Bluetooth Mesh – развитие стандарта передачи данных для IoT

Группа компаний Bluetooth SIG, контролирующая развитие Bluetooth-технологий, 18 июля объявила, что стандарт Bluetooth с этого момента поддерживает функциональность mesh-сетей. Эта новость особенно тепло была принята энтузиастами концепции IoT.

/ Flickr / JCT 600 / CC

Актуальной версией стандарта Bluetooth, более 10 лет известного в качестве ведущей технологии беспроводной связи с низким энергопотреблением, на сегодняшний день является Bluetooth 5.0. По сравнению со своей предшественницей — 4.2 — она предоставляет в четыре раза больший охват, удвоенную скорость и увеличенную в восемь раз ширину канала связи.

И теперь, когда Bluetooth способен связывать устройства в целом здании, стандарт обзавелся новым способом осуществления соединения. Mesh-сети, или иначе ячеистые сети, — это децентрализованные сети, основанные на ряде соединяющихся друг с другом устройств. Каждый из узлов в них выступает коммутатором. В основе концепции лежит форма ретрансляции сообщений, готовая к масштабируемости за счет добавления новых узлов — устройств.

Такой подход используются технологией Google Wi-Fi, которая выстраивает mesh-сеть в масштабах здания. Чтобы охватить области, которые остаются вне действия традиционного Wi-Fi, единственный маршрутизатор в сети заменяется несколькими точками, действующими как маршрутизаторы. Если говорить о стандарте Bluetooth, такими точками выступают подключенные устройства.

Mesh-сети Bluetooth работают на основе протокола Bluetooth Low Energy (LE) и совместимы с устройствами, поддерживающими базовые спецификации версии 4.0 и выше.
Чтобы создавать сетевые продукты с поддержкой Bluetooth, потребуется совместимое оборудование и программное обеспечение. Иначе говоря, любое устройство (в том числе смартфоны и планшеты), которое поддерживает Bluetooth LE, скорее всего, сможет использоваться в ячеистой сети после обновления программного обеспечения. Для процесса, называемого инициализацией, потребуется приложение, работающее на смартфоне, планшете или компьютере с поддержкой Bluetooth. Новые устройства, будь то бытовые девайсы, промышленные датчики или камеры безопасности, должны будут загружать ключи шифрования, чтобы присоединиться к сети в качестве узла.

Касательно конкретных устройств, способных поучаствовать в развертывании mesh-сетей по протоколу Bluetooth, уже известно, что ими станут девайсы, оснащенные всеми микропроцессорами будущих поколений Qualcomm, которые поддерживают Bluetooth LE, начиная с QCA4020 и QCA4024. Об этом стало известно из официального заявления производителя Qualcomm в день анонса от Bluetooth SIG. QCA4020 и QCA4024 используются для создания интеллектуальных домашних или промышленных устройств: дронов, роботов и так далее.

Mesh-сети Bluetooth и Internet of Things


Известно, что mesh-функциональность изначально закладывалась в стандарт Bluetooth 5.0 в качестве платформы для развертывания масштабируемых умных систем. В бытовом сценарии концепция может быть применима следующим образом: когда пользователь входит в дом, данные с датчиков на входе передаются одновременно для включения источников света и системы отопления.

Эта же модель подходит для автоматизации зданий и других решений в сфере IoT, где десятки, сотни или тысячи устройств должны надежно взаимодействовать друг с другом.

Mesh-сети для IoT позволяют устройствам совместно использовать общие данные в масштабах предприятия. Например, система безопасности может взаимодействовать с пожарным датчиком или камерой напрямую с помощью Bluetooth без необходимости обмениваться данными по проводному или Wi-Fi-соединению через центральный маршрутизатор.

«Добавление ячеистой топологии к стандарту Bluetooth откроет значительные возможности для автоматизации зданий и принесет с собой новую волну инноваций во множестве IoT-приложений», — прокомментировал нововведение Боб Моррис (Bob Morris), вице-президент по маркетингу в Wireless Business Unit, ARM.

Особенную роль mesh-сети Bluetooth смогут сыграть в сегменте промышленного IoT (IIoT). Такие устройства, как роботы и подключенные девайсы, оснащенные датчиками, производят огромное количество данных, и их сложно передать посредством стандартов и протоколов по типу LoRaWan или Narrowband-IoT. В то же время Bluetooth может обрабатывать больше данных, чем эти протоколы, и теперь, когда сеть можно расширить дополнительными узлами, решение может стать инструментом для объединения, к примеру, всего оборудования на конкретном производстве.

В свете участившихся атак на IoT-устройства Bluetooth SIG пришлось также сделать акцент на безопасности mesh-сетей, что также позволяет рассматривать их в качестве основной платформы умных городов. Все сообщения, отправленные через Bluetooth-сети, будут зашифрованы и аутентифицированы с использованием трех типов ключей.

Одним из важных достоинств новых сетей Bluetooth SIG называют проверенную глобальную функциональную совместимость, которая обеспечивает совместную работу продуктов разных поставщиков.

По словам Эндрю Зиньяни (Andrew Zignani), старшего аналитика ABI Research, внедрение mesh-сети поможет Bluetooth преодолеть ряд существующих ограничений по диапазону и размеру сети.

/ Flickr / skys the limit2 / CC

«Ячеистая топология представляет собой новый этап в развитии Bluetooth и станет важным фактором перехода от персональной сети и технологии сопряжения к более масштабируемому, надежному и энергоэффективному IoT-соединению с возможностью подключения к вещам вокруг нас», — считает он.

Важно, что внедрение mesh-функциональности в Bluetooth-сети происходит в момент значительного роста отрасли — ABI Research ожидают, что к 2021 году будет установлено 48 млрд совместимых с IoT устройств, из которых почти треть будет поддерживать Bluetooth. В BI Intelligence считают, что международные производители потратят $267 млрд на решения IoT к 2020 году и установят свыше 24 млрд устройств IoT.

О группе Bluetooth SIG

Bluetooth Special Interest Group была основана в 1998 году. В неё вошли компании Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia. Позднее список участников пополнился такими компаниями, как Lenovo, Microsoft и Apple. Bluetooth SIG занимается надзором за разработкой Bluetooth-стандартов и лицензированием технологий и торговых марок производителей.

P.S. Похожие материалы из нашего блога:

VAS Experts 76,62
Российский разработчик DPI-системы СКАТ
Поделиться публикацией
Комментарии 2
  • 0
    Купил себе BGM121
    Но Bluetooth Mesh пока в бете. Сыро всё.
    • 0
      На самом деле интересная технология, но вопросы про пропускную способность не сняты, так же не сняты вопросы про доступность сервиса — ведро блутусов могу мешать друг другу.
      Вопрос про безопасность — тоже открыт.

      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

      Самое читаемое