התפתחות טכנולוגיית Bluetooth ויישומים שלה במכשירי בית חכמים

התפתחות טכנולוגיית Bluetooth ויישומים שלה במכשירי בית חכמים

טכנולוגיית Bluetooth הפכה להיות חוט בלתי נראה אך חיוני בד של חיי היומיום המודרניים, במיוחד בתוך המערכת האקולוגית המתרחבת במהירות של מכשירים ביתיים חכמים.מה התחיל כפתרון נישה עבור ראשיים ללא כבל התפתח לסטנדרט קצר כמעט כל כך קצר טווח, המאפשר לכל דבר מרמקולים אלחוטיים ועד מערכות אוטומציה ביתית מתוחכמת יותר, במהלך שני העשורים האחרונים, שיפורים מהותיים בנתונים באמצעות חישוב, טווח, צריכת חשמל, אבטחה והפך ל- Bluetooth חדש של תכונות חכמות של איכות חיים (עדכנפיים) של מערכות אבטחה ואפקטיביות יותר של מערכות אבטחה ואפקטיביות של איכות ביתית, ואפקטיביות, ואפקטיביות, ואפקטיביות, עד כמה זמן, עד כמה זמן, ואפקטיביות יותר של מערכות אבטחה, ואפקטיביות יותר של מערכת אבטחה, ואפקטיביות של מערכת יחסים חכמות יותר, לפני שני עשורים, ואפקטיביות, וחדש של מערכות אבטחה, ואפקטיביות של מערכת אבטחה, ואפקטיביות יותר, עד ל-בת זוג, לפני שני עשורים, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר של מערכות אבטחה Bluetooth, לפני שני עשורים, יותר של מערכת אבטחה Bluetooth יעילה יותר, יותר של מערכת אבטחה Bluetooth יעילה יותר, יותר, ואפקט

מקור טכנולוגיית Bluetooth

הסיפור של Bluetooth מתחיל בסוף שנות ה-90 של אריקסון, ענקית התקשורת השוודית Jaap Haartsen ו Sven מאטיססון הוקדשו לפיתוח ממשק רדיו זול, קצר טווח שיכול להחליף את הסבך של כבלים המחברים פריפריה כמו מקלדת, עכברים וטלפונים סלולריים.הפרויקט, במקור קודמו "MC Link", שמטרתו ליצור קישור אוניברסלי שברשותו מעט מאוד כוח רפואי ו-2.4 אינץ'י (Idustri) קטן בעולם, ISM).

הטכנולוגיה נקראה באופן רשמי על שם הראל "כחול" גורמסון, מלך המאה ה -10 של דנמרק ונורווגיה, שיחדו שבטים משבשים את השם נבחר כי כמו המלך, התקן האלחוטי החדש שמטרתו לאחד מכשירים נפרדים ופרוטוקולים תקשורתיים של דנמרק האייקוני עצמו הוא קושרת של ראשית המלך, ו-B (בתסריט הצעיר פותא) בשנת 1998, למרות שהגישה את ה-Bluetoothic Bluetooth, היה 0.

מפתחי מיילסטון ב- Bluetooth Evolution

Bluetooth עבר מספר תיקונים עיקריים, כל אחד מהם מתייחס למגבלות קריטיות וחשיפת מקרים חדשים לשימוש.הבנת הגרסאות הללו מספקת הקשר לכיצד יישומי בית חכמים הפכו לעמידים.

Bluetooth 1.x ו- 2.0 + EDR: הקרן

Bluetooth 1.0 ו-1.1 תמכו בנתוני נתונים של כ-1 Mbps, אך עם גבוה מעל פני השטח, יעיל באמצעות ערכת דרך היה קרוב יותר ל 723 kbps. Connection Setup היה איטי, ואבטחה הייתה מינימלית. Bluetooth 2.0 + EDR (דירוג נתונים), שהוצג בשנת 2004, היה קפיצת משמעותית.על ידי שימוש במודולציה מפתח משתנה של רמות שונות ( ⁇ /4-DQ ו-DPSK), הוא חיסלם את שיעור הנתונים המלוטשטמעומים ל-Mbsp, עם שיפור יעיל יחסית, עם רמות גבוהות יחסית, עם רמות של שלב אופטיקה, עם רמות של שלב זה נשאר גבוה יחסית, עם רמות של שימוש ב-D2, עם רמות של שימוש ב-D2DQ ו-DPSK, עם רמות של שימוש ב-DPSK, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם רמות יעילות של ממשק עם רמות יעילות של שימוש ב-DPSK, עם רמות גבוהות יחסית, עם רמות גבוהות יחסית, עם רמות גבוהות יחסית, עם זאת, עם רמות של שימוש ב-DPSK, עם רמות של שימוש ב-DPSK, עם רמות של שימוש ב-DPSK, עם זאת, עם זאת, עם רמות גבוהות יחסית, עם זאת, עם רמות מהירות שימוש

