De waarheid over het lage energiebereik van Bluetooth voor het volgen van activa

Het bereik bepalen

Wat is bereik? Bereik is hoe ver een zender van een ontvanger verwijderd kan zijn, terwijl hij toch nauwkeurig de verzonden informatie kan lezen. Om dit te bepalen, zijn er enkele factoren die moeten worden geïdentificeerd. Voordat we de verschillende factoren identificeren die van invloed zijn op het Bluetooth Low Energy-bereik, laten we eerst wat details verduidelijken over wat het betekent voor een zender om "informatie te verzenden" en een ontvanger om deze te "lezen".

Ten eerste stuurt een zender kleine stukjes informatie via radiosignalen. In het geval van Bluetooth LE worden de radiosignalen verzonden in de frequentie van 2,4 GHz met behulp van adaptieve frequency hopping-technologie om interferentie te voorkomen door andere protocollen, zoals Wi-Fi en Zigbee, die door dezelfde bandbreedte reizen. Deze signalen worden ook verzonden met een specifiek vermogensniveau gemeten in decibel milliwatt (dBm).

De ontvanger "leest" vervolgens het signaal en interpreteert de verzonden gegevens. Het vermogen om het signaal te "lezen" wordt bepaald door de gevoeligheid van de ontvanger, de maatstaf voor de minimale signaalsterkte die een ontvanger kan detecteren en interpreteren. De inspanning om de transmissie te "lezen" kan echter door verschillende factoren worden verbeterd of verminderd terwijl het signaal naar de ontvanger gaat. Deze factoren omvatten antenneversterking, padverlies, voortplantingsverlies, structurele demping en andere interferenties.

Uiteindelijk moet je een ontvanger hebben die gevoelig genoeg is en een zender die krachtig genoeg is om de ontvanger de transmissie te laten horen door vermogensverliezen. Het linkbudget is een effectieve manier om de totale winsten en verliezen van het zendsignaal te berekenen terwijl het van de zender naar de ontvanger gaat.

Factoren die de sterkte van het ontvangen signaal beïnvloeden:

• Antenne versterking – Het omzetten van elektrische energie in elektromagnetische energie of omgekeerd en het focussen van de richting van de energie om de effectiviteit van het verzonden signaal en het ontvangen signaal te beïnvloeden. De locatie, de grootte en het ontwerp van de antenne kunnen variëren en de effectiviteit ervan beïnvloeden.
• Padverlies – Vermindering van de signaalsterkte die optreedt wanneer een radiogolf zich door de lucht voortplant.
• Voortplantingsverlies - De verspreiding van RF-energie naarmate het signaal dissipeert, meestal doordat de RF-golf zichzelf verstoort wanneer deze van de grond weerkaatst.
• Verzwakkingsverlies - Verliezen in verband met voortplanting door ander materiaal dan lucht zoals vocht, neerslag, muren, glas, enz.

Bekijk onze bereikcalculator om een ​​schatting van het bereik voor uw netwerk te vinden.

Het Bluetooth Low Energy-bereik verbeteren met mesh-netwerken

Hoewel het communicatiebereik tussen twee Bluetooth LE-apparaten enigszins beperkt kan zijn op basis van omgevingsomstandigheden, is er een manier om dit tot een schaalbare oplossing te maken. Dat is door een volledig mesh-netwerk of een gedeeltelijk mesh-netwerk te gebruiken.

Full Mesh Network

In een full-mesh netwerk is een groot aantal Bluetooth-apparaten verbonden over een groot gebied. Die apparaten communiceren rechtstreeks met elkaar of via tussenliggende "knooppunten" (andere Bluetooth-apparaten in het mesh-netwerk). Zolang elk knooppunt dichtbij genoeg is om met ten minste twee andere te communiceren, kan dit mesh-netwerk werken.

Enkele voordelen van een full-mesh netwerk zijn het zelfherstellende of Shortest Path Bridging-vermogen, dat automatisch de beste route selecteert om informatie te communiceren, zelfs wanneer bepaalde knooppunten de verbinding verliezen. Aan de andere kant, als u collectieve actie van uw Bluetooth-apparaten wilt genereren, zal het "uitzenden" van een bericht naar alle knooppunten in het mesh-netwerk u het gewenste resultaat geven. Omdat knooppunten kunnen worden toegevoegd en verwijderd zonder voorafgaande configuratie, zijn mesh-netwerken ook eenvoudig schaalbaar. Er is echter veel redundantie in een full-mesh netwerk, wat een hoger stroomverbruik voor de Bluetooth-tags en hogere kosten voor u betekent.

Gedeeltelijk mesh-netwerk

Een andere manier om Bluetooth-apparaten te verbinden is met een gedeeltelijk mesh-netwerk. In dit scenario zijn niet alle apparaten rechtstreeks met elkaar verbonden. Elk apparaat is verbonden met ten minste twee andere knooppunten, maar slechts een deel ervan is mogelijk georganiseerd in een volledige mesh-topologie, of helemaal niet. Door deze organisatie wordt redundantie verminderd en kunnen de kosten aanzienlijk worden verlaagd.

Gebruik maken van XLE voor het bijhouden van activa

Hoewel deze mesh-netwerken hun eigen voordelen hebben, zijn er veel complicaties bij het implementeren ervan in een uitgebreid systeem voor het volgen en bewaken van activa. Men kan toegeven dat het niet eenvoudig is om met dit soort infrastructuur zowel nauwkeurigheid als betaalbaarheid te verkrijgen. AirFinder OnSite bereikt echter beide met zijn toonaangevende XLE™-technologie (Xtreme Low Energy) en betrouwbare LPWAN Symphony Link.

XLE is een nieuwere versie van Bluetooth LE die Link Labs eind 2020 heeft gepatenteerd. XLE-technologie identificeert de locatie van activa met een nauwkeurigheid van één meter door middel van fasebereik en met eigen firmware , kan de batterij van de asset tag tot 7 jaar meegaan. XLE verlengt de levensduur van de batterij met meer dan 400% door een intelligenter gebruik van energiebesparing.

Samengevat:het verzenden van gegevens via de betrouwbare LPWAN van Link Labs, die maar liefst 1 miljoen vierkante voet beslaat, verlaagt de kosten drastisch en het bereik van het XLE-netwerk wordt exponentieel vergroot. Naast de fase-rangschikkingstechnologie, verbeterde batterijduur en verminderde latentie van AirFinder's XLE-tags, werkt het systeem effectief via een gedeeltelijk mesh-netwerk zonder afbreuk te doen aan bereik, veiligheid, nauwkeurigheid of betaalbaarheid. Om AirFinder OnSite XLE in actie te zien, vraag vandaag nog een demo aan .