עוד אפשרויות

Google translateGoogle translate
RSSמאמרים וחדשות RSS
קישור לעמוד זהLinkback
גרסא להדפסהגרסא להדפסה
del.icio.usשמירה ב del.icio.us
DIGGהמלצה ב-DIGG

מאמרים מהקבוצה

IOT Tech Expo 2018 - Bluetooth Mesh

מאת: Aviv Mustaky
28/07/2018 - 20:25



 
 
 

רקע

אחת ההרצאות בתערוכת IOT EXPO 2018 נגעה בטכנולוגיית Bluetooth Mesh.

את טכנולוגיית Bluetooth הוותיקה כולנו מכירים, אותה הטכנולוגיה שפרצה לחיינו לפני כמעט 20 שנה ואפשרה חיבור אלחוטי (RF) בקצבים נמוכים יחסית ובעוצמה נמוכה וזאת כדי לאפשר תקשורת מקומית בין שני רכיבים (כמחליף ל RS232 הוותיק).

על פי מרטין וולי (Developer Relations Manager, Bluetooth SIG), השילוב של חיבור Bluetooth בארכיטקטורת MESH תביא את הטכנולוגיה למחוזות חדשים בכל הקשור למימוש IOT בתעשייה, בבנייני עסקים ובבתים פרטיים. האם נכון הדבר? האם Bluetooth Mesh יצליח להיכנס לשוק התקנים הצפוף והתחרותי? האם יגבר על התקנים הנפוצים כגון LORA/Z-WAVE? 

מה היא ארכיטקטורת MESH

בארכיטקטורת MESH לכל רכיב ברשת ישנם שני תפקידים, האחד לממש את התפקיד לשמו הוא קיים, לדוגמא: מנורה חכמה, מפסק תאורה, גלאי תנועה, מד טמפרטורה, חיישן המדווח על פעולה תקינה של מכונה תעשייתית וכו. תפקידו השני הוא הקמת לינק תקשורת לרכיב הקרוב אליו, זאת על מנת לייצר שרידות תקשורתית. במקרה בו אחד הרכיבים מאבד תקשורת עקב תקלה, המידע ימשיך ויעבור דרך רכבי הרשת האחרים המתקשרים האחד עם השני.

כיום רשת MESH מקומית תעשייתית או ביתית אינה נפוצה, מכמה סיבות: הראשונה שבהן היא מורכבות המימוש ומורכבות התחזוקה, בשורה התחתונה זו סיבה כלכלית, רוב הרשתות היום מבוססות LAN (כל הצרכנים מחוברים לנתב אחד ומשם לנתב המרכז את המידע וכן הלאה, מימוש MESH על רשת LAN מורכבת, יקרה יחסית לניהול ולכן יעדיפו חברות להתבסס על המוכר והידוע.

כאשר יוצאים מהמרחב של המשרד/מפעל/בית לרשת האינטרנט אנחנו פוגשים בטופולוגיית MESH, היא נקראת רשת האינטרנט הגדולה, שם בג'ונגל שבחוץ ישנם מספר נתבים היכולים להעביר את המידע ממקום למקום עם אין ספור ערוצי גיבוי (כן גם לכבל התת ימי המפורסם יש גיבוי ).



IOT Tech Expo 2018 - Bluetooth Mesh

Bluetooth של היום

בתערוכה דובר רבות על היכולת של התעשייה להכיל פתרונות טכנולוגים מורכבים אך באותה נשימה צוין ששונה מבעבר יש קיום עסקי כלכלי להקמת בניין חכם וכבר הבנו שכסף וכלכלה יכולים להניע גלגלי שיניים כבדים.

תקנות הבנייה החדשות נותנות דגש רב על יעילות האנרגיה אותה צורך הבניין/מפעל והדרך לאמץ תקנות אילו באות לידי ביטוי לרוב ע"י אימוץ טכנולוגיות מתקדמות כגון רשת תקשורת מבוססת Bluetooth Mesh.

