藍(lán)牙m(xù)esh配置文件如何用于實(shí)時(shí)定位服務(wù)?
低功耗藍(lán)牙(Bluetooth Low Energy)設(shè)備的外形輕巧,可用于資產(chǎn)和人員的實(shí)時(shí)定位服務(wù)(RTLS)。它的一大主要優(yōu)勢(shì)就是電池壽命長(zhǎng),可以保證便攜式設(shè)備能夠始終處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)。
藍(lán)牙m(xù)esh配置文件提供了基本的基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)議,支持利用mesh中繼節(jié)點(diǎn)(通常是線路供電的設(shè)備)網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)簽來(lái)實(shí)現(xiàn)消息中繼。這些節(jié)點(diǎn)的位置通過(guò)幾何三邊測(cè)量技術(shù)來(lái)計(jì)算,通常是由三個(gè)或以上的節(jié)點(diǎn)所接收到的信號(hào)強(qiáng)度(RSSI)來(lái)確定的,而定位精確度取決于用于RSSI測(cè)量的單個(gè)芯片。例如WiSilica病人跟蹤系統(tǒng)的商用類(lèi)產(chǎn)品,通常需要精細(xì)到1米。
支持照明控制
藍(lán)牙m(xù)esh配置文件以及藍(lán)牙m(xù)esh模型規(guī)格主要用來(lái)為照明控制提供支持。不久的將來(lái),許多基于低功耗藍(lán)牙的聯(lián)網(wǎng)照明產(chǎn)品有可能被廣泛普及,尤其是在企業(yè)級(jí)市場(chǎng)中。因?yàn)樵谄髽I(yè)中使用這種照明設(shè)備作互聯(lián)節(jié)點(diǎn),不僅便利,而且節(jié)約成本,從而在整個(gè)企業(yè)環(huán)境中,實(shí)現(xiàn)對(duì)低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的位置感知。
藍(lán)牙m(xù)esh模型規(guī)格已經(jīng)定義了由單個(gè)燈具位置來(lái)進(jìn)行設(shè)置和報(bào)告的流程,例如,它可以被用于定義三邊測(cè)量參考節(jié)點(diǎn)的位置。其次,藍(lán)牙m(xù)esh配置文件還支持廣播數(shù)據(jù)包的使用,能夠及時(shí)有效地中繼來(lái)自標(biāo)簽的短期非同步廣播ADV數(shù)據(jù)包。此外,目前市場(chǎng)上簡(jiǎn)單的跟蹤產(chǎn)品中標(biāo)簽只傳輸固定ADV Beacon數(shù)據(jù)包,相比之下,藍(lán)牙m(xù)esh模式具有更強(qiáng)大的安全程序,例如每則消息都使用序列號(hào)和密鑰進(jìn)行加密,來(lái)防止消息中繼攻擊(replay attack)的發(fā)生。因此,標(biāo)簽不會(huì)被輕易復(fù)制,它的位置也不會(huì)像簡(jiǎn)單的Beacon標(biāo)簽一樣,輕易被惡意接收器跟蹤。
智能環(huán)境中的藍(lán)牙
目前還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)面向RTLS定義的藍(lán)牙配置文件,雖然有些與RFD相關(guān)的工作是在智能環(huán)境工作中開(kāi)始的,它的目的是用來(lái)預(yù)測(cè)藍(lán)牙m(xù)esh配置文件的使用。在任何情況下,作為應(yīng)用層協(xié)議,藍(lán)牙m(xù)esh配置文件都能夠與其它應(yīng)用程序共存,即使不是所有應(yīng)用程序配置文件都已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,也可以構(gòu)建完整的RTLS系統(tǒng)。核心低功耗藍(lán)牙(Bluetooth Low Energy)堆棧層的兼容性得到保障,就可以確保與移動(dòng)設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)的整合。這是低功耗藍(lán)牙在眾多短距離無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)中的一個(gè)突出優(yōu)勢(shì),就像藍(lán)牙m(xù)esh配置文件中提到的,即使將智能電話甚至是老式電話作為啟動(dòng)配置設(shè)備(Provisioner),也可以安全地將設(shè)備添加到藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)中。
滿足應(yīng)用的嚴(yán)苛需求
一般來(lái)說(shuō),從典型的企業(yè)級(jí)部署中的標(biāo)簽數(shù)量和每個(gè)標(biāo)簽生成的流量來(lái)看,RTLS比照明控制的要求更嚴(yán)格;颊吆唾Y產(chǎn)的標(biāo)簽需要每秒發(fā)送一次或多次,確保位置實(shí)時(shí)更新。例如在典型的醫(yī)療環(huán)境中,一個(gè)小范圍內(nèi)就可能會(huì)有數(shù)百位患者和資產(chǎn)的標(biāo)簽。
作為具有網(wǎng)絡(luò)泛洪(Flooding)特性的mesh,藍(lán)牙m(xù)esh配置文件在應(yīng)用時(shí)如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)乜紤]到流量工程的相關(guān)問(wèn)題,吞吐量就會(huì)受到影響。但是,配置文件中還有一些規(guī)定,例如節(jié)點(diǎn)有不同類(lèi)型,包括單純的被動(dòng)型節(jié)點(diǎn)(passive node)、中繼節(jié)點(diǎn)(relay node)、以及低功耗節(jié)點(diǎn)(low power node),能讓不同的供應(yīng)商進(jìn)行額外的應(yīng)用層優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)更高的整體信道利用率和流量吞吐量。
最后,系統(tǒng)通常需要網(wǎng)關(guān)設(shè)備,讓mesh網(wǎng)絡(luò)的接口連接到Wi-Fi或其他LAN,最終連接到云服務(wù)器,接收并存儲(chǔ)所有的ADV數(shù)據(jù)包及其RSSI,并執(zhí)行位置計(jì)算。不難想象,標(biāo)準(zhǔn)化工作最終將定義一個(gè)RTLS配置文件,實(shí)現(xiàn)從協(xié)議到網(wǎng)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化,并將充分利用藍(lán)牙5的新特性,例如擴(kuò)展的廣播數(shù)據(jù)包和大量次級(jí)廣播信道。這就能讓RTLS服務(wù)提供商更充分地使用藍(lán)牙m(xù)esh配置文件,通過(guò)云端向藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)中的任何設(shè)備提供RTLS服務(wù)。就像互聯(lián)網(wǎng)的連接一樣,實(shí)時(shí)定位服務(wù)將成為每臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的關(guān)鍵功能。
穎特新科技供應(yīng)村田制作所藍(lán)牙模塊系列。
編輯:admin 最后修改時(shí)間:2018-01-05