Беспроводная связь для Интернета Вещей

Беспроводная связь приносит множество удобств в повседневной жизни. И благодаря всем этим усовершенствованиям все больше людей и устройств общаются с единой сетевой инфраструктурой, от IoT (Интернет Вещей) до целых смарт-городов.

Самым большим преимуществом этих процессов является простота обмена данными и настройками конфигурации, а также доступность сети для многих устройств. Даже оборудование, основанное на различных стандартах, может обмениваться данными для создания общей среды.

Конечно поддержка новых сетевых стандартов упрощает проектирование устройств и облегчает жизнь пользователям. Но что это значит для разработчиков, инженеров и производителей? Что они должны знать и учитывать? Давайте подробнее рассмотрим новейшие стандарты беспроводной связи и их преимущества.

Выберите технологию:
Препятствия:
Tx мощность, dBm:
Чувствительность, dBm:
Антенна Tx, dBi:
Антенна Rx, dBi:
Расстояние, м:
Цикл работы, %:

Bluetooth LE и протокол Mesh

Новые поколения Bluetooth 5.4/5.3 и Mesh не только улучшают функциональность с точки зрения энергопотребления, радиуса действия и качества соединения, но и открывают уникальные возможности на растущем и требовательном рынке IoT. В настоящее время Bluetooth поддерживает топологии со следующими функциями:

  • Beaconing: Поддерживаемые форматы включают iBeacon, EddyStone и другие, а также поддержка расширенных функций Bluetooth 5 Beaconing.
  • Соединения «точка-точка» и «звезда»: режимы периферийного устройства и концентратора Bluetooth, до 32 соединений и двойная топология, работающие одновременно как периферийное устройство и концентратор.
  • Ячеистая сеть: решение Bluetooth Mesh для больших сетей устройств и многоточечной связи, а также одновременное использование технологии Bluetooth LE и ячеистой сети.

Enhanced Bluetooth 5.3 совместим со стеком Bluetooth и имеет следующие функции:

  • динамическое управление мощностью с Bluetooth 5.2,
  • пеленгация с Bluetooth 5.1,
  • стандартные функции с Bluetooth 5.0 и Bluetooth 4.x.

Последний профиль сетки Bluetooth также расширяет сетевые возможности с точки зрения плотности, задержки связи и новых устройств. Представленные и будущие возможности и функции Bluetooth mesh упростят устройства и сети, снизят энергопотребление и повысят безопасность. Полный профиль сетки Bluetooth поддерживает:

  1. прокси, ретранслятор и дружественные узлы,
  2. узлы Bluetooth mesh (LPN) с низким энергопотреблением
  3. связь с малой задержкой до 10 мс на переход,
  4. поддержка больших сетей до 4096 узлов.

К преимуществам технологии Bluetooth Mesh относятся:

  • упрощенное сетевое обновление, которое автоматически проверяет наличие новой прошивки и устанавливает ее, а также одновременные обновления прошивки по радиоканалу для однородных устройств.
  • простота масштабирования и ввода в эксплуатацию новых устройств в больших развертываниях — управляющее устройство больше не должно находиться в пределах радиодиапазона.
  • подключи и работай — автоматическое обнаружение смены владельца устройства и сброс узла в целях безопасности и идентификации
  • большая безопасность и конфиденциальность сети, т.е. присоединение аутентифицированных устройств, сертификаты для аутентификации устройств перед их подключением к сети.

Предстоящие улучшения Bluetooth Mesh: Обновление прошивки устройства (DFU) — DFU Bluetooth Mesh добавляет стандартный способ обновления на сетевых узлах. Удаленная сеть (RPR) — Bluetooth Mesh скоро представит удаленную сеть, которая позволит добавлять устройства и настраивать сеть через прокси-узел, устраняя необходимость находиться в пределах радиодиапазона управляющего устройства.

RPR обеспечивает более быструю и простую настройку сети:

  1. новое включение в сеть на основе сертификатов представляет собой решение, при котором при добавлении устройств в сеть сертификаты используются для их аутентификации,
  2. мост подсети, который обеспечивает связь между устройствами в разных подсетях,
  3. Routed Forwarding улучшает масштабируемость сети за счет добавления узла нового типа, а также моделей конфигурации, путей и методов их создания и обслуживания.
  4. функция частного маяка шифрует информацию, чтобы предотвратить риски конфиденциальности при передаче сигналов.

Это гарантирует что устройства в сети и их пользователи не могут быть отслежены с помощью статической информации, содержащейся в маяковом сообщении.

Bluetooth 5.4 для электронных ценников

Новейший стек Bluetooth 5.4 улучшает двунаправленную связь с тысячами конечных узлов из одной точки доступа. Требовательный и растущий рынок электронных ценников (ESL) получит большую выгоду от этой функции. Кроме того, в новом стандарте Bluetooth 5.4 будут значительные улучшения:

  • Широковещательная рассылка с периодическим ответом (PAwR) — позволяет реализовать звездообразную сеть с синхронизацией по времени и двунаправленной связью с использованием расширенной широковещательной рассылки с периодическим ответом,
  • Поддержка больших сетей в звездообразной топологии очень эффективным и мощным способом шифрования широковещательных данных (EAD).

Сложность ячеистых сетей и разнообразие типов узлов требуют доступа к различным аппаратным ресурсам, таким как соответствующий объем флэш-памяти или ОЗУ. Silicon Labs разработала семейство продуктов, которые будут поддерживать определенные функции/профили.

Итого, совместимость протоколов обеспечивает связь с различными устройствами, подключенными с использованием разных стандартов.

Оцените материал:

5 / 5. Рейтинг: 1

Может подскажете что улучшить?