BLE : BLUETOOTH LOW ENERGY

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Qu'est-ce que le BLE (Bluetooth Low Energy) et comment ça marche ?

Dans un monde hyper connecté, le Bluetooth Low Energy également appelé BLE apporte une meilleure solution de connectivité pour les objets connectés.

Cette technologie a été introduite en 2010 avec l’apparition de la version 4.0 du Bluetooth Core Specification. En raison de sa faible consommation, le BLE est une alternative au Bluetooth classique dans le monde des IOT, tout en ayant la même portée.

Comparé au Bluetooth classique, le BLE permet un débit du même ordre de grandeur (jusqu’à 2Mb/s) pour une consommation d’énergie 10 fois moindre. Cela permet d’intégrer cette technologie dans de nouveaux types d’équipements : montres, appareils de surveillance médicale ou capteurs pour sportifs.

La raison principale de l'incroyable succès de cette technologie est l'énorme flexibilité qu'elle offre aux développeurs. Cette technologie offre un ensemble de solutions complètes et adaptées pour répondre aux besoins croissants de connectivité sans fil.

Le BLE est conçu pour un fonctionnement à très faible consommation d'énergie. Transmettant des données sur 40 canaux dans la bande de fréquences ISM sans licence de 2,4 GHz. Il prend en charge plusieurs topologies de communication, s'étendant du point à point à la diffusion et plus récemment, au maillage(mesh) permettant de prendre en charge la création de réseaux d'appareils fiables à grande échelle. Bien qu'initialement connu pour ses capacités de communication d'appareils, le BLE est maintenant largement utilisé comme technologie de positionnement d'appareils pour répondre à la demande croissante de services de localisation intérieure de haute précision. Il inclut désormais des fonctionnalités qui permettent à un appareil de déterminer la présence, la distance et la direction d'un autre appareil.

Comment le BLE consomme-t-il moins d'énergie ?

Le BLE utilise les mêmes bandes d'ondes radio que Bluetooth et permet à deux appareils d'échanger des données de la même manière.

La différence est que les appareils BLE restent endormis entre les connexions. Ils sont également conçus pour ne communiquer que quelques secondes lorsqu'ils se connectent.

Cela contraste avec le "Bluetooth classique", qui est toujours activé et a été conçu pour une communication continue qui dure souvent des heures.

L'arrêt entre les transmissions permet aux appareils BLE de communiquer efficacement à une fraction de la puissance. Il n'est pas rare qu'un appareil BLE dure un an avec une seule batterie.

Protocoles :

Le protocole BLE repose sur un certain nombre de couches :

S’inspirant de la spécification Bluetooth d’origine, le SIG Bluetooth définit plusieurs profils (spécifications de fonctionnement d’un appareil dans une application particulière) pour les appareils à faible consommation d’énergie. Les fabricants sont censés mettre en œuvre les spécifications appropriées pour leur appareil afin de garantir la compatibilité. Un périphérique peut contenir des implémentations de plusieurs profils. La majorité des profils d’application basse consommation actuels est basée sur le profil d’attribut générique (GATT), une spécification générale pour l’envoi et la réception de données courtes appelées attributs sur une liaison à faible énergie.

Les couches Generic Access Profile (GAP), Generic Attribute Protocol (GATT) et Attribute Protocol (ATT) sont essentielles dans l’échange de données :

GAP (Generic Access Profile) : cette couche est responsable de l’établissement du lien et du contrôle de connexion entre deux appareils. Le GAP est ce qui rend un appareil visible au monde extérieur et détermine la manière dont deux appareils peuvent (ou ne peuvent pas) interagir. Le GAP définit différents rôles pour les appareils dont : les appareils centraux (central device) et les appareils périphériques (peripheral device).

GATT (Generic Attribute Profile) : il s’agit d’un ensemble de règles décrivant comment structurer, présenter et transférer des données. La structure définit les éléments de base, tels que les services et les caractéristiques, utilisés dans un profil.

ATT (Attribute Protocol) : L’ATT repose sur une relation client/serveur. Le serveur dispose des informations (telles que les valeurs des capteurs). Le client est celui qui veut accéder à ces informations. ATT permet à un serveur d’exposer à un client un ensemble d’attributs. Un attribut est une valeur associée aux trois propriétés suivantes : un type d’attribut défini par un UUID, un descripteur d’attribut et un ensemble d’autorisations.

Remarque : La couche LL (Link Layer) introduit les deux modes : maître (master) et esclave (slave).

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Evolution du Bluetooth :

La technologie a constamment évolué, et le Bluetooth est l’une des principales technologies qui s’est redéfinie au fil des ans. Le Bluetooth a été l’une des normes de facto pour la communication sans fil entre les appareils à faible consommation.