בנוסף נציין שכיום נושא היעול מתעסק בתחומים נוספים מלבד אנרגיה, ישנה התעסקות רבה במשאב הזמן האנושי ולכן Bluetooth Mesh עתיד לתת פתרונות מורכבים לניווט, יעול זמן בתחום הקמעונאות, הקפצת מבצעים מותאמים אישית, עיקוב אחר חולים, ניהול זמן של ציוד יקר וניטור תמידי של מכונות אשר נותנות תפוקה תלוי זמן.

באופן אישי אציין ש- Bluetooth נחשבת אצלי כטכנולוגיה אמינה מאוד, בעלת יתרונות משמעותיים בתחום הבריאותי. ל- Bluetooth שידור בעוצמות נמוכות, דבר היכול להוות גם חסרון משמעותי אך דווקא בגלל זה היא נחשבת לבעלת רמת אבטחה טובה. תוסיפו את זה שהיא נמצאת בכל, אבל בכל מכשיר אלקטרוני וקיבלנו תקן שידור נפוץ ומעולה.

עם זאת החיסרון המהותי הוא הטווח, בעולם שבו אנו צורכים מידע בכמויות עצומות, רוצים לשלוט בכל דבר ומכל מקום, 10 מטר של תקשורת לא מספיק לנו ו Bluetooth יודעים את זה.

התנסתי בלא מעט סוגי תקשורת כולל כל אותן תקשורות שפרצו לאחרונה לשוק כגון Z-wave (שדרך אגב קיימת לא מעט שנים) ואני יכול להגיד בבטחה ש- Bluetooth היא אחת התקשורות האמינות שאני מכיר .

ב- Bluetooth חשבו לא מעט איך לקחת את כל הטוב שיש בהם ולהתאים אותו לצרכים של ימנו, והנה מגיעה סוף כל סוף הבשורה והיא Bluetooth mesh.

 

IOT Tech Expo 2018 - Bluetooth Mesh

 

Bluetooth Mesh - איך זה עובד?

רשתות אלחוטיות מסורתיות, כולל רשתות Bluetooth נקודתיות, מוגבלות על-ידי המרחק בין שני המכשירים המתקשרים בינם לבין עצמם. Wi-Fi, שהוא התקן הנפוץ, סובל ממכשול נוסף, דרישות צריכת חשמל גבוהה יחסית. כדי לשדר Wi-Fi למרחק רב נדרש לפעמים מסלול שידור הכולל אנטנות ומגברים.

תקן ה- Bluetooth Mesh מצא דרך חכמה ודי יצירתית לבעיית המרחק. הוא שילב בין עוצמת השידור הנמוכה הסטנדרטית של Bluetooth לבין טכנולוגיית Mese הידועה. כל רכיב מתחבר לרכיב הקרוב אליו אשר מעביר אותות לרכיבים הנמצאים בטווח, כך יוצרים רשת של מכשירים המחוברים ביניהם המסוגלים להעביר נתונים. משמעות הדבר היא שהגדלנו את טווח השידור לאור העובדה כי מידע מועבר ממכשיר אחד למשנהו עד לנקודה הסופית, זאת מבלי שהגדלנו את עוצמת השידור או צריכת אנרגיה העולה על הצריכה הנמוכה של Bluetooth.

מרכיב חשוב בפרוטוקול ה- Bluetooth הוא פרופיל הגישה הכללית שלו, או GAP - Generic Access Profile, השולט על האופן שבו מכשירי Bluetooth סורקים, משדרים ומתחברים לעמיתיהם. עד שהגיע ה - Bluetooth Mesh , אותו ה - GAP פעל באופן חד כיווני, לדוגמא: אוזניות המחוברות לסלולארי, ישנו מנהל חיבור והוא הטלפון הסלולארי אשר שולח את אותות הסאונד לאוזנייה, הסלולארי אחראי גם על ניהול החיבור בין הרכיבים.

