المتجر
هل تذكرون عندما كنا ننقل الصور بين الهواتف باستخدام البلوتوث؟ تبدو تلك الأيام قديمة الآن. ما بدأ كطريقة معقدة لمشاركة الملفات تطور ليصبح تقنية أساسية نستخدمها يوميًا دون تفكير - من سماعات الأذن اللاسلكية إلى إعدادات لوحة المفاتيح والفأرة. لقد تغيرت الأمور تمامًا مع ظهور تقنية البلوتوث منخفض الطاقة (BLE).
في عام ٢٠١٦، أُطلقت تقنية بلوتوث ٥.٠ مع العديد من الميزات الجديدة التي تستهدف عالم إنترنت الأشياء المزدهر. ومؤخرًا، بلوتوث SIG أصدرت شركة مايكروسوفت مؤخرًا تقنية بلوتوث 6.0 في 3 سبتمبر 2024. هذه المرة، تأتي ببعض التحديثات الجديدة، ويتسابق عالم التكنولوجيا للتكيف مع المواصفات الجديدة. يسعدنا أن نلقي نظرة على كيفية تأثير بلوتوث 6.0 على خدمات تحديد الموقع عبر البلوتوث، والفرص الجديدة التي تنتظرنا.
ما هو البلوتوث والبلوتوث 6.0
يتكون البلوتوث بشكل أساسي من معيارين يحملان نفس الاسم: البلوتوث "الكلاسيكي" الذي تم تطويره في التسعينيات و بلوتوث منخفضة الطاقة (BLE). تم استخدام تقنية البلوتوث الكلاسيكية في الأصل لبث الصوت ونقل البيانات، وهي الآن تُستخدم على نطاق واسع في تقنيات تحديد مواقع الأجهزة لتلبية الطلب المتزايد على حلول تحديد المواقع الداخلية.
يوجد اليوم أكثر من 8.2 مليار جهاز بلوتوث حول العالم. وبالتالي، يُعدّ البلوتوث بروتوكول الاتصالات اللاسلكية قصيرة المدى الأكثر انتشارًا. وقد برزت تقنية البلوتوث منخفض الطاقة (BLE) كتقنية اتصال إنترنت الأشياء قصيرة المدى، مما يوفر استهلاكًا منخفضًا للطاقة وتواصلًا فعالًا بين الأجهزة. وقد قدّم البلوتوث 5.0 قدرات تتبع أفضل، والآن، مع إصدار البلوتوث 6.0، نشهد نقلة نوعية أخرى في مجال تحديد المواقع بدقة عالية.
بلوتوث 6.0 ليس مجرد تحديث بسيط. فكما هو الحال في التحديثات الرئيسية السابقة، يُبنى بلوتوث 6.0 على إصدارات بلوتوث 5.4 و5.3 والإصدارات الأقدم، ولا يحل محلها. بل يُوسّع نطاق العديد من الميزات الجديدة. ما هو التركيز هذه المرة؟ تعزيز الأمان وتحسين دقة قياس المسافة بشكل ملحوظ.
الميزات الرئيسية لبلوتوث 6.0
الابتكار الأبرز في Bluetooth 6.0 هو Channel Sounding، لكن المواصفات تتضمن العديد من التحسينات المهمة الأخرى:
- استكشاف قناة البلوتوث: المعروف سابقًا باسم HADM، يتيح قياس المسافة بدقة عالية بين أجهزة Bluetooth من خلال النطاق القائم على الطور (PBR).
- تصفية الإعلانات المستندة إلى القرار:يؤدي هذا إلى تمكين مسح الجهاز بكفاءة أكبر من خلال السماح بمسح القناة الثانوية الانتقائية استنادًا إلى محتوى قناة الإعلان الأساسية.
- مراقبة المعلنين:إمكانية جديدة تتيح للأجهزة تتبع وقت تحرك المعلنين داخل النطاق وخارجه من خلال أحداث واجهة وحدة التحكم المضيفة (HCI).
- تعزيز ISOAL:تقدم طبقة التكيف المتزامنة المحسنة وضع تأطير جديد يمكنه تقليل زمن الوصول للتطبيقات الحساسة للوقت مع تحسين الموثوقية.
- مجموعة ميزات LL الموسعة:يتيح للأجهزة تبادل معلومات ميزات طبقة الارتباط المدعومة بشكل أكثر فعالية.
- تحديث مساحة الإطار:يقدم فاصلًا قابلًا للتفاوض ليحل محل الفاصل الثابت الذي يبلغ 150 ميكروثانية للاتصالات والتدفقات المتزامنة المتصلة.
