Bluetooth Long Range per consentire l'implementazione su larga scala di siti RTLS

Quando si considera Sistemi di localizzazione in tempo reale basati su Bluetooth (RTLS) è comune prevedere che siano in grado di coprire aree di dimensioni medio-piccole. Bluetooth 5 introduce una nuova funzionalità che consente di riconsiderare lo status quo e di coprire siti di grandi dimensioni con un'infrastruttura hardware molto più ridotta, fino al punto di tracciare i beni all'aperto.

Bluetooth per RTLS

Con il suo lancio nel 2017 Bluetooth Low Energy 5 ha introdotto un significativo miglioramento rispetto al Bluetooth 4 in termini di portata, consentendo a trasmettitore e ricevente di essere distanti anche fino a 200 metri. Ma c'è di più. Due nuovi livelli fisici (PHY) del Bluetooth 5 - erano finalizzati a soddisfare le esigenze specifiche delle applicazioni RTLS(Real-time Location Systems) e IoT con un impatto sostanziale sul settore e sul modo in cui viene percepito.

Quanto è lungo il Bluetooth Long Range?

In un mondo precedente al Bluetooth 5, per aumentare la portata era necessario aumentare la potenza di uscita del trasmettitore. L'idea alla base del Long Range è quella di codificare i bit di dati del segnale in modo da facilitarne l'interpretazione da parte del ricevitore.
Bluetooth 5 ha aggiunto due nuovi livelli fisici (PHY) nel suo stack di protocollo. Quello chiamato 'LE 2M PHY' consente velocità di trasmissione dati più elevate, in quanto funziona a 2 Ms/s. L'altro, chiamato "LE Coded PHY", consente di migliorare la portata fino a 1.300 metri, da cui l'abbreviazione "BLE Long Range". La suddetta distanza è stata misurata e verificata da Nordic Semiconductors in un vasto studio sul loro chip nRF52840.

Come si fa?

Al fine di ottenere una lunga portata, ci sono due schemi per codificare i bit di dati che dividono la normale velocità di dati per 2 o per 8. Questo si traduce nella riduzione di 1Mbit/s a 500Kbit/s e 125Kbit/s rispettivamente. Per ogni schema c'è un numero diverso di simboli usati per rappresentare 1 bit, da qui i nomi S=2 e S=8 dove la cifra sta per quanti simboli sono usati per 1 bit di dati. Come risultato, il flusso di dati è più facile da interpretare e meno soggetto a errori da parte del ricevitore, il che ha un impatto sulla portata.

Tutto questo però ha un prezzo. L'invio di un segnale più lontano richiederà letteralmente la trasmissione di più dati. Nel caso dello schema S=8 significa che l'invio di 8 bit di dati richiederà il trasferimento di 64 bit di dati. Questo significa un aumento del tempo di accensione della radio e un maggior consumo di energia che dovrà essere preso in considerazione quando si sceglie la tecnologia.

Applicazioni RTLS

Per i siti di grandi dimensioni, anche con risorse che operano all'aperto, l'estensione della portata sarà il fattore più importante. I vantaggi dell'utilizzo del Bluetooth Long Range, tuttavia, non sono solo rappresentati dalla maggiore distanza massima tra trasmettitore e ricevitore, ma anche dalla maggiore capacità di attraversare pareti e altri ostacoli. Per gli ambienti industriali di grandi dimensioni, dove spesso vengono impiegate le soluzioni RTLS, si tratta di un vero e proprio cambiamento di rotta. Ubudu ha già implementato la tecnologia Bluetooth 5 nei suoi prodotti, dando ai clienti la possibilità di beneficiarne.

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