Вас приветствует Интернет конференция!
Приветствуйем на нашем сайте
BLUETOOTH 5 ТА ЙОГО ОСОБЛИВОСТІ: ВИЗНАЧАЛЬНИЙ КРОК ДО ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ
08.10.2023 19:48
[3. Технические науки]
Автор: Озерчук Ігор Михайлович, провідний науковий співробітник, Український науково-дослідницький інститут спеціальної техніки та судових експертиз Служби безпеки України, м. Київ
ORCID: 0000-0001-7011-0772
Технологія Bluetooth 5, представлена в 2016 році, відкриває нові перспективи для Інтернету речей (IoT), включаючи підвищену швидкість передачі даних, збільшення діапазону та підвищення пропускної здатності мережі [1]. Однак вплив цієї технології на ринок IoT і її можливості залишаються предметом дискусії.
Bluetooth 5 пропонує ряд нових можливостей, які можуть знайти використання в IoT. Одна з них - можливість передачі більш багатої інформації, включаючи не лише геолокацію, а й URL-адреси та мультимедійні файли. Наприклад, кілька сенсорів у магазині можуть забезпечити внутрішню GPS-навігацію до конкретного товару [2].
На жаль, Bluetooth 5 не дозволяє оновлювати старі пристрої Bluetooth. Для нової версії Bluetooth потрібен новий тип чіпів, які повинні бути встановлені на нових пристроях [3].
Було проведено ряд експериментальних вимірювань для оцінки продуктивності Bluetooth 5 порівняно з Bluetooth 4.2 та IEEE 802.15.4. Використовувалися плати розробки Bluetooth 5 nRF52840 від Nordic Semiconductor [4].
Як показали результати, Bluetooth 5 має значно менший споживання енергії, ніж IEEE 802.15.4. В приміщенні Bluetooth 5 показав найкращий результат [5]. Проте це не стосується відкритого простору, де споживання енергії Bluetooth 5 було трохи вищим, ніж у режимі BLE 4.x [4]. Bluetooth 5 має кращу продуктивність за обсягом даних,ніж Bluetooth 4.2 і IEEE 802.15.4 [6]. Це підтверджується великою пропускною спроможністю Bluetooth 5, яка підтверджується вимірюваннями. Зокрема, з урахуванням передачі даних на близькій відстані, Bluetooth 5 виявився значно швидшим, ніж BLE 4.2 [7]. Однак, як доводить дослідження, пропускна спроможність зменшується зі збільшенням відстані.
У відкритому просторі з прямою видимістю максимальна дальність передачі Bluetooth 4.2 становила приблизно 60 метрів. Тоді як передача даних за допомогою Bluetooth 5 досягала дальності 120 метрів і показувала кращу пропускну спроможність, ніж два інші протоколи бездротового зв'язку [1].
IoT представляє значний перехід в способі взаємодії людства з мобільністю та зв'язком. Прогнозується, що IoT забезпечить необхідну амбієнтну інтелектуальність в кожному середовищі для задоволення потреб людей у значно поліпшеному способі життя [8].
Зростання IoT має свої технічні виклики, включаючи масштабованість, інтероперабельність, ефективність комунікацій, безпеку та приватність даних, своєчасність та свіжість даних, мобільність, доступ та продовження сервісу, практичне іменування, розв'язання та виявлення [9,10,11].
Bluetooth 5 може відповісти на третій згаданий виклик, а саме: ефективність комунікацій, яка є фундаментальною для реалізації IoT. Це ставить під питання те, як Bluetooth 5 справляється з іншими викликами, зазначеними вище (такими як масштабованість, інтероперабельність, обробка даних, безпечний доступ, убіквітарність)[12,13].
Bluetooth 5 має на меті запропонувати значні поліпшення продуктивності порівняно з попередніми версіями Bluetooth, щодо швидкості, діапазону та пропускної спроможності. У жорсткій конкуренції за панування в стандарті комунікації IoT, ці нові переваги можуть допомогти BLE стати одним з кращих виборів для IoT. Bluetooth 5 швидкий, стабільний і має низьке споживання енергії, яке робить його привабливим для сценаріїв IoT, таких як розумний дім, розумний город, промисловість 4.0 та інші [7,13].
Близька інтеграція з мобільними пристроями та низька ціна компонентів також вказують на потенціал Bluetooth 5 у становленні масштабного IoT. Однак необхідно подальше дослідження для визначення, наскільки Bluetooth 5 може відповідати викликам IoT, зокрема в контексті масштабованості та інтероперабельності.
Також необхідно розвивати технології для подальшого зміцнення Bluetooth 5 для IoT, зокрема за допомогою розширеного діапазону та підтримки сіті мереж [14].
Bluetooth 5 має всі необхідні риси, щоб стати визначальним стандартом для IoT, але лише час покаже, яким буде його вплив на ширше розповсюдження IoT [2,14].