Bluetooth Low Energy est distinct du protocole précédent (souvent appelé "classique") Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate (BR/EDR), mais les deux protocoles peuvent être pris en charge par un seul appareil : la spécification Bluetooth 4.0 permet aux appareils d'implémenter soit un ou les deux systèmes LE et BR/EDR.

Le Bluetooth Low Energy utilise les mêmes fréquences radio 2,4 GHz que le Bluetooth classique, ce qui permet aux appareils bi-modes de partager une seule antenne radio, mais utilise un système de modulation plus simple.

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Bluetooth Version 5.0

• Année de sortie – 2016
• Taux de transfert de données – 2 Mbps
• Portée – 200 mètres à l’extérieur, 40 mètres à l’intérieur

Les spécifications améliorées de la version Bluetooth 5.0 ont été publiées deux ans après Bluetooth 4.2. Cependant, il contient un large éventail de nouvelles fonctionnalités intéressantes. Les modifications apportées à cette version en ont fait une option d’autant plus excitante pour ceux qui utilisaient beaucoup d’appareils sans fil pour un large éventail de domaines d’application.

Taux de transfert de données élevés

Les premières et principales améliorations introduites sur Bluetooth version 5.0 incluent des vitesses de transfert de données accrues. Les conditions optimales de 2 Mbps peuvent s’avérer être une excellente option que vous trouverez impressionnante et efficace. Une autre amélioration apportée par le Bluetooth 5.0 inclurait la résolution des problèmes de latence.

Qualité audio améliorée

La version Bluetooth 5.0 a également amélioré la qualité audio sur les appareils connectés. Encore une fois, des transmissions plus rapides sont essentielles pour accéder à une meilleure qualité audio. Idéalement, il y aurait moins de décalages et de retards dans les transmissions audio. 

Une plus longue portée

Pour chaque version Bluetooth, il est possible de faire face à un problème important en termes de couverture. En outre, la portée avec laquelle les appareils Bluetooth fonctionnent peut affecter davantage la qualité du transfert de données. Cependant, la version Bluetooth 5.0 apporte une vaste gamme d’améliorations.

Ceci est uniquement dû au fait que Bluetooth 5.0 a amélioré la portée de connectivité jusqu’à 200 mètres. A l’intérieur, la portée est de 40 mètres environ. Dans la plupart des conditions idéales, inutile de se soucier des murs qui peuvent entraver la transmission entre les deux appareils sans fil.

Bluetooth 5.1 – Quelles sont les nouvelles fonctionnalités ?

• Année de sortie – 2019
• Taux de transfert de données – 2 Mbps
• Portée – 200 mètres à l’extérieur, 40 mètres à l’intérieur

Bluetooth 5.1 est la technologie Bluetooth datant de 2019. Cette version a ajouté une foule de nouvelles fonctionnalités et a beaucoup contribué à améliorer l’expérience utilisateur.

Il n’y a pas une grande différence entre Bluetooth 5.0 et 5.1 en ce qui concerne les fonctionnalités telles que la portée, les vitesses de transfert de données et d’autres fonctionnalités, mais il y a quelques changements sous le capot qui sont assez impressionnants et gratifiants à la base.

Meilleure détection de direction :

Le Bluetooth n’a jamais été utilisé auparavant comme moyen de détecter la direction ou l’emplacement des appareils. Bluetooth 5.1 améliore la capacité de détection de direction des appareils Bluetooth. En détectant correctement l’intensité du signal reçu, il est possible d’estimer le rayon de d’un appareil.

Détermination de la direction à l’aide de l'angle d'arrivée (AoA)

Dans la méthode de l'angle d'arrivée (AoA), le dispositif vers lequel la direction est déterminée, transmet un signal spécial de goniométrie à l'aide d'une seule antenne. Le dispositif de réception, possède plusieurs antennes disposées en réseau. Lorsque le signal transmis traverse le réseau, le dispositif de réception voit une différence de phase du signal due à la différence de distance entre chacune des antennes de son réseau et l'antenne de transmission. Le dispositif de réception prend des échantillons IQ du signal tout en commutant entre les antennes actives du réseau. Sur la base des données de l'échantillon IQ, le dispositif de réception peut calculer la direction relative du signal. La méthode de radiogoniométrie AoA est destinée à être utilisée avec le système RTLS ainsi qu'avec des solutions de proximité, telles que les services de recherche d'articles et d'information sur les points d'intérêt (PoI).

Détermination de la direction à l'aide de l'angle de départ(AoD)

Dans la méthode de l'angle de départ (AoD), le dispositif vers lequel la direction est déterminée, transmet un signal spécial en utilisant plusieurs antennes disposées en réseau. Le dispositif de réception, possède une seule antenne.

