蓝牙网状网络 - 工业物联网协议
蓝牙已成为物联网设备的主要无线技术有两个原因:它便宜 并且随时可用 .蓝牙Mesh技术试图解决蓝牙的缺点之一,它的距离很短。蓝牙具有如此出色的能量分布,因为它以低功率(0 dBm 或更低)传输,并且数据速率非常高(1 mb/s),因此空中时间非常短。这使得低功耗蓝牙 (BLE) 成为连接到智能手机的可穿戴设备等电池供电设备的绝佳选择,但在工业环境中使用蓝牙的挑战是需要安装基础设施来回传数据。智能手机型号无法使用。
正在开发蓝牙网状网络标准,以允许 BLE 设备联网以将数据传回网关设备,在那里可以进一步路由到互联网。尽管 BLE 网状网络规范仍在开发中,但它将是一个强大的架构,允许低成本、电池供电的设备在工业或企业环境中连接。
也就是说,在某些情况下,即使是蓝牙 Mesh 也无法正常工作:
- 蓝牙网状传感器分布不均。当您将蓝牙的短距离与网状网络的需求相结合时,网状网络的设计和管理至关重要。蓝牙网状网络适用于几乎均匀分布在整个区域的传感器(HVAC 传感器、灯),但不适用于“块状”部署(电源监视器、纸分配器、工业监视器)。
- 一些传感器位于孤立的位置。这实际上是前一种情况的一个子集,但只是为了解决问题,如果您自己有一个传感器,如果相邻节点超出范围,它就无法加入网格。
- 大量传感器。即使网状网络也有吞吐量限制,并且网状网络需要移动的数据越多,每个节点的功率就越大(电池寿命也就越短)。
在 Link Labs,我们发现最强大的低成本工业物联网传感器架构确实使用蓝牙,但不使用网状网络:
- 蓝牙到 LTE-M :这里的蓝牙连接是通过直接连接到 LTE Cat-M1 网络的低功耗“阅读器”设备进行的。这些低成本和低功耗设备在传统蓝牙 IOT 系统中充当网关,但设计用于在工厂等企业中大量安装。每组蓝牙传感器都将“组合”到一个阅读器设备上。每个 LTE-M 桥接器 5-10 个蓝牙设备是一个很好的平衡。这些桥接器可以通过简单插座中的交流电供电,并放置在 BLE 传感器附近的便利位置。
- 蓝牙到 Lora/Symphony 链接 :对于发现 LTE-M 过于昂贵或困难的安装(可能是蜂窝网络较弱),蓝牙桥接器可以使用 Symphony Link 通过 LoRa 进行远距离传输。这是 AirFinder 用于 RTLS 数据的架构。这是一个非常强大的组合,因为您将低成本传感器与 Symphony Link 的“无 IT 集成”功能相结合。然后 Lora 网关通过蜂窝或以太网本身回传。
AirFinder 架构
关键要点:
- 蓝牙是物联网架构师工具包中的强大连接工具。
- 将智能手机用于工业或企业连接回程是不可行的。
- Bluetooth Mesh 仅适用于分布良好且受控的用例,例如照明控制。
- 将蓝牙与远程回程结合使用是在工业物联网解决方案中利用蓝牙的首选方式。
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