Bluetooth Mesh - Protocolo para IOT industrial

Bluetooth se ha convertido en la tecnología inalámbrica dominante para los dispositivos de Internet de las cosas por dos razones:es económico y fácilmente disponibles . La tecnología Bluetooth Mesh intenta abordar uno de los inconvenientes de Bluetooth, tiene un alcance muy corto. Bluetooth tiene un excelente perfil de energía porque transmite a baja potencia (0 dBm o menos) y la velocidad de datos es muy alta (1 mb / s), por lo que el tiempo en el aire es muy corto. Esto hace que Bluetooth Low Energy (BLE) sea una excelente opción para dispositivos que funcionan con baterías, como dispositivos portátiles que se conectan a teléfonos inteligentes, pero el desafío de usar Bluetooth en un entorno industrial es que se necesita instalar una infraestructura para transportar los datos. El modelo de teléfono inteligente no funcionará.

El estándar Bluetooth Mesh se está desarrollando para permitir que los dispositivos BLE se conecten en red para transportar datos de regreso a un dispositivo de puerta de enlace, donde se pueden enrutar aún más a Internet. Aunque la especificación de malla BLE aún está en desarrollo, será una arquitectura poderosa que permitirá que dispositivos de bajo costo alimentados por baterías se conecten en entornos industriales o empresariales.

Dicho esto, aquí hay algunos casos en los que ni siquiera Bluetooth Mesh funcionará bien:

• Los sensores de malla Bluetooth no están bien distribuidos. Cuando combina el corto alcance de Bluetooth con las necesidades de una red de malla, el diseño y la administración de la malla son fundamentales. La malla de Bluetooth funcionaría bien para sensores que se distribuyen casi uniformemente en un área (sensores de HVAC, luces), pero no tan bien para implementaciones más "grumosas" (monitores de energía, dispensadores de papel, monitores industriales).
• Algunos sensores se encuentran en ubicaciones aisladas. Este es realmente un subconjunto del caso anterior, pero solo para enfatizar el punto, si tiene un sensor apagado por sí solo, no puede unirse a una malla, si el nodo vecino está fuera de rango.
• Alto volumen de sensores. Incluso las redes de malla tienen limitaciones de rendimiento, y cuantos más datos necesite la malla para moverse, más energía (y menos duración de la batería) tendrá cada nodo.

En Link Labs, hemos descubierto que la arquitectura más poderosa para sensores IOT industriales de bajo costo usa Bluetooth, pero no una malla:

• Bluetooth a LTE-M :Aquí la conexión Bluetooth se realiza desde un dispositivo “lector” de baja potencia que se conecta directamente a la red LTE Cat-M1. Estos dispositivos de bajo costo y bajo consumo actúan como lo hace la puerta de enlace en un sistema IOT Bluetooth tradicional, pero están diseñados para instalarse en grandes volúmenes en una empresa, como una fábrica. Cada grupo de sensores de Bluetooth estaría "conectado" a un dispositivo lector. 5-10 dispositivos Bluetooth por puente LTE-M es un buen equilibrio. Estos puentes se pueden alimentar con CA en un tomacorriente simple y se pueden colocar en un lugar conveniente cerca de los sensores BLE.
• Bluetooth a Lora / Symphony Link :Para instalaciones que encuentran que LTE-M es demasiado costoso o difícil (quizás la red celular es débil), el puente Bluetooth puede transmitir a largo plazo a través de LoRa usando Symphony Link. Esta es la arquitectura que utiliza AirFinder para RTLS Data. Esta es una combinación muy poderosa porque combina sensores de bajo costo con las características de "sin integración de TI" de Symphony Link. Luego, la puerta de enlace Lora se retroalimenta a través de Cellular o Ethernet.

Arquitectura de AirFinder

Conclusiones clave:

• Bluetooth es una poderosa herramienta de conectividad en el kit de herramientas de un arquitecto de Internet de las cosas.
• No es viable el uso de teléfonos inteligentes para el backhaul de conectividad industrial o empresarial.
• Bluetooth Mesh es solo una opción para casos de uso bien distribuidos y controlados, como el control de iluminación.
• El uso de Bluetooth en combinación con backhaul de largo alcance es la forma preferida de aprovechar Bluetooth en las soluciones IOT industriales.