Майбутні дослідження включають вивчення здатності Bluetooth 5 впоратися з іншими технічними викликами IoT, такими як масштабованість, інтероперабельність, безпека даних, доступність та убіквітарність. Також необхідно дослідити можливості оптимізації потужності радіопередачі Bluetooth 5 для подальшого підвищення дальності дії сигналу і розширення його використання в сфері IoT [13].
Незважаючи на те, що Bluetooth 5 вже демонструє вражаючі показники енергоефективності, є потенціал для подальшого покращення шляхом розробки більш ефективних алгоритмів управління енергією. Також, враховуючи розширені можливості Bluetooth 5 у контексті передачі даних, необхідно подальше дослідження, щоб визначити, як ці новітні можливості можуть бути ефективно використані в різних сценаріях IoT [15].
Bluetooth 5 представляє собою суттєвий крок вперед в технології бездротового зв'язку, що може значно вплинути на широке розповсюдження IoT. Однак, хоча Bluetooth 5 пропонує ряд переваг, є багато аспектів, які потребують подальшого дослідження. Зокрема, потребує подальшого вивчення те, як ця технологія може впоратися з викликами масштабованості, інтероперабельності, безпеки даних, доступності та убіквітарності.
Література
1. Bluetooth Special Interest Group, “Bluetooth Core Specification Version: 5.0,” 2016.
2. K. H. Chang, “Bluetooth: a viable solution for iot? [industry perspectives],” IEEE Wireless Communications, vol. 21, no. 6, pp. 6–7, December 2014.
3. ABI Research, “Bluetooth 5 evolution will lead to widespread deployments on the iot landscape,” London, July 2016.
4. Nordic Semiconductor, “nRF52840: advanced multi-protocol SoC ideally suited for ultra low-power wireless applications (accessed on october 2017),” 2016.
5. PIC24FJ256GB108 - 16-bit PIC and dsPIC Microcontrollers (Accessed on October 2017), Microchip Technology, 2009. http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39897c.pdf
6. MRF24J40MB - rfPIC (Accessed on October 2017), Microchip Technology, 2009. [Online]. Available: http: //ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/70599B.pdf
7. Bluetooth Special Interest Group, “Bluetooth Core Specification Version: 4.0; 4.1; 4.2,” 2010; 2013; 2014.
8. H. B. Pandya and T. A. Champaneria, “Internet of things: Survey and case studies,” in 2015 International Conference on Electrical, Electronics, Signals, Communication and Optimization (EESCO), Jan 2015, pp. 1–6.
9. C. J. Mathias, “Bluetooth is dead,” EETimes, October 2003.
10. V. Gazis, “A survey of standards for machine to machine (m2m) and the internet of things (iot),” IEEE Communications Surveys Tutorials, vol. PP, no. 99, pp. 1–1, 2016.
11. J. Nieminen, C. Gomez, M. Isomaki, T. Savolainen, B. Patil, Z. Shelby, M. Xi, and J. Oller, “Networking solutions for connecting bluetooth low energy enabled machines to the internet of things,” IEEE Network, vol. 28, no. 6, pp. 83–90, Nov 2014.
12. Z. Abbas and W. Yoon, “A survey on energy conserving mechanisms for the internet of things: Wireless networking aspects,” Sensors, vol. 15, no. 10, p. 24818, 2015.
13. S. Raza, P. Misra, Z. He, and T. Voigt, “Bluetooth smart: An enabling technology for the internet of things,” in Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications (WiMob), 2015 IEEE 11th International Conference on, Oct 2015, pp. 155–162.
14. Bluetooth Special Interest Group, “Bluetooth technology to gain longer range faster speed mesh networking in 2016, ”November 11 2015.
15. J. R. Lin, T. Talty, and O. K. Tonguz, “On the potential of bluetooth low energy technology for vehicular applications,” IEEE Communications Magazine, vol. 53, no. 1, pp. 267–275, January 2015.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Другие научные работы даной секции
-
ДАВАЧ ТЕМПЕРАТУРИ НА ОСНОВІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ТЕМПЕРАТУРИ В ЧАСТОТУ З ПОХИБКОЮ +0.65 ◦C / – 0.49 ◦C
12.10.2023 00:00 -
ІННОВАЦІЇ В ПРОЄКТУВАННІ ФІРМОВОГО ОДЯГУ ДЛЯ ЗВО
11.10.2023 23:34 -
ОБГРУНТУВАННЯ ГІБРИДНОЇ СИЛОВОЇ УСТАНОВКИ ТРАНСПОРТНОГО МОДУЛЯ
11.10.2023 20:29 -
METHOD OF CREATING A HYBRID PERSONAL IDENTIFICATION SYSTEM BASED ON BIOMETRIC DATA
11.10.2023 02:29 -
FEATURES OF DESIGNING MODERN RUNNING SOCKS
11.10.2023 02:18
Конференции
Конференции 2024
Конференции 2023
Конференции 2022
Конференции 2021
