, бытовая техника. Поскольку он не обеспечивает прямого подключения к интернету, как сотовая и спутниковая связь, для доступа требуется шлюз. Зона покрытия в настоящее время составляет около 100 метров. Для больших пространств можно настроить несколько шлюзов на всех объектах для более качественного обмена данными.
Bluetooth 5 был представлен в марте 2016 года. Стандарт обеспечивает зону покрытия, в четыре раза превосходящую текущую, и может сделать технологию более привлекательной, чем Wi-Fi, для приложений IoT (из-за меньшей разрядки батареи). Даже при увеличении радиуса действия требуется, чтобы обмен данными между устройствами происходил в пределах определенной зоны. После того, как устройства обменялись информацией, их данные по-прежнему должны достигать шлюза для доступа к интернету.
Если сравнить с BLE спутниковые или сотовые беспроводные технологии, которые обеспечивают отслеживание данных объекта независимо от местоположения и мгновенное соединение с интернетом, мобильная связь по-прежнему будет лучшим выбором в отдаленных местностях, например, для нахождения источников нефти и строительного оборудования.
IoT в будущем
Роль и использование BLE в автомобилях и домах будут продолжать расти и расширяться. Представьте, как вы получаете автоматические обновления или отчеты о погоде на приборной панели автомобиля во время ежедневных поездок на работу. Поскольку создание шлюза для Bluetooth становится проще и дешевле в разработке, рынок найдет его более универсальным и экономически эффективным решением для связи IoT. Блютуз может привести к более рациональному управлению отходами в городах, точному мониторингу состояния здоровья людей и быстрой связи между целым рядом цифровых устройств.