החל מ- Bluetooth 4.1, אותו ה- GAP הרחיב את יכולות הרשת שלו. התקני Bluetooth רכשו את היכולת לתפקד בשני הכיוונים כאשר כל רכיב יכול לנהל את ההתקשרות באופן דו כיווני, דבר הנותן לכל מכשיר את היכולת להתחבר ולשדר לכל רכיב אחר שבטווח הקליטה. כאשר משלבים את הרחבה זו יחד עם עקרון ה- Mese יצרנו בעצם את היכולת להתחבר ישירות או בעקיפין עם מספר רב של התקנים, דבר המאפשר בנייה של רשתות גדולות המורכב ממספר רב של התקנים לפעמים על פני כמה קילומטרים.

עכשיו תחשבו על כמות רכיבי ה- Bluetooth הקיימים היום, כאשר כל התקן ברשת נמצא בטווח שידור של מכשיר אחד לפחות אחר, הרשת יכולה לכסות מרחקים בלתי מוגבלים.

נכון, ישנם גם מליוני רשתות Wi-Fi אשר נקלטות באותו האזור וגם דרכן ניתן לבנות רשת Mesh אך דרישות צריכת החשמל הנמוכה, הגודל הקטן של התקני ה-Bluetooth וכמובן המחיר שלהם (וכבר נגענו בנושא העלות הכלכלית) מאפשרת לפרוס אותם באין ספור רכיבים ובכמויות גדולות.

אחת הדוגמאות הנפוצות שהוצגו גם ע"י מרטין בכנס ה- IOT באמסטרדם הייתה שילוב בשוק האוטומציה בבניין,ישנו עיסוק הולך וגובר בניהול תאורה וצריכת חשמל בבינייני עסקים, תחשבו אם בכל נורה ישולב רכיב Bluetooth השולט בתאורה ניצור בשלב ראשון פלטפורמה לשליטה חכמה בתאורה אך באותה נשימה תמיכה במעקב אחר אנשים, נקודות עניין, ניווט ללא GPS, יצוא סטטיסטיקות ועוד.
IOT Tech Expo 2018 - Bluetooth Mesh

לסיכום - ויש גם חסרונות

החסרון העיקרי בראש ובראשונה הוא רוחב הפס, על כל יתרונותיו של Bluetooth אותם ציינתי מעלה, רוחב הפס המתקבל כיום בתקושרת Bluetooth היא נמוכה מאוד לעומת Wi-Fi.

לכן לדעתי האישית אם וכאשר טכנולוגיות Bluetooth Mesh אכן תתפוס היא תעבוד במקביל ובשיתוף עם טכנולוגיות שידור נוספות.
הצורך בתקשורת ובהעברת נתונים באופן אלחוטי רק הולך ועולה, ואם רכשתי חבילת תקשורת של 40 או 100 מגה מחברת התקושרת אני אשאף וארצה לקבל את רוחב הפס המצופה מבלי שעשרות או אלפי מנורות חכמות יגזלו מרוב הפס הזה.
תחשבו על בניין עסקים גדול וגבוהה אשר מעוניין להוזיל עלויות צריכת חשמל ומנהל רק לשם הדוגמא אלפי מנורות חכמות, אם לא יוקצה לעיניין משאב נפרד ויעודי יהיה קשה לתת מענה לכלל הצרכנים (החכמים והאנושיים).
ומה בדבר פריסה קווית לטובת שליטה חכמה? שוב, זו רק דעתי האישית אבל בעוד כמה שנים בודדות העולם הזה יעלם.


לדיון בנושא: IOT Tech Expo 2018 - Bluetooth Mesh



עוד מ: aviv_yakov
תגיות


דרגת קושי: 1
דירוג הכתבה

דירוג ממוצע:

5.0

בהקשר זה

 לפרסום באתר
 תקנון וחוקי האתר
 אודות האתר
 עוד על כללי - Hometheater


המאמר הפופולרי ביותר בתחום כללי - Hometheater:
פרסום ברשת אתרי HT Israel !
תקנון / תנאי השימוש באתר צור קשר / contact us כל הזכויות שמורות לקבוצת ht