كيف يعمل Bluetooth Channel Sounding
يُمثل قياس القنوات، المعروف سابقًا باسم قياس المسافة عالي الدقة (HADM)، أحدث ابتكارات بلوتوث في مجال قياس المسافات. فهو يتيح لجهازي بلوتوث قياس المسافة بينهما بدقة مُحسّنة للغاية. في حين أن طرق RSSI التقليدية كانت تُوفر دقة تتراوح بين 3 و5 أمتار، وتقنية AoA/AoD في بلوتوث 5.1 حققت دقة أقل من متر، فإن تقنية Channel Sounding تُحدث نقلة نوعية، حيث تُخفض الدقة إلى أقل من 10 سنتيمترات، وتُنافس تقنية UWB. يُعد هذا نقلة نوعية في إمكانيات تحديد المواقع عبر بلوتوث.
يكمن السحر في نهجه المزدوج في القياس:
- تحديد المدى على أساس الطور (PBR):يحسب المسافات الدقيقة باستخدام فروق الطور
- وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا (RTT):يقيس وقت انتقال الإشارة الدقيق بين الأجهزة
يتم تحديد المدى إما باستخدام طريقة واحدة أو طريقتين تعملان معًا لتنسيق 72 قناة ضمن طيف 2.4 جيجاهرتز. ويدعم ما يصل إلى أربعة مسارات هوائي بين الأجهزة مع ثماني مجموعات هوائيات ممكنة.
قياس قناة البلوتوث وتحديد المواقع بدقة
يُثير عالم التكنولوجيا ضجةً كبيرةً حول التحسينات العديدة التي أُضيفت إلى إصدار بلوتوث 6.0، ولكن الميزة الأبرز بلا شك هي تقنية Bluetooth Channel Sounding. من المتوقع أن تُحدث هذه الميزة الرائدة نقلةً نوعيةً في طريقة تعاملنا مع خدمات تحديد الموقع والوعي بالمسافة. نحن متحمسون لرؤية ما سيُتاح للمستخدمين ومُقدمي الحلول. إليكم بعض النقاط الرئيسية.
وبذلك aدقة النطاق العريض للغاية tخطأ
تتميز هذه التقنية الجديدة بدقة تصل إلى سنتيمتر واحد من خلال تحديد المدى القائم على الطور، وسيكون لذلك تأثير كبير في منافسة حلول النطاق العريض للغاية (UWB). لطالما عُرفت تقنية النطاق العريض للغاية (UWB) بقدراتها الدقيقة في تحديد المواقع، ولكن هل ستستمر هذه الهيمنة؟
في تطبيقات تحديد المواقع المعتمدة على البلوتوث، يوفر قياس PBR وRTT المزدوج دقة عالية في تحديد المواقع مع تقليل البنية التحتية. قد يتطلب تحديد المواقع بتقنية UWB وتقنية Bluetooth AoA الشائعة حاليًا مصفوفات هوائيات معقدة أو بنية تحتية واسعة. الآن، لا يتطلب تحديد المواقع الآمن والدقيق سوى أجهزة بلوتوث قياسية.
والأهم من ذلك، في البيئات الصعبة ذات الأسطح العاكسة المتعددة (مثل المكاتب والمستودعات الحديثة)، يوفر جهاز PBR من Channel Sounding قياسات موثوقة باستخدام هوائيات متعددة. كما أن تطبيق هذه الحلول سيكون أسهل بكثير.
في الأساس، تحسّنت دقة تحديد المواقع بشكل كبير، مع الحفاظ على فعالية التكلفة وسهولة التنفيذ. قد يجعل هذا التطور تقنية البلوتوث أحد الخيارات المفضلة لتطبيقات التتبع الدقيق.
التبني الواسع النطاق لأجهزة التتبع
بحلول عام ٢٠٢٨، سيكون لدينا ما يقارب ٧.٥ مليار جهاز بلوتوث يتم شحنها، وسيكون هناك عدد كبير من الأجهزة التي قد تُدمج تقنية سبر قنوات البلوتوث مع مرور الوقت. هذه التقنية مهيأة للانتشار السريع بفضل توافقها مع أجهزة بلوتوث LE الحالية في كثير من الحالات. بل يمكن ترقية بعض الأجهزة المتوفرة حاليًا لتمكين هذه الميزة.
يمكن ترقية بعض الأجهزة الموجودة لدعم Channel Sounding - مما يؤدي إلى إنشاء شبكة فورية من نقاط تثبيت المواضع.
تعزيز الأمن والتوافق
يتميز Channel Sounding أيضًا بأمان عالٍ وتوافقية أفضل. فهو مزود بحماية مدمجة ضد التهديدات الشائعة لمنع هجمات الوسيط وهجمات الترحيل. ويشمل ذلك الاتصالات المشفرة ومولد البتات العشوائية الموزعة (DRBG) وغيرها. مع أن هذا قد لا يؤثر على المستخدمين يوميًا، إلا أن التحكم الآمن في الوصول وتتبع الأصول سيكونان أكثر موثوقية.
