على مدى العقود الماضية, إن وتيرة ابتكار إنترنت الأشياء لا تتوقف أبدًا عن إدهاشنا. لقد انتقلنا من أحلام الأجهزة المتصلة إلى نشر شبكات الاستشعار الصناعية الضخمة. تتوقع أبحاث السوق أن الأمر قد انتهى 30 مليار ستكون أجهزة إنترنت الأشياء نشطة 2030 كمنتجات ذكية, يمكن ارتداؤها, أصبحت الأجهزة والمزيد متشابكة في حياتنا اليومية. الابتكار الرئيسي الذي يتيح هذا التغيير? انت حزرتها…تقنيات اتصالات إنترنت الأشياء! بشكل ملحوظ, وهنا أيضًا يأتي دور البلوتوث! في هذا المنصب, سنلقي نظرة على ماهية تقنية Bluetooth IoT بالضبط والأسباب الرئيسية التي تجعلها خيارًا مثاليًا للعديد من تطبيقات إنترنت الأشياء.
ما هو إنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء)?
إنترنت الأشياء هو مفهوم مثير – ربط الأجهزة الذكية والسماح لها بجمع البيانات ومشاركتها. أرغب في استخدام رقعة الشطرنج كقياس لوصف إنترنت الأشياء. تخيل كل قطعة كجهاز استشعار يجمع المعلومات حول المناطق المحيطة بها. بشكل فردي أنها توفر البيانات الظرفية. ولكن يتم ربطها معًا بواسطة تقنيات إنترنت الأشياء, إنهم يتشاركون صورة أكبر تسمح لهم بالتنسيق والعمل بشكل جماعي. هذا يحول الأشياء الغبية إلى أنظمة ذكية!
نحن نشهد هذا التأثير من خلال مليارات منتجات إنترنت الأشياء المنتشرة. أجهزة استشعار متصلة مدمجة في الأشياء اليومية مثل الأجهزة, الات, المستودعات وحتى الماشية للمراقبة, تحليل وإدارة الأنشطة. في حين لا تزال الأيام الأولى, من المتوقع أن تصبح الأنظمة البيئية لإنترنت الأشياء أكبر حجمًا وأكثر سهولة في الوصول إليها.
نظرة عامة على تقنيات البلوتوث
يعتقد معظم الناس أن تقنية Bluetooth هي المعيار اللاسلكي الذي يربط سماعات الرأس بالهواتف. في الواقع, لقد تطورت تقنية Bluetooth على مدى عقود من الابتكار التقني مع الحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة. تتيح تقنية Bluetooth الكلاسيكية الاستخدامات الشائعة مثل سماعات الرأس ولوحات المفاتيح اللاسلكية. وأحدث تقنية بلوتوث منخفضة الطاقة (أصبح) يعمل المعيار على تحسين أنظمة إنترنت الأشياء الصغيرة بطاقة وتكلفة منخفضة للغاية.
ولم تكن مجموعة Bluetooth Special Interest Group ترتكز على أمجادها. يواصلون تطوير المعايير لمواكبة متطلبات إنترنت الأشياء. نحن نتحدث عن قفزات كبيرة في السرعة, نطاق, الدقة وقدرة البث مع كل مراجعة. على عدة تنقيحات, لقد فتحت تحسينات التوافق المستمرة فرصًا هائلة في صناعة إنترنت الأشياء المزدهرة بما في ذلك:
- بلوتوث 5– يعمل هذا الإصدار الأخير على توسيع النطاق اللاسلكي حتى 800 قدم مع مضاعفة إنتاجية البيانات. وهذا يعني أنه يمكن تغطية المرافق المنزلية والصناعية بالكامل بـ "شبكة" من اتصال Bluetooth.
- البحث عن اتجاه البلوتوث– من خلال تحديد الاتجاه الدقيق للإشارات, توفر خدمات تحديد المواقع الجديدة عبر البلوتوث إمكانية تحديد المواقع والتنقل بدقة لروبوتات المستودعات, المتسوقين بالتجزئة وحالات الاستخدام الأكثر مستقبلية.
- بلوتوث منخفض الطاقة– تحسينات بليه تسمح صغيرة, أجهزة استشعار مبسطة للعمل بشكل موثوق لسنوات بدلا من أيام على بطاريات الخلايا المصغرة منخفضة التكلفة. يجعل هذا التصغير والكفاءة دمج الاتصال في الأشياء اليومية أمرًا ممكنًا من الناحية المالية.
- أمان البلوتوث– طبقات التشفير, المصادقة, والتحقق يحافظ على سلامة البيانات وخصوصية المستخدم بشكل محكم عبر النمو الهائل للأجهزة المتصلة.
ولكن ما الذي يشكل تقنية Bluetooth IoT على وجه التحديد؟, وما الذي يمكن أن يتوقعه المستخدمون النهائيون من هذا الاتصال وراء الكواليس? دعونا نقسمها!