Bluetooth 3.0 + HS: The High-Speed Detour

בשנת 2009 Bluetooth 3.0 + HS (High Speed) אושרר.עבור העברת נתונים רבת-העת, זה יכול למנף את רדיו ה- Wi-Fi 802.11 כדי להשיג מהירויות עד 24 mbps. עם זאת, הקישור Bluetooth שימש רק למשא ומתן; נתונים אמיתיים זרמו על הקשר Wi-Fi. זה המורכבות הנוספת והסוללה, כך שהוא ראה אימוץ מוגבל במכשירים ניידים וכמעט אף אחד במוצרים ביתיים חכמים.

Bluetooth 4.0: The Game- Changer (Bluetooth Low Energy)

Bluetooth 4.0, שפורסם בשנת 2010, היה רגע שפיכות מים.זה הציג את Bluetooth Low Energy (BLE), ערימה פרוטוקול חדשה לחלוטין המיועדת למכשירים הדרושים כדי לרוץ במשך חודשים או שנים על סוללה חד-תא יחיד. BLE, גם ממוסחרת כמו Bluetooth Smart, פועלת על אותה להקה של 2.4 GHz אבל משתמשת אדריכלות מ"מ פשוטה וכתוצאה מכך היא תומכת רק 40 ערוצים (במקום 79), משתמשת בתדירות של שינוי של נתונים נמוך יותר מ"מ"מ"מ"מ) אך היא יכולה להיות רק 10 שניות, אך משתמשת בדרגה נמוכה יותר מ"מ, אך משתמשת ב-15 מעלות צלזיוס, אך היא יכולה להפעיל רק ב-15 מעלות צלזיוס, אך היא יכולה להיות נמוכה יותר מ"מ, אך היא רק בדרגה אחת בלבד, אך היא משתמשת בדרגה אחת בלבד, אך משתמשת בדרגה אחת בלבד, אך היא תומכת רק בדרגה אחת, אך היא תומכת רק בדרגה של 15 מעלות צלזיוס, אך היא משתמשת בדרגה אחת בלבד, אך היא תומכת רק בדרגה של 15 מעלות צלזיוס, אך היא תומכת רק בדרגה אחת של 15 מעלות צלזיוס, אך היא תומכת רק בדרגה נמוכה יותר מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ (במקום ⁇ נמוך יותר מגובה של 15 שניות בלבד, אך היא

ההשפעה הייתה מיידית. BLE עשתה את זה מעשי לבניית חיישנים זעירים - זמן, לחות, דלת / מגע, קרבה - שניתן להציב בכל מקום ללא שינויים תכופים בסוללה, המהפכה הסמארטפונים גם דלקה אימוץ בלתי אפשרי; אפל כללה אותו באייפון 4S, ולאחר מכן אנדרואיד לאחר זמן קצר לאחר השימוש של BLE של חבילות פרסום וחיבורים מותאם לעוצמה נמוכה עשה את זה אידיאלי עבור מכשירים חכמים כי לבלות את הזמן הקטן ביותר שלהם, רק כדי להעביר נתונים קטנים.

Bluetooth 5.0: טווח, מהירות ורדיו

Bluetooth 5.0, הודיע בשנת 2016, הציג ארבע פעמים את הטווח (עד 240 מטר קו-of-sight), פעמיים את המהירות (2 Mbps BLE), ועלייה פי שמונה ביכולת חבילת הפרסום.הטווח הגיע מהמבוא של מצב ארוך טווח באמצעות קודד PHY (שכבת פיזי) עם תיקון קדימה, אשר יכול להגיע מעל 1 ק"מ בתנאים אידיאליים.

אולי הכי חשוב עבור IoT, Bluetooth 5.0 הוסיף מצב שידור חדש שנקרא "ללא קשר" תקשורת, המאפשרת משואות לשלוח עומסי תשלום גדולים יותר מבלי צורך בזוג.זה סלל את הדרך לשירותים מבוססי מיקום, מעקב נכסים, ורשתות mesh. יכולת הפרסום המוגברת אפשרה לשדר מידע מורכב יותר, כגון שם, נתוני שירות ורמת כוח TX, כל חיוני עבור גילוי יעיל בבית חכם.