علاوة على ذلك، تم تصميم Channel Sounding للعمل مع تقنية Bluetooth الحالية، مما يعني أنه يمكن دمجه مع Bluetooth AoA/AoD للتطبيقات مثل تحديد المواقع الداخلية وتتبع الأصول.
كميزة قياسية للبلوتوث، من المتوقع أن تشهد تقنية Channel Sounding استخدامًا واسع النطاق في منتجات BLE الجديدة، بما في ذلك أنظمة SoC ووحدات تحديد المواقع. يتيح ذلك نشر أنظمة تتبع قابلة للتطوير وموثوقة دون الحاجة إلى مكونات أو مساحة إضافية، مع تقليل تكاليف التنفيذ وإطالة عمر البطارية.
التطبيقات المستهدفة لبلوتوث 6.0
تتوسع مواصفات البلوتوث مع كل مراجعة لتشمل تطبيقات وسيناريوهات أكثر فأكثر. وبينما يبدأ العالم باستكشاف إمكانيات بلوتوث 6.0 الجديدة، لا نزال في المراحل الأولى من تطبيقات تحديد القنوات. ستكشف السنوات القادمة عن حالات استخدام مبتكرة. التطبيقات الرئيسية القائمة على خدمات تحديد الموقع هي كما يلي.
ابحث عن حلولي
من أبرز تطبيقات المستهلكين تطبيق "العثور على حلولي". يتضمن هذا التطبيق استخدام علامات تتبع شخصية متنوعة لتحديد مواقع الأشياء الثمينة، مثل المحافظ وحقائب الظهر والهواتف والأمتعة والمفاتيح، وحتى الحيوانات الأليفة. تتيح دقة تطبيق Channel Sounding، التي تصل إلى مستوى السنتيمتر، للمستخدمين العثور على الأشياء المفقودة بدقة تفوق بكثير ما يظنه المرء.
الأهم من ذلك، أصبح من الممكن الآن تتبّع أي جهاز بلوتوث LE تقريبًا مزود بشرائح متوافقة بدقة عالية، دون الحاجة إلى أجهزة إضافية. في حين أن ميزة "البحث الدقيق" من Apple تستخدم تقنية النطاق العريض للغاية (UWB) في هواتف iPhone 11 والإصدارات الأحدث لتحديد موقع AirTags أو حافظات شحن AirPods بدقة، فإن تقنية Bluetooth 6.0 لا تُحسّن دقة تتبّع هذه الأجهزة فحسب، بل تُوفّر أيضًا دقة مماثلة في تحديد المواقع للأجهزة التي لا تدعم تقنية النطاق العريض للغاية (UWB).
الأصول Tالاجهاد
بالمقارنة مع الحلول السابقة، تعمل تقنية Bluetooth Channel Sounding على تحسين أداء تتبع الأصول الداخلية بشكل كبير مع تقليل تعقيد النشر.
في المستشفيات، يُمكن للموظفين تتبُّع المعدات عالية القيمة، مثل أجهزة تخطيط القلب ومضخات التسريب، بسهولة أكبر. ثبّتوا بطاقات Bluetooth Channel Sounding على الأدوات أو المقطورات أو المعدات في المستودعات المزدحمة أو مواقع البناء، وسيتم إخطاركم عند نقل الأصول خارج المواقع المُخصصة لها. يُسهّل Channel Sounding، إلى جانب ملصقات الرفوف الإلكترونية، تحديد مواقع المنتجات في مراكز التسوق الكبيرة أو مراكز البيع بالتجزئة. أينما كان هناك الكثير من الأشخاص المتنقلين (مثل المطارات ومحطات القطارات)، يُمكنه توفير توجيه واضح وإرشاد إلى البوابات التي تُمثل وجهتكم، مما يُبسّط مسار الرحلة.
رقمي Kعيون و Access السيطرة
يتألق نظام Channel Sounding في تطبيقات المفاتيح الرقمية، إذ يجمع بين الأمان المُحسّن والتحديد الدقيق للمواضع. وعند استخدامه مع تقنيتي AoA وAoD، يُحسّن بشكل ملحوظ استشعار القرب في تطبيقات مثل الأقفال الذكية. فبينما يُحدد AoA وAoD الموقع النسبي، يقيس Channel Sounding المسافة، وهو مزيج مثالي لأجهزة الدخول الآمنة.