ما هو بلوتوث إنترنت الأشياء وكيف يعمل
بالإشارة إلى المصطلح الشامل لإنترنت الأشياء, لدينا بشكل أساسي أجهزة استشعار ومعالجات متصلة بالأشياء اليومية التي تتصل باستمرار بالخوادم السحابية. يشير Bluetooth IoT على وجه التحديد إلى توصيل أجهزة IoT هذه وربطها بالشبكات عبر بروتوكولات Bluetooth اللاسلكية. نظرا لحدود مداه القصير, تعمل تقنية Bluetooth فقط على تمكين اتصالات البيانات هذه عبر شبكة لاسلكية ضخمة “آخر عدة أقدام” الاتصال.
صغير الحجم, يتم دمج أجهزة راديو Bluetooth الموفرة للطاقة مباشرة في الأجهزة المتصلة مثل منارات, أجهزة الاستشعار وأجهزة التتبع, السماح لهم بالتواصل لاسلكيًا عبر روابط نظير إلى نظير مشفرة. يمكن لهذه الأدوات اكتشاف البيانات وتبادلها تلقائيًا مع أجهزة IoT Bluetooth القريبة, بالإضافة إلى التواصل مع شبكات أوسع عبر بوابات Bluetooth IoT وشبكات Bluetooth الشبكية. هذه مرنة, يتيح إطار الاتصال اللاسلكي القابل للتطوير عددًا كبيرًا من الأجهزة, الأجهزة, الأصول والمساحات التي سيتم ربطها بأنظمة إنترنت الأشياء الذكية, مجرد البراغماتية البارعة للاتصالات عبر البلوتوث في كل مكان.
أجهزة وتطبيقات إنترنت الأشياء التي تعمل بتقنية Bluetooth
مع تقريبا 5.4 مليار يتم شحن الأجهزة التي تدعم تقنية Bluetooth بكميات صغيرة, فعاله من حيث التكلفه, الحزم التي تعمل بالبطارية موجودة بالفعل 2023. إن تعدد استخدامات تقنية Bluetooth يجعلها مناسبة تمامًا لإنترنت الأشياء عبر المستهلك, التطبيقات التجارية والصناعية. مع تقدم مواصفات البلوتوث, كذلك تفعل الاحتمالات.
تطبيقات المستهلك
- الساعات الذكية – مراقبة المقاييس الصحية مثل معدل ضربات القلب, أنماط النوم. البعض الآن يستمر حتى 6 أشهر على البطارية.
- أجهزة تتبع الجلوكوز – متابعة نسبة السكر في الدم بدون ألم لمرضى السكر. تنبيه مرتديها إلى الارتفاعات/الانخفاضات الخطيرة.
- علامات الأصول – علامات بلوتوث صغيرة لتحديد موقع العناصر المفقودة مثل المفاتيح عبر تطبيق الهاتف الذكي.
تطبيقات تجارية
- التجزئة الذكية – توفر منارات BLE تحديد المواقع في الأماكن المغلقة لإرسال العروض الترويجية المدركة للسياق إلى المتسوقين
- المباني الذكية – تعمل أجهزة استشعار الإشغال على تحسين الإضاءة, استخدام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) لتحقيق الكفاءة بناءً على استخدام المساحة في الوقت الفعلي.
- خدمات الضيافة – يفتح الضيوف غرف الفندق بهواتفهم لتسجيل الوصول/المغادرة بسهولة.
تطبيقات صناعية
- تحسين المستودعات – تتنقل منصات بليه بشكل مستقل على الأرض, تمكين دقة المخزون +/- 97%.
- الصيانة الوقائية – تكتشف أجهزة استشعار الاهتزاز الموجودة على الآلات علامات الفشل المبكرة, تمكين الخدمة الاستباقية.
- شبكات الأتمتة – الروبوتات, تنسق AGVs والمعدات بذكاء مع دقة تحديد المواقع 1 متر.
لماذا تختار تقنية Bluetooth للاتصال بإنترنت الأشياء
هناك عدة أسباب رئيسية وراء تميز تقنية Bluetooth عن البروتوكولات اللاسلكية الأخرى لتطبيقات إنترنت الأشياء:
الوجود المطلق في الالكترونيات الاستهلاكية: البلوتوث موجود في كل مكان – تقريبًا كل هاتف ذكي, لوح, يأتي الكمبيوتر المحمول والجهاز القابل للارتداء مزودًا بدعم Bluetooth الأصلي. وهذا يعني أن أجهزة Bluetooth IoT يمكنها التفاعل بسهولة مع الأدوات الشخصية التي نستخدمها كل يوم.
استهلاك منخفض للطاقة: بلوتوث منخفض الطاقة (أصبح) تم تصميم البروتوكول خصيصًا لحلول إنترنت الأشياء. يسمح للأجهزة بالعمل لأشهر أو سنوات على جهاز صغير, البطاريات الخلوية المصغرة من خلال إدارة أوضاع الطاقة بذكاء أثناء دورات النقل والنوم. وهذا أمر حيوي لشبكات الاستشعار الموزعة.
قدرات الشبكات الشبكية: احدث بلوتوث 5 المعيار يجلب قدرات الشبكات المتداخلة – السماح لأجهزة BLE بترحيل البيانات عبر بعضها البعض لتوسيع النطاق. كل عقدة تحتاج فقط إلى الإرسال بقدر العقدة التالية. يؤدي هذا إلى بناء شبكات ذاتية الشفاء مع تقليل استخدام الطاقة.
ميزات الأمان المحسنة: تتميز تقنية Bluetooth بتشفير البيانات المدمج للحماية من التنصت والتلاعب بالبيانات. يعد أمان إنترنت الأشياء أمرًا بالغ الأهمية لخصوصية المستخدم ومنع هجمات DDoS عبر الأجهزة المخترقة. التشفير الإلزامي يمنع هجمات MITM.
القدرة على تتبع الموقع: ترسل إشارات وعلامات البلوتوث إشارات يمكن التعرف عليها والتي يمكن للأجهزة القريبة اكتشافها واستخدامها لتحديد موقعها. وهذا يسمح بتتبع الموقع الداخلي دون الحاجة إلى أجهزة تثليث WiFi/خلوية باهظة الثمن.
سهولة النشر والصيانة: يمكن لأجهزة Bluetooth التنظيم الذاتي بسرعة في الشبكات بدلاً من الاعتماد على الموظفين الفنيين للنشر. جنبا إلى جنب مع عمر البطارية الطويل وعوامل الشكل الصغيرة, من السهل تركيب أجهزة بليه في الأماكن التي يصعب الوصول إليها.
مستقبل تقنية البلوتوث لإنترنت الأشياء
تتجاوز بكثير وظائف "الزوج واللعب" الكلاسيكية, تحقق تقنية Bluetooth الآن عجائب الأداء التي كانت مرتبطة فقط بمنصات الاتصالات الأكثر تكلفة أو المتعطشة للطاقة. ومع ذلك، تحتفظ التكنولوجيا الأساسية بالبساطة والفعالية من حيث التكلفة مما يسهل التكامل في أي مساحة تقريبًا, جهاز أو نشاط في حياة الناس اليومية. في مشهد إنترنت كل شيء الذي يتكشف, ربما توفر معايير البلوتوث الغراء السحري الذي يربط هذا العالم الجديد.
تقنية البلوتوث مهيأة لتمكين الجيل القادم من الحقائق المتصلة لاسلكيًا. ستجلب إصدارات البلوتوث المستقبلية سرعات أكبر, مصادقة أقوى وميزات محسنة للكشف عن القرب. على أي حال, تعد الأنظمة البيئية لإنترنت الأشياء التي تعمل بتقنية البلوتوث بقيادة الثورة التكنولوجية القادمة – استعد لهذا العالم الجديد والمثير والمترابط!
الأسئلة الشائعة حول تقنية Bluetooth IoT
إلى أي مدى يمكن لأجهزة Bluetooth IoT التواصل؟?
بلوتوث 5+ تسمح المعايير بحوالي 800 قدم (240 م) يتراوح الاتصال في الهواء الطلق وحتى أبعد باستخدام هوائيات متخصصة. هذا مناسب لمعظم المنازل الذكية والمساحات التجارية.
ما هي الأجهزة التي تعمل مع تقنية Bluetooth IoT؟?
معظم الهواتف الذكية الحديثة, أجهزة لوحية, أجهزة الكمبيوتر, وتحتوي محاور إنترنت الأشياء على أجهزة راديو Bluetooth متوافقة مع أجهزة BLE. يضمن Bluetooth SIG أيضًا إمكانية التشغيل البيني المتسق عبر الأجهزة 34,000 أنواع الأجهزة المعتمدة.
ما فائدة IoT Bluetooth مقابل WiFi?
تحقق تقنية Bluetooth استخدامًا أقل للطاقة وتكلفة أقل بكثير في النطاقات القصيرة. يتيح ذلك سنوات من التشغيل على بطاريات صغيرة مثالية لشبكات الاستشعار المتفرقة.
هل يمكن لتقنية Bluetooth IoT التوسع في عمليات النشر الكبيرة جدًا?
يمكن لشبكات Bluetooth المتداخلة أن تربط بسلاسة بين آلاف الأجهزة عبر المرافق الكبيرة. قدرات جديدة مثل العثور على الاتجاه وكذلك تحسين خدمات الموقع.
واصل القراءة عن البلوتوث
