Bluetooth Long Range : le RTLS sur les sites de grande taille

Lorsqu'on envisage d'installer des systèmes de localisation en temps réel basés sur le Bluetooth (RTLS), on s'attend généralement à ce qu'ils couvrent des zones de petite à moyenne taille. Le Bluetooth 5 apporte une nouveauté qui remet en cause ce statu quo : elle permet de couvrir de grands sites avec beaucoup moins d'infrastructure matérielle, jusqu'à suivre des actifs en extérieur.

Bluetooth pour le RTLS

Lancé en 2017, le Bluetooth Low Energy 5 a nettement amélioré la portée par rapport au Bluetooth 4 : l'émetteur et le récepteur peuvent se trouver jusqu'à 200 mètres l'un de l'autre. Mais ce n'est pas tout. Avec le Bluetooth 5, deux nouvelles couches physiques (PHY) ont été conçues pour répondre aux besoins spécifiques des RTLS (systèmes de localisation en temps réel) et des applications IoT , avec un impact important sur le secteur comme sur son image.

Jusqu'où porte le Bluetooth Long Range ?

Avant le Bluetooth 5 , gagner en portée imposait d'augmenter la puissance d'émission. Le principe du mode Long Range consiste à coder les bits de données du signal de façon à ce que le récepteur les interprète plus facilement.
Bluetooth 5 a ajouté deux nouvelles couches physiques (PHY) à sa pile de protocoles. La première, « LE 2M PHY », fonctionne à 2 Ms/s et permet des débits plus élevés. La seconde, « LE Coded PHY » , permet d'étendre la portée jusqu'à 1 300 mètres, d'où l'appellation «BLE Long Range». Cette distance a été mesurée et vérifiée par Nordic Semiconductors dans une vaste étude consacrée à sa puce nRF52840.

Comment ça marche ?

Afin d'obtenir une longue portée, il existe deux schémas pour coder les bits de données qui diviseront le débit de données normal par 2 ou par 8. Cela permet de réduire respectivement 1 Mbit/s à 500 Kbit/s et 125 Kbit/s. Pour chaque schéma, un nombre différent de symboles est utilisé pour représenter 1 bit, d'où les noms S=2 et S=8 où le chiffre représente le nombre de symboles utilisés pour 1 bit de données. En conséquence, le flux de données est plus facile à interpréter et moins sujet aux erreurs du récepteur qui ont un impact sur la portée.

Tout cela a toutefois un prix. Envoyer un signal plus loin implique, très concrètement, de diffuser davantage de données : avec le schéma S=8, transmettre 8 bits de données exige d'en envoyer 64. Il en résulte un temps d'activité radio plus long et une consommation d'énergie accrue, à prendre en compte au moment de choisir la technologie.

Applications RTLS

Sur les grands sites, y compris avec des actifs en extérieur, la portée étendue sera le facteur le plus important. Les gains du Bluetooth Long Range ne se résument toutefois pas à une distance maximale accrue entre l'émetteur et le récepteur : ils tiennent aussi à une meilleure capacité à traverser les murs et autres obstacles. Dans les grands environnements industriels, où les solutions RTLS sont souvent déployées, cela change véritablement la donne. Ubudu a déjà intégré la technologie Bluetooth 5 à ses produits pour que ses clients puissent en tirer parti.

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