كميزة قياسية، تُمكّن ميزة Channel Sounding أجهزة البلوتوث من الكشف عن موقعها الدقيق للأجهزة المصرح لها دون الحاجة إلى شرائح UWB. مع تزايد استخدام البلوتوث في أجهزة إنترنت الأشياء، سنحصل قريبًا على شبكة قوية قادرة على تحديد موقع أي شيء تقريبًا في أي مكان.
بلوتوث 6.0 مقابل UWB لتحديد المواقع بدقة عالية
تزداد تقنيات تحديد المواقع عالية الدقة تنوعًا مع تعدد الخيارات المتاحة في السوق. لم يعد الأمر يقتصر على تقنية النطاق العريض للغاية (UWB) فحسب، بل تُتيح تقنية تحديد القنوات في بلوتوث 6.0 إمكانيات جديدة في مجال تحديد المواقع. بناءً على التطبيقات المذكورة أعلاه، يبدو أن هناك تداخلًا بين تقنية النطاق العريض للغاية (UWB) وتقنية تحديد القنوات، فما هي الاختلافات؟
أداء الدقة
وفقًا لـ Bluetooth SIG، يوفر نظام Channel Sounding دقةً تصل إلى سنتيمترات على مسافات كبيرة. ويمكن للتقنيتين تحقيق دقة أقل من 10 سم ضمن نطاق 150 مترًا، مما يجعل Channel Sounding بديلاً جذابًا لقياس المدى الدقيق بتقنية UWB. والأهم من ذلك، بالنظر إلى التكلفة العالية والتعقيد الكبير لتقنية UWB، فإن تحديد المواقع بتقنية Bluetooth يلبي معظم احتياجات تتبع الأصول.
بالإضافة إلى ذلك، تجدر الإشارة إلى أن تقنية النطاق العريض الفائق الحالية، مقترنةً بتقنية طول المجال، توفر دقةً تصل إلى السنتيمترات، وأحيانًا إلى أقل من السنتيمترات. وتُعدّ تقنية النطاق العريض الفائق أساسيةً في التطبيقات التي تتطلب هذه الدرجة من الدقة.
كفاءة الطاقة
بالنسبة لتقنية بلوتوث، تُعرف كفاءة الطاقة بجودتها العالية - خاصةً في وضع الطاقة المنخفضة (BLE) - وينطبق هذا أيضًا على تقنية بلوتوث 6.0. على الرغم من تحسين شرائح UWB لتقليل استهلاك الطاقة، إلا أنها تستهلك في المتوسط طاقة أكبر من البلوتوث، خاصةً للاتصالات أو التتبع المستمر.
اعتماد السوق والنظام البيئي
بالنظر إلى منظومة البلوتوث الضخمة، التي تُشحن حوالي 5 مليارات وحدة سنويًا، فمن الواضح أن هذه التقنية تتمتع بميزة تفوق كبير. وبفضل اعتمادها، ستزداد سرعة دمج تقنية Channel Sounding في تطبيقات متنوعة. تتوفر شرائح UWB بشكل متزايد في الأجهزة المتطورة، ولكنها لا تزال تُعتبر إضافةً إضافيةً وليست بديلاً عن البلوتوث.
باعتبارها ميزة قياسية، لا تحاول Channel Sounding استبدال UWB، بل إنها تكمل حلول تحديد المواقع الحالية بدقة على مستوى السنتيمتر وأمان معزز، خاصة بالمقارنة مع تحديد المواقع عبر Bluetooth استنادًا إلى RSSI وDirectory Finding.
متى سنرى بلوتوث 6.0
بدأ إطلاق تقنية بلوتوث 6.0، ومعالج Snapdragon 8 Elite من كوالكوم من أوائل الرقاقات التي تدعم المعيار الجديد. لا تزال سلسلة هواتف iPhone 16 تدعم تقنية بلوتوث 5.3، ولكن من المرجح أن تنتقل سلسلة هواتف iPhone 17 القادمة إلى تقنية بلوتوث 6.0. وقد تشهد أوائل عام 2025 أول دفعة من ملحقات بلوتوث 6.0، بما في ذلك سماعات الأذن وأجهزة تتبع اللياقة البدنية وأجهزة التتبع.
في MOKOSmart، لا نكتفي بمراقبة ثورة البلوتوث 6.0، بل نعمل على بنائها. وحدة MK19 nRF54L15 يدعم معيار البلوتوث الجديد 6.0. منارة بلوتوث نحن، كمصنّعين، نتطلّع إلى رؤية تطبيقات مبتكرة، لا سيما في مجال إنترنت الأشياء والصناعة 4.0. ومع توسّع نطاق تطبيق إثبات المفهوم، من المرجح أن تتبنّى المزيد من الشركات حلول التتبع القائمة على تقنية البلوتوث.