Lorsque les multiples signaux provenant du dispositif de transmission traversent l'antenne du dispositif de réception, ce dernier prend des échantillons IQ. Sur la base des données de l'échantillon IQ, le dispositif de réception peut calculer la direction relative du signal. La méthode AoD de radiogoniométrie est destinée à être utilisée dans des solutions IPS, telles que celles utilisées pour l'orientation.

Consommation d’énergie réduite

Bluetooth 5.0 lui-même a été conçu pour consommer moins d’énergie. La fonctionnalité a maintenant été améliorée sur la nouvelle version Bluetooth 5.1. 

Ceci est rendu possible grâce à l’amélioration de la mise en cache du profil d’attribut générique. Cela permettra d’effectuer la découverte du service lorsque les appareils se connecteront. Cela donnera également accès à une capacité de connexion plus rapide.

Amélioration de la capacité publicitaire de Connexion

C’est l’une des principales options introduites sur Bluetooth 5.1 cela se traduit par une puissante indexation aléatoire des canaux publicitaires. Les anciennes versions de Bluetooth parcouraient les cycles 37, 38 et 39 dans l’ordre chronologique. Sur Bluetooth 5.1, n’importe quel canal peut être choisi de manière assez aléatoire.

Cela permettra à connecter plusieurs appareils Bluetooth sans se soucier des interférences de quelque nature que ce soit. 

Bluetooth 5.2 – Quoi de neuf ?

Le Bluetooth SIG a publié la version 5.2 de la spécification Bluetooth Core le 31 décembre 2019.                                                                                                                                                                         Les nouvelles spécifications permettent de transmettre plus de données sur des appareils similaires ou à bande passante plus faible tels que des bandes de fitness. Le nouveau codec LC3 introduit une meilleure compression et décompression (Entrée & Sortie). Le codec LC3 devrait également aider à transmettre de l’audio sans perte en utilisant une bande passante moindre.

Le protocole Enhanced Attribute de la version 5.2 facilite la transmission parallèle entre plusieurs appareils compatibles Bluetooth simultanément. 

L’inclusion des canaux isochrones introduit une « fonction double audio » qui devrait permettre à plusieurs appareils appariés de fonctionner à partir d’une seule source. 

Dans les connexions, chaque flux est appelé flux isochrone connecté (CIS). Lorsque les CIS doivent être synchronisés, tels que ceux envoyés aux écouteurs gauche et droit, ils sont configurés pour faire partie d’un seul groupe appelé groupe isochrone connecté (CIG).

Les flux qui font partie du même CIG partagent les données de référence de synchronisation nécessaires au rendu synchronisé des flux sur plusieurs récepteurs. Les CIG permettent le transfert bidirectionnel de données, par exemple dans les écouteurs contenant des microphones et l’envoi de données de contrôle à l’appareil source.

Pour la communication sans connexion (diffusions), un groupe de flux synchronisés peut diffuser des données d’une source unique vers plusieurs récepteurs. Chaque flux est appelé un flux isochrone de diffusion (BIS). 

Cette nouvelle spécification ajoute les nouvelles fonctionnalités suivantes :

• Enhanced Attribute Protocol (EATT), une version améliorée du protocole ATT (Attribute Protocol)
• Contrôle de l’alimentation LE
• Canaux isochrones LE
• LE Audio est conçu en plus des dernières fonctionnalités 5.2.

Le Bluetooth SIG a annoncé BT LE Audio en janvier 2020. Par rapport à l’audio Bluetooth standard, le Bluetooth Low Energy Audio réduit la consommation de la batterie et met en place un système standardisé de transmission audio sur BT LE. De plus, Bluetooth LE Audio permet également des diffusions un-à-plusieurs et plusieurs-à-un. Ainsi, il permet plusieurs récepteurs à partir d’une seule source ou d’un seul récepteur pour diverses sources. Le dernier codec LC3 est utilisé. BLE Audio ajouterait également la prise en charge des aides auditives.

1. Protocole EATT (Enhanced Attribute Protocol) :

Bluetooth version 5.2 est équipé d’une version avancée du protocole ATT (Attribute Protocol) d’origine connu sous le nom de enhanced Attribute Protocol (EATT). Fondamentalement, ATT fonctionne de manière séquentielle, ce qui implique que les transactions sont effectuées une à la fois. Toutefois, EATT peut effectuer des transactions simultanées ou parallèles entre un client Bluetooth LE et un serveur.

EATT rationalise la décomposition des paquets L2CAP de diverses applications et leur fusion en plus petits morceaux plus faciles à gérer. Par conséquent, les transactions de deux applications ou plus pourraient être effectuées simultanément.

La fonction EATT améliore l’expérience utilisateur lorsque plusieurs applications fonctionnent sur la même pile Bluetooth LE. En outre, il diminue la latence globale. Il est important de noter que EATT est facultatif selon la spécification. Il a besoin d’une connexion cryptée entre les deux appareils Bluetooth LE, ce qui le rend plus sécurisé que ATT.

