Bluetooth Long Range per RTLS su siti di grandi dimensioni

Quando si valuta l'installazione di sistemi di localizzazione in tempo reale basati su Bluetooth (RTLS), di solito ci si aspetta che coprano aree di dimensioni medio-piccole. Il Bluetooth 5 introduce una nuova funzionalità che rimette in discussione lo status quo e consente di coprire siti di grandi dimensioni con molta meno infrastruttura hardware, fino a tracciare gli asset all'aperto.

Bluetooth per RTLS

Lanciato nel 2017, il Bluetooth Low Energy 5 ha introdotto un miglioramento significativo rispetto al Bluetooth 4 in termini di portata: trasmettitore e ricevitore possono trovarsi fino a 200 metri di distanza. Ma non solo. Con il Bluetooth 5, sono arrivati anche due nuovi livelli fisici (PHY), pensati per rispondere alle esigenze specifiche degli RTLS (sistemi di localizzazione in tempo reale) e delle applicazioni IoT , con un impatto sostanziale sul settore e sul modo in cui viene percepito.

Qual è la portata del Bluetooth Long Range?

Prima del Bluetooth 5 , per estendere la portata bisognava aumentare la potenza di uscita del trasmettitore. L'idea alla base del Long Range è codificare i bit di dati del segnale in modo che il ricevitore li interpreti più facilmente.
Bluetooth 5 ha aggiunto due nuovi livelli fisici (PHY) al proprio stack di protocolli. Il primo, chiamato ‘LE 2M PHY’, consente velocità di trasmissione più elevate perché opera a 2 Ms/s. L'altro, chiamato ‘LE Coded PHY’ , permette di estendere la portata fino a 1.300 metri, da cui l'abbreviazione ‘BLE Long Range’. Questa distanza è stata misurata e verificata da Nordic Semiconductors in un ampio studio sul proprio chip nRF52840.

Come si ottiene?

Per ottenere un lungo raggio, esistono due schemi per codificare i bit di dati che divideranno la velocità di trasmissione dati normale per 2 o per 8. Ciò si traduce nella riduzione di 1 Mbit/s rispettivamente a 500 Kbit/s e 125 Kbit/s. Per ogni schema viene utilizzato un numero diverso di simboli per rappresentare 1 bit, da qui i nomi S=2 e S=8, dove la cifra indica quanti simboli vengono utilizzati per 1 bit di dati. Di conseguenza il flusso di dati è più facile da interpretare e meno soggetto a errori da parte del ricevitore che influiscono sulla portata.

Ma tutto ha un prezzo. Per inviare un segnale più lontano occorre, letteralmente, trasmettere più dati. Con lo schema S=8, inviare 8 bit di dati richiede il trasferimento di 64 bit. La radio resta quindi accesa più a lungo e i consumi energetici aumentano: aspetti da considerare nella scelta della tecnologia.

Applicazioni RTLS

Per i siti di grandi dimensioni, anche con asset che operano all'aperto, la portata estesa sarà il fattore più importante. I vantaggi del Bluetooth Long Range , però, non si limitano a una maggiore distanza massima tra trasmettitore e ricevitore: c'è anche una maggiore capacità di attraversare i muri e altri ostacoli. Per i grandi ambienti industriali, dove si installano spesso soluzioni RTLS , è una vera svolta. Ubudu ha già integrato la tecnologia Bluetooth 5 nei propri prodotti, così che i clienti possano trarne vantaggio.

‍