Bluetooth 5.1: כיוון מציאת

Bluetooth, שפורסם בשנת 2019, הוסיף תכונה ממוקדת הרבה: כיוון מציאת.שימוש בזווית של ההגעה (AoA) ואנגלה של טכניקות Departure (AoD), מכשירים יכולים לקבוע את הכיוון של אות עם דיוק בתוך כמה מעלות.יכולות זו פתחה יישומים מיקום מקורה, כגון מציאת מפתחות אבודים או ניווט בתוך בניין.

5.2 Bluetooth ו-5.3: אודיו ויציבות לסרב

5.2 (2020) הציגה את LE Audio, ארכיטקטורת אודיו חדשה המשתמשת ב- LC3 Codec כדי לספק איכות גבוהה יותר ב bitrates נמוך יותר, המאפשרת שידור אודיו (דומה לחוויית "האוזניים שלי רק" במרחבים ציבוריים) ו אודיו רב-זרםי עבור מכשירי אוזניים אלחוטיים אמיתיים. Bluetooth 5.3 (2022) שיפרו את יעילות החיבור, הפחתת הגמישות בפרסום תקופתי, ושיפור ניהול החשמל, תוך פחות מ- 4.0, תוך כדי פחות מ-4.5 או יותר מ-4.5 חיי Bluetooth או יותר מאשר יעילות בית חכם.

כיצד Bluetooth Powers The Smart Home

האבולוציה של Bluetooth - במיוחד מבוא של BLE ו / מהירות דחיפה של 5.0 - הפך אותו לטוען חזק עבור קישוריות בית חכם היום, מיליוני מכשירים בית חכם להסתמך על Bluetooth עבור ההתקנה הראשונית (באמצעות יישומים חכמים) ושליטה מתמשכת.

היתרונות של Bluetooth בבתים חכמים

• (FLT:0)אנרגיה של קוצר רוח: 1FIRLT 1 (החומר) צריכת החשמל הנמוכה ביותר של BLE מאפשר חיישנים וננעלים לרוץ במשך שנים על סוללה אחת.זהו יתרון מכריע על פני Wi-Fi, אשר מנקה סוללות במהירות.
• (FLT:0)Ease of Setup:FLT:1 Bluetooth הצמד הוא לעתים קרובות פשוט כמו לחיצה על כפתור. פלטפורמות בית חכם רבות להשתמש Bluetooth עבור הצעד הראשון הזמנית לפני המכשיר מחובר באופן אופציונלי לרשת Wi-Fi.
• (FLT:0) Cost:BuildFLT:1 ; צ'יפס Bluetooth הם זולים, לעתים קרובות עולה פחות מ 1 $ למודול בנפח.זה שומר על המחיר של מכשירים ביתיים חכמים נגיש.
• (FLT:0) Ubiquity: 1 כמעט כל טלפון חכם, טאבלט ומחשב נייד כולל Bluetooth.אין צורך ברכז נוסף כדי לשלוט במכשיר Bluetooth; הטלפון עצמו פועל כבקר.
• (FLT:0) סודיות: (FLT:1) מפרטים Bluetooth מודרניים כוללים הצמד מאובטח (חיבורים מאובטחים) באמצעות עקומת חמקמק דיפי-הלמן (ECDH) החלפת מפתח, הצפנה עם AES-CCM, ותכונות פרטיות כמו פתרון כתובות פרטיות אקראיות.

מכשירים ביתיים חכמים Bluetooth Smart Home

• (FLT:0) תאורה חכמה: אנדרט 1 (Piphs Hue) ו מותגים אחרים מציעים נורות Bluetooth שניתן לשלוט ישירות מטלפון ללא גשר.
• (FLT:0) Thermostats:FLT:1 מכשירים כמו ecobee (באמצעות BLE לתקשורת חיישן) ו-N Nest (כחול עבור ההתקנה הראשונית) ממינוף Bluetooth לתקשורת בעוצמה נמוכה עם חיישנים מרוחקים.
• (FLT:0)Door Locksue: 1 באוגוסט, Schlage, ו- Yale מנעולים חכמים להשתמש ב- Bluetooth עבור גישה כמעט שדה (auto-unlock כאשר הטלפון שלך נמצא בקרבת מקום) ולתכנת קודים מרכזיים חדשים באמצעות אפליקציה.
• (FLT:0 סודיות חיישן:FLT:1 irable מבוסס חלון / דלתות חיישנים, גלאי תנועה וחיישנים דליפות מים יכולים לרוץ במשך שנים על תאי מטבע תוך דיווח אירועים באופן מיידי.
• (FLT:0) עוזרי הקול: 1) אמזון אקו ורמקולים של Google נסנוס משתמשים ב- Bluetooth לא רק כדי להתחבר לרמקולים חיצוניים אלא גם לחיבור למכשירים ביתיים חכמים אחרים של Bluetooth ולקלט אודיו.
• (FLT:0)Beacons:FLT:1 משואות Bluetooth בהגדרות בית חכם יכול לגרום אוטומציה המבוססת על קרבה - חזרה על אורות כאשר מפתח מתויג נכנס לבית, למשל.

