JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Bluetoothin uusin eli standardin 5-versio tuo ne ominaisuudet, joita esineiden internet kaipaa: suuremman datanopeuden, pidemmän kantaman ja paremman energiatehokkuuden.

Artikkelin kirjoittaja Daniel Barth työskentelee Rutronik Electronicsilla langattomien tuotteiden markkinointipäällikkönä. Aiemmin hän työskenteli langattomien tuotteiden myyntipäällikönä. Rutronikin palveluksessa hän on ollut vuodesta 2006 lähtien.

Esineiden internet eli IoT menestyy ja kasvaa esineiden ja näiden isäntälaitteiden langattoman yhteyden ansiosta. Bluetoothilla on tässä kehityksessä merkittävä rooli. Käytössä on jo 8,2 miljardia Bluetooth-laitetta ja määrä kasvaa nopeasti uusimman Bluetooth 5 -standardin myötä.

Jo Bluetooth 4.2 toi mukanaan monia laajennetun turvan toimintoja ja perustan nopeammalle datayhteydelle. Lisäksi se on yhtä energiatehokas kuin edeltäjänsä. Bluetooth 5 nostaa yhteyksien datanopeuden kaksinkertaiseksi ja signaalin mukana kulkee 8 kertaa enemmän informaatiota (ilmoitukset, kutsut ja lähetykset) neljä kertaa pidemmällä kantamalla.

Nopeammin

Bluetooth 5:n kaistanleveys on 2 megabittiä, kun standardi modulaationopeus oli 1 megabitti sekunnissa. Sen tuloksena 5-versio voi siirtää dataa kaksinkertaisella nopealla. Laitteet voivat siis lähettää enemmän dataa lyhyemmässä ajassa, mutta tietyn datanmäärän lähettämiseen myös kuluu vähemmän tehoa. Tämä riippuu tietenkin ennen kaikkea siitä, kuinka kauan radiolinkkiä käytetään.

2 megabittiä on kuitenkin teoreettinen lukema. Protokolla- ym. viestit tarkoittavat, että käytännössä dataa siirtyy kahteen suuntaan noin 1,6 megabittiä sekunnissa. Yhteen suuntaan maksiminopeus on noin 700-800 kilobittiä sekunnissa.

Enemmän

Yksi Bluetooth 5:n elintärkeä ominaisuus on ns. ilmoitus-laajennus (Advertising Extensions). Sen avulla laite voi ilmoittaa itsestään määriteltyjen kanavien ulkopuolella. Lähettämiseen perustuvat sovellukset, kuten majakat, voivat hyötyä kasvaneesta datanopeudesta, kun suuremman broadcast-kapasiteetin yli voidaan siirtää enemmän inofrmaatiota.

Lähetyssovelluksessa mukanaolevien laitteiden välillä ei ole eksplisiittistä yhteyttä. Lähetetty data voidaan vastaanottaa ja lukea millä tahansa kantaman sisällä olevalla Bluetooth-laitteella. Vaikka lähetys näkyy kenelle tahansa, Bluetooth 5 -signaalia eivät välttämättä ymmärrä kaikki lähetyksen näkevät, sillä data voidaan salata ennen lähetystä. Tämä tekee uusimmasta Bluetoothista mielenkiintoisen tekniikan hyvin moniin sovelluksiin ihmisten tai tavaroiden paikannuksesta sisätilanavigointiin ja älyvalaistukseen, jotka voidaan toteuttaa aiempaa helpommin ja laajemmin toiminnoin.

Nämä molemmat laajennukset ovat jo mukana Insight SIP:n ISP1507- ja Telitin BlueMod+S50-moduuleissa. ISP1507 perustuu Nordic Semiconductorin nRF52832-järjestelmäpiiriin, joka on rakennettu Cortex MF5 -ohjaimen ympärille. Siinä on 64 kilotavua RAM-muistia ja 512 kilotavua flashia. Vaikka moduulin koko on hyvin pieni (8 x 8 milliä), siihen on saatu integroitua kaksi kidettä (32MHz+32KHz) ja antenni, joten se voidaan helposti istuttaa erilaisiin sovelluksiin.

Insight SIP:n ISP1507-moduulin lohkokaavio.

Telitin BlueMod+S50-moduuli perustuu pieneen 10 x 17 -milliseen formaattiin, joka varmistaa, että edeltävät moduulit (kuten BlueMod+SR Dual Mode Module, BlueMod+S, ja BlueMod+S42) voidaan helposti korvata sillä ilman muutoksia laitteistoon tai ohjelmistoon. ISP1507:n tavoin BlueMod+S50 perustuu nRF52832-radiopiiriin. Molemmat moduulit pitävät sisällään lisätoimintoja, kuten integroidun ja turvallisen NFC-tuen ja pienen tehonkulutuksen. Lisäksi Telitin moduuliin saa talon sisällä kehitettyjä profiileja, kuten Terminal I/O -profiilin, joka on yhteensopiva perinteisen Bluetoothin SPP-profiilin kanssa. Erittäin vähävirtainen BlueMod+S50-moduuli on suunniteltu suureen joukkoon IoT-sektorin sovelluksia – kotiautomaatiosta ja terveyslaitteista akkukäyttöisiin sovelluksiin, joissa tuotteen elinkaari on pitkä.

