آیا بلوتوث 5 پدیده ی دیگری در حوزه اینترنت اشیاء خواهد بود؟

بلوتوث 5 چیست؟

اگر شما یک ماشین مدرن یا یک گوشی هوشمند دارید به احتمال زیاد حداقل یکبار از بلوتوث در زندگی خود استفاده کرده اید.بلوتوث در همه جا وجود دارد:در بلندگو،هدفون بی سیم،اتومبیل،لباس ،لوازم پزشکی و حتی کفش!

دو نوع  دستگاه بلوتوث وجود دارد:

بلوتوث کلاسیک :این نوع بلوتوث در بلندگوهای بی سیم ،سیستم های سرگرمی خودرو و هدست استفاده می شود.

بلوتوث کم انرژی (BLE): این نوع از بلوتوث در برنامه های کاربردی که در آن مصرف انرژی اهمیت زیادی دارد (مانند دستگاهایی که از باتری استفاده می کنند) و نیز در جاهایی که داده های کوچک به صورت پشت سرهم منتقل می شوند(مانند سنسورهای حسگر) بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

نکته قابل توجه این است که این دو نوع دستگاه بلوتوث با یکدیگر سازگار نیستند،یعنی یک دستگاه بلوتوث کلاسیک قادر به برقراری ارتباط مستقیم با دستگاه های بلوتوث کم انرژی نیست.به همین دلیل است که برخی از دستگاه ها (مثلا گوشی های هوشمند)تصمیم به استفاده از هر دو نوع بلوتوث گرفته اند(که به آنها دستگاه بلوتوث دو حالته گفته می شود)،به طوری که امکان ارتباط با هر دو دستگاه وجود دارد.

از آنجا که در بسیاری از سیستم های اینترنت اشیاء از دستگاه ها و سنسورهای کوچک  استفاده می شود،بلوتوث BLE استفاده بیشتری نسبت به بلوتوث کلاسیک در دستگاه های IOT دارد.

گروه SIG در دسامبر 2016 نسخه بلوتوث 5.0 را منتشر کرد.اکثر تکنولوژی ها و ویژگی های معرفی شده در این نسخه بروی بلوتوث کم انرژی تمرکز دارد.

ویژگی های جدید بلوتوث 5.0

3 ویژگی اصلی که معرفی شده اند عبارتند از:

1-سرعت دو برابر

2-دامنه چهار برابر

3-ظرفیت تبلیغاتی هشت برابر

اجازه دهید هر کدام از اینها را مرور کنیم تا به برنامه های کاربردی اینترنت اشیاء که می توانند از آنها استفاده کنند، نگاهی بیندازیم.

سرعت دو برابر

در نسخه های قدیمیتر بلوتوث (4.2 و بالاتر) ،نرخ داده برای BLE برابر با مقدار ثابت 1 mbps بود که دو برابر شدن سرعت داده در بلوتوث 5.0(2.mbps)  , باعث عملی شدن  برنامه های کاربردی بیشتری در حوزه اینترنت اشیاء شد. از جمله مزایای دیگر آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

-کاهش مصرف انرژِی به دلیل اینکه داده های مشابه در زمان کمتری ارسال می شوند.

-بهبود همزمانی بی سیم به دلیل کاهش زمان رادیو

یکی از دلایل استفاده از حالت 2mbps  این است که این حالت به ما امکان کاهش محدوده را می دهد؛ زیرا سرعت بالاتر باعث کاهش حساسیت رادیویی در نقطه ی دریافت می شود.به همین دلیل این مورد می تواند برای برنامه های کاربردی که می توانند سرعت انتقال داده بالاتر را به مقداری از محدوده ترجیح دهند،مفید باشد.

BLE در مقایسه با دیگر پروتکل های بی سیم کم مصرف (مانند ZigBee , Z-Wave , Thread ) نرخ انتقال داده ی بیشتری دارد،حتی با نرخ داده 1mbps.مسلما با اضافه شدن نرخ جدید سرعت (2mbps) برنامه های کاربردی بیشتری در حوزه اینترنت اشیاء عملیاتی می شوند. برای مثال پخش ویدئو با کیفیت پایین، جریان صوتی و انتقال ناگهانی داده های بزرگ مانند تصاویر.