Bluetooth לעומת Wi-Fi, Zigbee, Z-Wave

בעוד Bluetooth הוא מצוין עבור יישומים חכמים רבים בבית, זה לא הפרוטוקול היחיד. Wi-Fi מציע גבוה יותר דרךput וקישוריות אינטרנט ישיר אבל צורכת יותר כוח ויכול לדחוס את רשת הבית. Zigbee ו Z-Wave הם פרוטוקולים רשת ייעודיים כי מצטיינים באמינות, טווח, כוח נמוך, אבל הם דורשים רכזה ייעודית ייעודית (bridge) להתחבר עם סמארטפונים או באינטרנט.

החולשה העיקרית של Bluetooth הייתה יכולות ה- mesh המוגבלות שלה מבחינה היסטורית, חיבורי Bluetooth היו נקודת-נקודת-נקודת-קצה או טופולוגיה כוכבים (עם מאסטר יחיד) עם זאת, הצגת Bluetooth Mesh (2017) כפרופיל על גבי BLE שינתה זאת. Bluetooth Mesh מאפשר אלפי מכשירים ליצור רשת של הגנה עצמית, המעביר פקודות על פני כמה להקות.

בעוד Bluetooth עדיין lags הוא בליטניסטית של נחיתות וכוח אולטרה-נמוך ישן צ'יגבי Z-Wave יש יותר מנגנוני שינה / ונקיה עבור מכשירים סוף שינה.עם זאת, הבסיס המותקן העצום של Bluetooth ושיפור מתמשך אומר שהוא נבחר יותר ויותר עבור יישומים היברידיים: לדוגמה, מנעול המשתמש BLE עבור אינטראקציה טלפונית דלת כוח נמוך, אבל גם תומך חוט או Wi-Fi עבור קישוריות ענן.

מגמות עתידיות ויישומים

האבולוציה של Bluetooth לא מראה סימנים להאטה.ה- Bluetooth SIG פועל באופן פעיל על שיפורים כדי לתמוך בדרישות הגדלות של בתים חכמים ו-IoT.

LE Audio ו-Auracast

LE Audio, חלק מ- Bluetooth 5.2 ומעבר לכך, מציג אודיו שידור Auracast - תכונה שיאפשר רמקולים ביתיים חכמים לייעל אודיו למאזינים בלתי מוגבלים בבית, כמו מערכת אודיו מרובת חדרים ללא רשת Wi-Fi נפרדת.זה גם מאפשר לשמיעה פונקציונליות דמוית שמיעה, שבה טלוויזיה אופעמון דלת יכול לייעל אודיו ישירות לאוזן תואמים.

ערוץ Bluetooth Sounding

הוכרז למפרט עתידי, Bluetooth Channel Sounding שואפת לספק מדידה מרחוק (מציאת טווח) ברמת הסנטימטר, שיפור בהערכות מבוססות RSSI המשמשות כיום.זה יאפשר למכשירים לקבוע קרבה מדויקת, שיפור האבטחה עבור מנעולים דלתיים (הרחבת התקפות ממסר) ומאפשר אוטומציה מבוססת מיקום גרפי יותר.

שילוב עם החומר ו-

תעשיית הבית החכם מתמזגת בתקן החומר, אשר מגדירה את יכולת ה- Application-layer על פני מכשירים ממערכות אקולוגיות שונות.חומר מבוסס כיום על מחרוזת (רשת דלת-עוצמה) על גבי Wi-Fi, אך היא כוללת הוראות עבור Bluetooth LE כדי לשמש עבור אישור המכשיר (ההתחלה) זה אומר ש- Bluetooth תישאר חיוני כמנגנון לוחצים למכשירים מסוימים, המבטיחים חוויית משתמש מסוימת של תרחישים של שליטה ישירה.

מסקנה

ממקורותיה כמחליפם פשוט לתפקודו הנוכחי כאפשר מתוחכמת של מערכות אקולוגיות בית חכמות, טכנולוגיית Bluetooth עברה אבולוציה יוצאת דופן.המבוא של אנרגיית Bluetooth Low היה הרגע המכריע שמנע את הפוטנציאל לחיישנים זולים, מופעלים סוללות ובקרות.