Telitin BlueMod+S50-moduuli.

Pidemmälle

Bluetoothin Long Range -laajennus ennakoi jo yhtä Bluetooth 5:n parannusta: paljon pidempää radiokantamaa. Tähän päästään aiempaa edistyneemmällä signaalin enkoodauksella. Se hyödyntää muuttamatonta 1 meganäytteen (/sekunnissa) modulointia, mutta aiemmasta poiketen kaksi tai seitsemän näytettä käytetään yksittäisen bitin järjestämiseen (mikä vastaa 125 kbps / 500 kbps), mikä mahdollistaa FEC-virheenkorjauksen (Forward Error Correction). Bluetoothia suositellaan myös sovelluksiin, joissa yhteydessä olevien laitteiden välissä on useita seiniä, kuten kotiautomaatiossa ja älykkäiden kaupunkien toteutuksissa.

Nopeammilla, luotettavimmilla ja turvallisimmilla yhteyksillä Bluetooth 5 tukee nopeampaa dataliikennettä ja vastaa IoT:n turva- ja suojausvaatimuksiin. Tämä on keskeinen askel Bluetooth SIG:lle (Special Interest Group), jotta koti- ja rakennusautomaatioon mahdollistetaan laajapeittoinen, saumaton IoT-kokemus ja päästään etenemään paikannuspalveluja kohti. Näiden potentiaali on valtava: vuoteen 2020 mennessä markkinoille tuodaan ABI Researchin mukaan yli 371 Bluetooth-yhteydellä varustettua majakkaa, jotka tuovat käyttäjille juuri tällä hetkellä kaivattua informaatiota.

Ensimmäinen täysin BT5-yhteensopiva järjestelmäpiiri

Nordic Semiconductorin nRF52840-järjestelmäpiiri on markkinoiden ensimmäinen täysin Bluetooth 5 -määrityksiä tukeva BLE-piiri (Bluetooth Low Energy) ja se takaa kasvaneen datanopeuden, kahdeksankertaisen ilmoituskapasiteetin ja nelinkertaisen kantaman. Lisäksi se tulee ANT-, 802.15.4 (Thread)- ja 2,4 gigahertsin sovelluksia edistyneen moniprotokollatuen ansiosta.

Järjestelmäpiirillä on 64 megahertsin 32-bittinen ARM Cortex-M4F -prosessori, 1 megatavua flash-muistia ja 256 kilotavua RAM-muistia, NFC-tagi, USB 2.0 -tuki, ja valikoima oheislaitteita (esimerkiksi QSPI, NFC-A, ja ARM CryptoCell 310 -salausprosessori, joka mahdollistaa suorituskykyisen sirulle integroidun salauksen toteuttamisen.

nRF52840 tukee laajaa 1,7-5,5 voltin syöttöjännitealuetta ja tarjoaa jopa 48 GPIO-liitäntää 7x7 millisen AQFN-kotelossa. Bluetooth 5:sta varten esikvalifioitu BLE-protokollapino S140 SoftDevice tukee piiriä. Piiri on yhteensopiva aiempien nRF52-, nRF51- ja nRF24-sarjojen tuotteiden kanssa.

 
 

Pelottaako kuvien varmuuskopiointi verkkoon? Harkitse omaa pilveä

Viime vuonna otettiin huikeat 1,2 biljoonaa eli 1200 miljardia digitaalista valokuvaa1, joista noin 85 prosenttia älypuhelimilla. Kuvat säilyttävät muistojamme, jotta voimme palata myöhemmin niihin hetkiin, jotka muovaavat elämäämme ja kertovat tarinoitamme perheellemme ja ystävillemme. Puhelimen kadottaminen saattaa kuitenkin tarkoittaa myös näiden arvokkaiden muistojen hukkaamista. Niinpä on ehdottoman tärkeää varmistaa, että niistä on varmuuskopio.

Lue lisää...

IoT-suunnittelusta demokraattisempaa – avoimen koodin korteilla ja yhteisöjen tuella

Avoimen koodin ohjelmistojen rinnalle ovat tulossa avoimen koodin laitteistot ja kortit. Niiden ja suunnittelijayhteisöjen avulla yhä useampi rakentelija voi saada IoT-suunnittelunsa valmiiksi tuotteeksi asti.

Lue lisää...
 
ETN_fi Langaton anturi kertoo betonin kosteuden https://t.co/QF085IazLJ @MatoEngineering @japikas @FinnBuild
ETN_fi Phoenix Contact ostaa kaksi saksalaista yritystä: SKS Kontakttechnik keskittyy sähkömekaniikkaan, Pulsotronic GmbH… https://t.co/AfQDWxGQ6x
ETN_fi First truly black solar modules roll off industrial production line @AaltoUniversity https://t.co/ym11lOA2lL
ETN_fi Telian toimitusjohtaja: 5G-datassa kokeillaan uusia hintamalleja https://t.co/we8ryxGl4D @teliafinland
 
 

ny template