Betrachten Sie das Problem Nr. 1 bei Bluetooth-basierten intelligenten Sensornetzwerken

Bluetooth ist ein drahtloser Kommunikationsstandard mit geringem Stromverbrauch und kurzer Reichweite. Technisch gesehen arbeitet Bluetooth im Bereich von 2400 bis 2483,5 MHz im ISM 2,4 GHz-Frequenzband, das in weiten Teilen der Welt ohne Lizenz verfügbar ist. Im Gegensatz zu den Sub-GHz-Bändern und da dieses Band überall ähnliche Vorschriften hat, hat es sich für viele Verbrauchergeräte als viel beliebter erwiesen (und wird auch für die meisten Wi-Fi-Verbindungen verwendet). Die Daten werden in Pakete aufgeteilt und über einen von 79 ausgewiesenen Bluetooth-Kanälen ausgetauscht, von denen jeder ein MHz Bandbreite hat. Es wurde ursprünglich für kontinuierliche Datenstreaming-Anwendungen entwickelt, die Daten aus nächster Nähe austauschen. Daher wird es für Anwendungen wie drahtlose Lautsprecher, Headsets, Tastaturen und mehr verwendet.

Siehe auch :Bluetooth vs. Bluetooth Low Energy:Was ist der Unterschied?

Es gibt jedoch ein eklatantes Problem, das einige Auswirkungen auf Bluetooth-basierte Smart-Sensor-Netzwerke hat – und dieses Problem ist die Reichweitenleistung

Mit anderen Worten, es kann für ein verteiltes Netzwerk, das ein solches stromsparendes System verwendet, eine große Herausforderung darstellen. Der Weg, dieses Problem zu umgehen, besteht darin, ein Mesh zu bilden, in dem ein Netzwerk von Knoten alle miteinander kommuniziert und Daten weiterleitet. Bei Mesh-Bluetooth-Netzwerken gibt es jedoch eine Vielzahl potenzieller Probleme, die sich auf verschiedene Weise manifestieren.

In diesem Artikel werden wir diese Auswirkungen durchgehen und einige Szenarien hervorheben, in denen Bluetooth-basierte Smart-Sensor-Netzwerke gut funktionieren (und wenn dies nicht der Fall ist). Denken Sie daran, dass diese Auswirkungen auf der Idee basieren, ein Mesh-Netzwerk aufzubauen, um Probleme mit der Bluetooth-Reichweite zu lösen.

Auswirkungen von Reichweiten-Leistungsproblemen

• Akkulaufzeit :Wenn sich Knoten in einem Mesh befinden, muss jeder Knoten sowohl als Sensor als auch als Repeater fungieren. Es muss ständig auf Netzwerkverkehr lauschen, ihn weiterleiten und weiterleiten. Daher wird die Akkulaufzeit wahrscheinlich verkürzt.
• Zuverlässigkeit :Wenn ein Knoten an einem wichtigen Standort aus Ihrem Mesh herausfällt, kann er einen großen Teil des Netzwerks zerstören.
• Kosten :Bluetooth ist relativ günstig, aber diese Kosten variieren drastisch je nach Netzabdeckung in einem Mesh. Die Abdeckung eines kleinen Hauses zum Beispiel mag nicht allzu teuer sein – aber die Abdeckung eines großen Bürogebäudes wird es sein. Ein Teil davon liegt daran, dass Sie Repeater-Knoten dort hinzufügen müssen, wo sie nicht unbedingt benötigt werden, nur um sicherzustellen, dass Ihr Netzwerk die entferntesten Punkte erreicht.
• Latenz :Um eine Nachricht von Punkt A zu Punkt B in einem Mesh-Netzwerk zu erhalten, müssen die Daten zuerst die Punkte C, D, E, F und G passieren. Um eine Nachricht dorthin zu bringen, wo sie hingehört, können Sie daher einige Sekunden Latenzzeit einführen.

Szenarien, in denen Bluetooth-basierte Smart-Sensor-Netzwerke gut funktionieren

Isolierte Sensornetzwerke

Ein Beispiel für ein isoliertes Sensornetzwerk kann ein kleines Haus sein (wo Sie nicht von extremen Reichweiten sprechen). Sie könnten wahrscheinlich die weitesten Reichweiten mit nur wenigen Knoten abdecken – oder Sie können den Bereich möglicherweise mit einem zentral gelegenen Access Point abdecken und auf die Verwendung von Knoten verzichten. Beispiele für gute Bluetooth-basierte Netzwerke sind Fernbedienungen mit kurzer Reichweite, die Fernseher, Radios, Spielsysteme oder Smart-Home-Beleuchtung steuern.

Smarte Fahrzeuge

Fast alle neuen Fahrzeuge (und viele ältere Fahrzeuge) sind Bluetooth-fähig, sodass Sie auf Ihrem Telefon Musik hören oder über die Autolautsprecher sprechen können. Fahrzeuge bieten eine perfekte Bluetooth-Umgebung, da sie in sich geschlossen sind und alle Geräte nah beieinander sind.

Szenarien, in denen Bluetooth-basierte Smart-Sensor-Netzwerke nicht gut funktionieren

Outdoor-Anwendungen

Wenn Sie erwägen, ein Bluetooth-basiertes Smart-Sensor-Netzwerk auf einem College-Campus zu integrieren, sollten Sie über eine andere Sensortechnologie nachdenken. Es wird nicht nur schwierig sein, die Reichweite zu bewältigen, sondern Sie werden auch versuchen, in einem überlasteten Band mit Interferenzproblemen zu arbeiten. Hier kann Zuverlässigkeit zu einem wichtigen Thema werden. Wenn jemand eine zu viele Hot Pockets in die Mikrowelle schickt, können die Mikrowellen das Radio stören und einen Teil Ihres Mesh-Netzwerks zerstören – was zu großen Kopfschmerzen führt.

Dynamische oder mobile Netzwerke

Wenn Sie versuchen, ein Bluetooth-Netzwerk zu planen, das mit ständiger Bewegung oder einer dynamischen Hochfrequenzumgebung (RF) umgeht, stehen Sie vor einer Herausforderung. Zu bestimmen, wie Sie sicherstellen können, dass Ihre Knoten angemessen mit Ihrem Gateway kommunizieren können, ist eine Herausforderung genug, aber es ist noch schwieriger, wenn ein Teil Ihres Netzwerks mobil ist.

Nicht vergessen:

Es gibt eine ganze Reihe von Technologien, um drahtlose Sensornetzwerke zu implementieren, und alle haben Stärken und Schwächen. Sie müssen Ihre spezielle Anwendung und Ihr Geschäftsmodell berücksichtigen und diese Elemente verwenden, um die beste Lösung zu finden. Und wenn Sie Fragen haben, können Sie uns gerne kontaktieren – wir helfen Ihnen gerne weiter.