Bluetooth 메시 - 산업용 IOT용 프로토콜

Bluetooth는 다음 두 가지 이유로 사물 인터넷 장치의 지배적인 무선 기술이 되었습니다. 저렴함 및 즉시 사용 가능 . Bluetooth Mesh 기술은 Bluetooth의 단점 중 하나인 매우 짧은 범위를 해결하려고 합니다. 블루투스는 저전력(0dBm 이하)으로 전송하고 데이터 전송률이 매우 높아(1mb/s) 방송 시간이 매우 짧기 때문에 에너지 프로파일이 매우 뛰어납니다. 따라서 BLE(Bluetooth Low Energy)는 스마트폰에 연결되는 웨어러블과 같은 배터리 구동 장치에 탁월한 선택이지만, 산업 환경에서 Bluetooth를 사용하는 경우의 과제는 데이터를 백홀하기 위해 인프라를 설치해야 한다는 것입니다. 스마트폰 모델이 작동하지 않습니다.

Bluetooth 메시 표준은 BLE 장치가 함께 네트워크로 연결되어 데이터를 게이트웨이 장치로 다시 전송하고, 여기서 더 나아가 인터넷으로 라우팅할 수 있도록 하기 위해 개발되고 있습니다. BLE 메시 사양은 아직 개발 중이지만 산업 또는 기업 환경에서 저비용 배터리 전원 장치를 연결할 수 있는 강력한 아키텍처가 될 것입니다.

하지만 다음은 Bluetooth Mesh도 제대로 작동하지 않는 몇 가지 경우입니다.

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Bluetooth 메시 센서는 잘 분산되어 있지 않습니다. 짧은 범위의 Bluetooth와 메시 네트워크의 요구 사항을 결합할 때 메시 설계 및 관리가 중요합니다. Bluetooth 메시는 영역 전체에 거의 균일하게 분포된 센서(HVAC 센서, 조명)에는 잘 작동하지만 "덩어리진" 배포(파워 모니터, 종이 디스펜서, 산업용 모니터)에는 적합하지 않습니다.

일부 센서는 격리된 위치에 있습니다. 이것은 실제로 이전 사례의 하위 집합이지만 포인트를 집으로 몰기 위해 자체적으로 센서가 꺼져 있으면 이웃 노드가 범위를 벗어나면 메시에 합류할 수 없습니다.

많은 양의 센서. 메시 네트워크에도 처리량 제한이 있으며, 메시가 이동해야 하는 데이터가 많을수록 각 노드의 전력은 더 많고 배터리 수명은 줄어듭니다.

Link Labs에서는 저비용 산업용 IOT 센서를 위한 가장 강력한 아키텍처가 블루투스를 사용하지만 메시는 사용하지 않는다는 것을 발견했습니다.

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블루투스에서 LTE-M으로 :여기에서 Bluetooth 연결은 LTE Cat-M1 네트워크에 직접 연결된 저전력 "리더" 장치에서 이루어집니다. 이러한 저비용 및 저전력 장치는 기존 Bluetooth IOT 시스템에서 게이트웨이 역할을 하지만 공장과 같은 기업에서 대량으로 설치되도록 설계되었습니다. Bluetooth 센서의 모든 그룹은 하나의 판독기 장치에 "그룹화"됩니다. LTE-M 브리지당 5-10개의 Bluetooth 장치가 좋은 균형을 이룹니다. 이 브리지는 간단한 콘센트에서 AC로 전원을 공급받을 수 있으며 BLE 센서 근처의 편리한 위치에 배치할 수 있습니다.

Bluetooth to Lora/Symphony 링크 :LTE-M이 너무 비싸거나 어렵다고 생각되는 설치의 경우(아마도 셀룰러 네트워크가 약할 수 있음) Bluetooth 브리지는 Symphony Link를 사용하여 LoRa를 통해 장거리로 전송할 수 있습니다. 이것은 AirFinder가 RTLS 데이터에 사용하는 아키텍처입니다. 이것은 Symphony Link의 "IT 통합 없음" 기능과 저렴한 센서를 결합하기 때문에 매우 강력한 조합입니다. 그런 다음 Lora 게이트웨이는 셀룰러 또는 이더넷 자체를 통해 백홀됩니다.

AirFinder 아키텍처

핵심 사항:

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Bluetooth는 사물 인터넷 설계자의 도구 키트에 포함된 강력한 연결 도구입니다.

산업용 또는 기업용 연결 백홀에 스마트폰을 사용하는 것은 불가능합니다.

Bluetooth Mesh는 조명 제어와 같이 잘 분산되고 제어되는 사용 사례에만 사용할 수 있는 옵션입니다.

Bluetooth를 장거리 백홀과 함께 사용하는 것은 산업용 IOT 솔루션에서 Bluetooth를 활용하는 데 선호되는 방법입니다.