Сеть Bluetooth - протокол для промышленного Интернета вещей

Bluetooth стал доминирующей беспроводной технологией для устройств Интернета вещей по двум причинам:это недорогой и легко доступны . Технология Bluetooth Mesh пытается устранить один из недостатков Bluetooth - его очень малый радиус действия. Bluetooth имеет такой отличный энергетический профиль, потому что он передает на малой мощности (0 дБм или меньше), а скорость передачи данных очень высока (1 мб / с), поэтому время в эфире очень короткое. Это делает Bluetooth Low Energy (BLE) отличным выбором для устройств с батарейным питанием, таких как носимые устройства, которые подключаются к смартфонам, но проблема использования Bluetooth в промышленной среде заключается в том, что необходимо установить инфраструктуру для обратной передачи данных. Смартфон не подойдет.

Стандарт Bluetooth Mesh разрабатывается, чтобы позволить устройствам BLE объединяться в сеть для передачи данных обратно на устройство шлюза, откуда они могут быть далее перенаправлены в Интернет. Несмотря на то, что спецификация сетки BLE все еще находится в стадии разработки, это будет мощная архитектура, позволяющая подключать недорогие устройства с батарейным питанием в промышленных или корпоративных условиях.

Тем не менее, в некоторых случаях даже Bluetooth Mesh не работает:

• Ячеистые датчики Bluetooth не очень хорошо распространены. Когда вы объединяете короткую дальность действия Bluetooth с потребностями ячеистой сети, конструкция ячеистой сети и управление ею имеют решающее значение. Сетка Bluetooth будет хорошо работать с датчиками, которые распределены почти равномерно по всей области (датчики HVAC, освещение), но не так хорошо для «глыбовых» развертываний (мониторы мощности, диспенсеры для бумаги, промышленные мониторы).
• Некоторые датчики находятся в изолированных местах. На самом деле это подмножество предыдущего случая, но просто чтобы понять суть:если у вас есть датчик, он не может присоединиться к сетке, если соседний узел находится вне диапазона.
• Большой объем датчиков. Даже у ячеистых сетей есть ограничения по пропускной способности, и чем больше данных необходимо для перемещения ячеистой сети, тем больше энергии (и меньше времени автономной работы) будет у каждого узла.

В Link Labs мы обнаружили, что самая мощная архитектура для недорогих промышленных датчиков Интернета вещей использует Bluetooth, но не сетку:

• От Bluetooth к LTE-M :Здесь соединение Bluetooth осуществляется с маломощного «считывающего» устройства, которое напрямую подключено к сети LTE Cat-M1. Эти недорогие устройства с низким энергопотреблением действуют как шлюз в традиционной системе Bluetooth IOT, но предназначены для установки большого объема на предприятии, например на заводе. Каждая группа датчиков Bluetooth будет «привязана» к одному считывающему устройству. 5-10 устройств Bluetooth на мост LTE-M - хороший баланс. Эти мосты можно запитать от сети переменного тока в простой розетке и разместить в удобном месте рядом с датчиками BLE.
• Связь Bluetooth с Lora / Symphony :Для установок, которые считают LTE-M слишком дорогим или сложным (возможно, сотовая сеть слабая), мост Bluetooth может передавать на большие расстояния через LoRa с использованием Symphony Link. Это архитектура, которую AirFinder использует для данных RTLS. Это очень мощная комбинация, потому что вы объединяете недорогие датчики с функциями Symphony Link «без интеграции с ИТ». Затем шлюз Lora передается через саму сотовую связь или Ethernet.

Архитектура AirFinder

Ключевые выводы:

• Bluetooth - мощный инструмент связи в наборе инструментов архитектора Интернета вещей.
• Использование смартфонов для транспортных сетей промышленного или корпоративного назначения нецелесообразно.
• Bluetooth Mesh - это вариант только для хорошо распределенных и контролируемых сценариев использования, таких как управление освещением.
• Использование Bluetooth в сочетании с транзитным рейсом на большие расстояния является предпочтительным способом использования Bluetooth в промышленных решениях IOT.