EINFÜHRUNG
Der Zweck dieses Artikels besteht darin, Wissen zu verbreiten, Erkenntnisse teilen, und provozieren Inspiration. Indem Sie dies lesen, Sie werden ein besseres und gründlicheres Verständnis davon haben Bluetooth Mesh Technologien, sowie seine Arbeitsprinzipien, entscheidende Vorteile, und Vorteile, die aus realen Anwendungsfällen wahrgenommen werden.
Bluetooth Low-Energy, auch bekannt als BLE und Bluetooth 5.0, ist ein Kurzfilm- Bereichstechnologie weit verbreitet in Menschen lokalisieren Und Artikelverfolgung in verschiedenen Indoor-Szenarien. Es bietet die Vorteile einer robusten drahtlosen Kommunikation, jedoch bei geringerem Energieverbrauch und geringeren Installationskosten & Wartung (Hernandez-Solana et al., 2020). Jedoch, Es gibt keine perfekte Technologie. Ursprünglich, Mesh-Netzwerkeigenschaften fehlten und wurden von BLE nicht gut unterstützt. Ein BLE-Produkt konnte bisher nur unterstützen eine sehr begrenzte Anzahl von Peripheriegeräte, die an ein zentrales Gerät angeschlossen sind, mit zunehmender Komplexität nicht mehr zurechtkommen IoT Systeme, die immer mehr IoT-Geräte umfassen und daher eine nahtlose Koordination erfordern. Daher, Es ist für IoT-Innovatoren unerlässlich, sich darauf einzulassen Bluetooth Mesh, Ein technologischer Fortschritt, der das Beste aus beiden vereint.
BLUETOOTH-MESH-TECHNOLOGIE
Wie der Name schon sagt, Bluetooth Mesh ist eine Kombination aus zwei hervorragenden Technologien und ermöglicht es, die Vorteile der einzelnen Technologien auszugleichen und die Einschränkungen der anderen auszugleichen. Mehr von der definitiven Seite, Bluetooth Mesh ist ein Mesh-Netzwerk, das es IoT-Geräten ermöglicht, sich miteinander zu verbinden und Informationen über BLE hochzuladen Kabellose Kommunikation zu geringeren Kosten (Bluetooth Mesh-Netzwerk, 2024).
Wenn Bluetooth Mesh die Lösung ist, Was ist das und wie unterscheidet es sich von einem typischen BLE- oder Mesh-Netzwerk?? Um solche Fragen zu beantworten, wir müssen dorthin zurückkehren 2014 als BLE Mesh konzipiert wurde (Bluetooth Mesh-Netzwerk, 2024). Kurz danach 3 Jahre und in 2017, Die Bluetooth Mesh-Spezifikation wurde von der übernommen und veröffentlicht Bluetooth-Spezialinteressengruppe (SAGEN), Dadurch können IoT-Geräte in verschiedenen Anwendungsfällen über die bloße Vernetzung hinaus wirklich intelligent werden (Marcel, 2023). Seitdem es erfunden und seine Spezifikationen übernommen wurden, Bluetooth Mesh soll dafür sorgen, dass mehr IoT-Geräte miteinander verbunden und besser koordiniert werden können, ohne dass zusätzliche Kosten für die Hinzufügung neuer unterstützender Infrastruktur und steigender Energieverbrauch anfallen.
FUNKTIONSPRINZIP VON BLUETOOTH MESH
Wie zuvor erwähnt, Bluetooth Mesh schafft ein Netzwerk, eine Betriebsetage, in der periphere IoT-Geräte direkt miteinander kommunizieren können. Jedes IoT-Gerät, das früher als diente Knoten, wird jetzt zu einem Router, Übertragen der gesammelten Daten und Navigieren anderer Knoten zum Gateway. Innerhalb der von BLE Mesh unterstützten Funkreichweite, Mesh-Geräte können jetzt eine „viele-zu-viele“-Interaktion haben (Häufig gestellte Fragen zu Bluetooth Mesh-Netzwerken | Website zur Bluetooth®-Technologie, n.d.). Wenn eine Route vorübergehend unterbrochen oder dauerhaft entfernt wird, Andere Knoten können neue Routen für den „verlorenen Knoten“ erkennen, um die Datenintegrität und eine normale Übertragung sicherzustellen. Auf diese Weise, Jeder Knoten kann Informationen an andere Knoten weitergeben und andere Knoten können als Gateway oder Router fungieren.
In einem Mesh-Netzwerk, ein Knoten, sowohl bereitgestellt als auch nicht bereitgestellt, Es können beliebige IoT-Geräte sein, z Bluetooth-Beacons, Asset-Tags, Bluetooth trackers, oder Temperatur-Feuchtigkeitssensoren, zum Beispiel. Jedoch, Nur bereitgestellte Knoten können Mesh-Nachrichten senden und empfangen. Sobald die Mesh-Netzwerk wird mit den richtigen Protokollen und Topologiedesigns erstellt, Der Provisioner erkennt nicht bereitgestellte Geräte automatisch und lädt sie nach der Konfiguration in das Mesh-Netzwerk ein, Verifizierung und Authentifizierung.