 

دامنه چهار برابر

بلوتوث 5.0 همچنین حالتی با دامنه ی طولانی معرفی کرد که از روش اصلاح خطایی با نام FEC (Forward Error Correction) استفاده می کند.FEC اجازه می دهد تا گیرنده بتواند داده هایی که دچار خطا (نویز یا دستکاری) شده اند را بازیابی کند.بنابراین در هنگام وقوع خطا،به جای انتقال مجدد داده ،گیرنده می تواند داده های اصلی را با استفاده از افزونگی داده بازیابی کند.این حالت PHY نامیده می شود(PHY  به معنای رادیو فیزیکی است و به لایه رابط رادیویی در معماری شبکه اشاره دارد).مزیت استفاده از این حالت ،افزایش دامنه است،که با ایجاد توازن میان کم کردن مصرف و کاهش سرعت (125kbs یا 500kbs) صورت می گیرد.

از BLE  در برنامه های کاربردی که نیاز به برقراری ارتباط با دستگاه هایی در فواصل دور دارند،استفاده می شود. برای مثال:دستگاه های کنترل از راه دور،اتوماسیون خانگی و …

 

ظرفیت تبلیغاتی 8برابر(x8)

در BLE  ,3 نوع حالت اصلی می تواند کار کند:در حالت تبلیغات،اسکن و یا اتصال.برای اینکه دو دستگاه BLE به هم متصل شوند،یک دستگاه باید تبلیغ کند(درخواست را ارسال کند) و دیگری باید آن را اسکن کند تا اتصال بین این دو دستگاه آغاز شود.تبلیغات اساسا شامل پخش بسته هایی می شود که به دستگاه های اسکنر دیگر اجازه پیدا کردن این بسته ها را می دهد. اگر بسته های تبلیغاتی نشان دهنده ی این باشند که دستگاه تبلیغاتی اجازه ی این اتصال را می دهد، آنگاه دستگاه های اسکن می توانند اتصال را آغاز کنند.

در نسخه های قبلی بلوتوث،حجم بارگیری (payload) داده های تبلیغاتی محدود بود (31 بایت).در بلوتوث 5.0، یک حالت تبلیغاتی جدید به نام تبلغات گسترده (Extended Advertising) معرفی شده است.تبلیغات گسترده اجازه می دهد تا به جای 31بایت داده،255 بایت داده در هر بسته بارگیری شود.

تبلیغات در همه دستگاه های BLE استفاده می شود،اما برنامه ای که از این حالت به طور کامل استفاده می کند،تکنولوژی Beacon می باشد.با افزایش ظرفیت تبلیغاتی در بلوتوث 5.0، تکنولوژی Beacons می تواند داده های بسیار بیشتری را انتقال دهد که باعث به وجود آمدن برنامه ها و کاربرد های جدید در اینترنت اشیاء(IOT) می شود.

نتیجه

همانطور که می بینیم، بلوتوث 5.0 چند ویژگی را معرفی کرد که می توان آن ها را به طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی اینترنت اشیاء(IoT) اعمال کرد. با این حال، نکات کلیدی مهمی در ذهن ایجاد می شود:

دامنه های بلند و سرعت بالا ویژگی های اختیاری در مشخصات رسمی بلوتوث است،بنابراین هر چیپ ست یا دستگاهی که از بلوتوث 5.0 استفاده می کند، لزوما از هم ی حالت های جدید پشتیبانی نمی کند.

برای استفاده از این ویژگی های جدید،دو دستگاه BLE برای اینکه بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند نیاز به پشتیبانی از بلوتوث 5.0 و ویژگی های آن را دارند. برای مثال، برای استفاده از حالت دوربینی در انتقال اطلاعات حسگر در فاصله های طولانی بین دستگاه حسگر و گوشی هوشمند، هر دو دستگاه سنسور و گوشی هوشمند باید از بلوتوث 5 و حالت دوربرد پشتیبانی کنند.

گوشی های هوشمند سرعت کافی برای پشتیبانی از بلوتوث 5.0 را ندارند، حتی زمانی که سخت افزاری جدید از آن پشتیبانی می کند، API ها باید اجازه دهند توسعه دهنده تلفن همراه از این ویژگی ها استفاده کند.

با این حال برنامه های کاربردی اینترنت اشیاء (IOT) که از ویژگی های بلوتوث 5.0 پشتیبانی می کنند،به راحتی هم در طرف تلفن همراه و نیز قسمت های نهفته قابل استفاده می باشند.

 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *