Технология Bluetooth Low Energy: возможности использования

BLE (Bluetooth Low Energy) – технология беспроводной передачи данных, официально выпущенная в 2010 году и с тех пор снискавшая большую популярность во многих индустриях. Технология широко применяется при реализации концепции Интернета Вещей (IoT), поскольку низкое потребление энергии, отличающее BLE от классического Bluetooth, позволяет поддерживать связь с устройствами в течение длительного периода времени.

Помимо различия в уровне энергопотребления, BLE, в отличие от классического Bluetooth, использует меньше радиочастотных каналов (40 2-MHz вместо 79 1-MHz) и позволяет намного быстрее устанавливать соединение с другим устройством (15-30 мс против 100 мс). Обе технологии эксплуатируют одну и ту же радиочастоту (2.4 GHz) и применяются для контроля устройств. Однако BLE, не предназначенная для непрерывного сетевого соединения, задействуется для периодической передачи небольших пакетов данных, оставляя задачи потоковой передачи (например, прослушивание музыки) классической Bluetooth.

Для работы технологии BLE требуется два устройства – центральное (например, смартфон) и периферийное – BLE-маяк («beacons»), ограниченный в возможностях и погружающийся в режим сна, когда не происходит обмен данными. BLE-маяки могут выступать в качестве периферийного устройства, с которым устанавливается соединение, а могут служить передатчиками («broadcasters»), ответственными только за трансляцию данных без подключения. В обоих случаях BLE-маяк обнаруживается по так называемым «пакетам продвижения» данных («advertising packets»), транслируемым на трех радиочастотах, что позволяет снизить возможные помехи при передаче информации. Повторяющиеся данные отправляются по одному из трех каналов со случайными перерывами (до 10 мс), называемыми «интервалами продвижения» («advertising intervals»). Центральное устройство, попав в радиус BLE-маяка, может обнаружить сигнал и – либо запросить дополнительный пакет данных с помощью запроса о сканировании и ответа («scan request» / «scan response»), либо инициировать соединение. В зависимости от модели BLE-маяка, соединение с ним устанавливается стандартной процедурой подключения Bluetooth устройства или с помощью стороннего приложения, позволяющего обнаружить транслируемый сигнал. После инициации центральным устройством, соединение считается созданным, а установленным оно становится только после двунаправленного обмена данных между центральным и периферийным устройствами («ведущим», «master» и «ведомым», «slave»). Таким образом, к основным преимуществам технологии относятся: возможность быстрого обмена данными, обусловленная сменой радиочастот для избежания помех, и работа длительное время без подзарядки, обеспечиваемая режимом сна, в котором обмен данными не происходит или в данных отсутствуют изменения.

Распространенный сценарий использования BLE-маяков – коммуникация с потенциальными покупателями. Так, BLE-устройство может отправить уведомление на мобильный телефон в момент, когда человек будет проходить мимо магазина или ресторана. Такие уведомления открывают возможности для уникальной таргетированной рекламы, а также могут улучшить опыт клиентов при получении заказов: работники магазина начнут подготовку заказанного товара как только покупатель попадет в радиус действия маяка. BLE используется и внутри магазинов, не только привлекая посетителей новыми персонализированными уведомлениями об акциях и скидках, но и собирая данные о времени, проведенном в магазине, и о популярности конкретных отделов.

Использование технологии BLE на производственных объектах открывает новые способы мониторинга, узнать о которых вы можете в статье на сайте «Центрального Пульта».

Стремительное развитие Интернета Вещей (IoT), умных домов и устройств напрямую связано с технологией BLE, создающей необходимые условия для реализации новых решений и сценариев, упрощающих ежедневные функции. Так, BLE устройства используются в умных ложках, отслеживающих привычки питания пользователей для поддержания диеты, умных сковородках, сообщающих о температуре еды, умных замках и детекторах света, воды, движения, умных плит или духовок, присылающих уведомления, когда пользователь забыл их выключить.

Технология BLE может успешно применяться для реализации принципов умной безопасности в компаниях, на производстве и в умных жилых массивах. Например, умные замки с BLE-датчиком могут не только напоминать, что дверь не закрыта, но и автоматически открывать двери людям, имеющим право на доступ в соответствующие помещения. Применение технологии не только сделает перемещение по компании или жилому комплексу быстрее и удобнее, но и позволит повысить уровень безопасности. Умные шлагбаумы на объектах также могут считывать BLE-сигнал и автоматически пропускать транспорт на закрытую территорию. На скоростных магистралях BLE-маяки могут дополнить и в некоторых ситуациях заменить транспондер, проводить оплату и осуществлять допуск транспорта на платные участки дорог. Наконец, использование технологии может упростить и автоматизировать процесс снятия и постановки объектов на защитную сигнализацию.

Востребованный на практике сценарий использования технологии – это BLE-теги, также называемые BLE-метками или брелоками. Пользователь вешает брелок на свои ключи, соединяется с ним с помощью специального приложения и впоследствии может найти утерянный предмет благодаря звуковому сигналу, издаваемому BLE-тегом. Подобный механизм можно использовать в самых разных сценариях – от уже упомянутых ключей до поиска домашнего животного по BLE-метке, прикрепленной к ошейнику.

Применение BLE не ограничивается только утилитарными нуждами: использование технологии возможно для создания интерактивных выставок и организации мероприятий. Например, повесив BLE-устройства около выставочных объектов в музеях или галереях, можно привлечь посетителей благодаря интерактивному контенту, поступающему на их телефоны и позволяющему узнать больше об интересующем предмете искусства. BLE-маяки также могут быть задействованы для организации игровых мероприятий и квестов по поиску предметов («scavenger hunt»): считывая информацию с BLE-устройств, игроки будут получать подсказки о том, где и каким образом найти следующую подсказку для победы в игре.

Еще один вариант использования технологии распространен в медицинских учреждениях и в wellness-индустрии. К примеру, мониторы кровяного давления могут передавать данные BLE-устройству, которое способно автоматически совершить экстренный вызов медперсонала и мгновенно передать местонахождение пациента (этаж, палату) благодаря BLE-маякам, установленным в больнице. Технология BLE применяется также в умных часах или мониторах активности, что увеличивает их время работы и позволяет сделать устройство компактнее.

С момента своего создания BLE продолжает интенсивно развиваться и находить все новые применения как в индустрии, так и в жизни: в ближайшем будущем уже сложно будет представить поход в магазин или приготовление еды дома без использования BLE-устройств. Уже сегодня вы можете попробовать технологию в деле – компания «РОССИННО» выпустила бесплатное приложение Item Seek для простого и удобного отслеживания BLE-тегов. С помощью мобильного приложения вы можете легко найти любой предмет, к которому прикрепите BLE-метку. Приложение разработано с целью демонстрации подконтрольности технологии, вы можете скачать Item Seek в AppStore и Google Play и попробовать его в работе с устройством – напишите нам, и мы вышлем вам образец BLE-тега.

Мы рассматриваем применение возможностей технологии BLE через призму интеграции в системы мониторинга и управления цифровых ландшафтов, соприкасающихся с Интернетом Вещей, автоматизацией и безопасностью. Если у вас есть идеи и концепции сервисов с использованием BLE для решения задач вашей компании – свяжитесь с нами и претворите инновации в жизнь!