WICHTIGSTE VORTEILE VON BLUETOOTH MESH
Vielseitigkeit: Einfache Skalierung
Bluetooth Mesh ist besonders nützlich und anwendbar für groß angelegte Industriebetriebe oder IoT-Systeme, die eine große Anzahl von Knoten erfordern. Um das Netzwerk zu erweitern, müssen einfach neue Geräte dort platziert werden, wo das bestehende Mesh-Netzwerk abgedeckt wird (Liu et al., 2017). Angesichts der Natur von Mesh-Netzwerken, Jedes IoT-Gerät, das mit demselben Hub verbunden ist, kann direkt miteinander kommunizieren, solange sich der Knoten in derselben Bluetooth-Reichweite befindet. daher, Der beste Weg, das IoT-Mesh-Netzwerk zu erweitern, besteht darin, neue Geräte hinzuzufügen, und stellen Sie sicher, dass es richtig konfiguriert ist, um von anderen Knoten erkannt zu werden. Und andere bestehende Knoten können den Rest automatisch und intelligent erledigen. Dann, Der neu hinzugefügte Knoten wird zu einem integralen Bestandteil des Mesh-Netzwerks, Erweiterung der Abdeckung und Leistungsfähigkeit des bestehenden Netzwerks, ohne neue Infrastruktur aufzubauen.
Kosteneffizienz: Einfach zu installieren
Solche Mesh-Netzwerkfunktionen erweisen sich als sehr kosteneffektiv, da sie die zusätzlichen Installationskosten einer neuen Infrastruktur erheblich reduzieren, wie zum Beispiel Gateways, Drähte, und Basisstationen. Aufgrund des geringen Energieverbrauchs von BLE, Das neue IoT-System kann eine hohe Leistung unterstützen Kabellose Kommunikation bei wirtschaftlichem Einsatz und Unterhalt. Darüber hinaus, Das Mesh-Netzwerk ermöglicht es Knoten, Informationen an nahegelegene Router weiterzuleiten, Vermeidung von Datenübertragungs- und Energiekosten aufgrund der Kommunikation über große Entfernungen.
Datenintegrität & Zuverlässigkeit: Einfach zu installieren
Der dezentrale Ansatz in IoT-Steuerungssystemen ist tendenziell zuverlässiger, da es keine zentralen Controller gibt. Die Intelligenz wird an alle IoT-Geräte verteilt (Verteilte Intelligenz im Internet der Dinge (IoT) Einsatz von Edge Computing – Universität Stockholm, 2023). Wenn man Route zwischen den Knoten und die Nabe ist kaputt, Der Knoten kann neue Routen mit anderen Knoten automatisch erkennen, um eine normale Übertragung ohne Unterbrechung und Datenverlust sicherzustellen. Eine solche Datenweiterleitungsfunktion bietet mehrere Wege für die Nachrichtenzustellung und Informationsübertragung. Im digitalen Zeitalter, Es reduziert nicht nur die Wartungskosten (z.B. Reparaturaufwand & Arbeit) und schützt die Datensicherheit besser & Integrität insbesondere für große und komplexe IoT-Netzwerke.
ABSCHLUSS & EINSCHRÄNKUNGEN
Das Bluetooth Mesh-Netzwerk ist für das IoT-Ökosystem von entscheidender Bedeutung. Es vereint die entscheidenden Vorteile zweier erstklassiger Technologien, Bluetooth Low – Energie- und Mesh-Netzwerke. Einerseits, Das Mesh-Netzwerk macht es viel einfacher, neue IoT-Geräte zu installieren und hinzuzufügen, um das Netzwerk zu erweitern, ohne zusätzliche finanzielle Belastungen durch eine neue Infrastruktur tragen zu müssen.
Auf dem anderen, Bluetooth-Kabelweniger Die Kommunikation unterstützt Knoten dabei, Informationen bei geringerem Energieverbrauch weiterzuleiten, ohne dass eine Kommunikation über große Entfernungen und Kabelkosten erforderlich sind. Jedoch, Es gibt immer Raum für Verbesserungen. Themen wie Inkompatibilität zwischen IoT-Geräten kann zu besonders kritischen Fehlerpunkten und Blindzeiten während des tatsächlichen Betriebs führen. Um umfassendere Lösungen anzubieten, die von unterstützt werden Starter-Kits Der Schlüssel liegt darin, die richtigen Geräte in das Bluetooth Mesh-Netzwerk zu integrieren und eine nahtlose Koordination sicherzustellen, führende IoT-Innovatoren weiter erforschen und diskutieren.
ZITIERTE WERKE
Hernandez-Solana, A., Perez-Diaz-De-Cerio, D., Garcia-Lozano, M., Bardaji, A. V., & Valenzuela, J. L. (2020). Bluetooth-Mesh-Analyse, Probleme, und Herausforderungen. IEEE-Zugriff, 8, 53784–53800. https://doi.org/10.1109/access.2020.2980795
Bluetooth-Mesh-Netzwerk. (2024, Mai 15). Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth_mesh_networking
Häufig gestellte Fragen zu Bluetooth Mesh-Netzwerken | Website zur Bluetooth®-Technologie. (n.d.). Website zur Bluetooth®-Technologie.
https://www.bluetooth.com/learn-about-bluetooth/feature-enhancements/mesh/mesh-faq/
Verteilte Intelligenz im Internet der Dinge (IoT) Einsatz von Edge Computing – Universität Stockholm. (2023, November 24). https://www.su.se/english/research/research-projects/distributed-intelligence-in-the-internet-of-things-iot-using-edge-computing
Marcel, J. (2023, November 27). Bluetooth Mesh revolutioniert das IoT | Website zur Bluetooth®-Technologie. Website zur Bluetooth®-Technologie. https://www.bluetooth.com/blog/bluetooth-mesh-is-disrupting-the-iot/
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