2. Fonction de contrôle de l’alimentation LE (LEPC) :

Le contrôle de l’alimentation LE permet de gérer la transmission de puissance entre deux appareils connectés prenant en charge le Bluetooth version 5.2. Généralement, les récepteurs sans fil sont livrés avec une plage de puissance de signal reçue optimale qui offre une qualité de signal supérieure. Les récepteurs dont la puissance du signal est inférieure ou supérieure à cette plage optimale peuvent avoir des problèmes lors du décodage des signaux.

Grâce au LEPC, un dispositif récepteur peut superviser le signal RSSI de son appareil partenaire et demander à modifier le niveau de puissance d’émission dans les deux sens. Au lieu de cela, un émetteur peut ajuster la puissance de transfert et transmettre cette information au récepteur.

Par conséquent, il promet que les deux appareils restent dans leurs plages de signal optimales. En outre, il diminue les erreurs à l’extrémité réceptrice et réduit la consommation d’énergie grâce à la gestion dynamique de l’alimentation.

La gestion de l’alimentation via LEPC améliore également la coexistence avec d’autres signaux dans la bande 2,4 GHz, y compris les signaux de Zigbee et Wifi.

3. Canaux isochrones (ISOC) :

L’une des mises à niveau importantes des fonctionnalités est la prise en charge des canaux isochrones. Ces canaux peuvent être utilisés sur n’importe quelle variante de couche physique de LE. Ils peuvent être utilisés sur les configurations codées 1M, 2M et LE S=2 et S=8.

Les derniers canaux isochrones de Bluetooth 5.2 prennent en charge la retransmission de données pour les GCI et les CIG, mais de différentes manières. Pour les CIG, le maître transmet un paquet à l’esclave, puis l’esclave revient avec un paquet pour chaque sous-événement. Pour les GBI, seul le maître envoie un paquet dans chaque sous-événement. Les intervalles ISO peuvent varier de 5 millisecondes à 4 secondes.

Les canaux isochrones prennent en charge la communication orientée connexion et sans connexion :

I. Communication orientée connexion :

Lorsque ce mode est activé, chaque flux de données est appelé flux isochrone connecté (CIS). Lorsque les CIS doivent être synchronisés, ils sont liés dans un groupe isochrone connecté (CIG). Ces CIS font partie de la CIG identique partagent des données de référence pour diffuser de manière synchrone sur plusieurs récepteurs.

Les appareils prenant en charge le Bluetooth 5.2 peuvent également configurer plusieurs CIR. En outre, les CIG facilitent le transfert bidirectionnel des données, ce qui permet aux appareils de transmettre plus facilement les données de contrôle au périphérique source.

II. Communication sans connexion :

Lorsque ce mode est activé, une source unique, par exemple un téléviseur intelligent, peut diffuser ses données vers plusieurs flux synchronisés. Chaque flux est connu sous le nom de flux isochrone de diffusion (BIS), tandis que chaque groupe de BISes est connu sous le nom de groupe isochrone de diffusion (BIG). Semblable aux CIG, les appareils avec Bluetooth 5.2 peuvent configurer plusieurs GCI.

‍4. LE Audio :

LE Audio apporte une amélioration significative sur Bluetooth LE et Bluetooth Classic. Il utilise une puissance réduite et une bande passante réduite pour fournir des transmissions audios de qualité supérieure. Ainsi, il améliore la qualité et prolonge la durée de vie de la batterie de l’appareil.

LC3 optimise le codec Bluetooth LE existant en compressant les transmissions audios et en les réduisant à des débits binaires très extrêmes sans affecter négativement la qualité audio.Étant donné que LC3 est implémenté avec des capacités multi-flux et la prise en charge de plusieurs connexions synchrones (par défaut), les utilisateurs de True Wireless peuvent bénéficier d’une autonomie de batterie améliorée et d’un couplage plus rapide. L’amélioration de la durée de vie de la batterie offre une meilleure efficacité et une autonomie plus étendue. Ainsi, cette norme Bluetooth est utile pour une paire d’écouteurs sans fil et un haut-parleur intelligent à commande vocale.

La prise en charge du mode Piconet Link Manager est ajoutée. Cela permet aux appareils de se connecter sans se relayer pour éviter les interférences.

Bluetooth 5.3 :

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Le 13 juillet 2021, le Bluetooth SIG a publié la version 5.3 de la spécification Bluetooth Core. Cette version Bluetooth offre une latence plus faible, des interférences plus faibles, une autonomie de batterie améliorée et une sécurité renforcée.

Il est livré avec les améliorations de fonctionnalités suivantes :

• Sous-évaluation de connexion
• Amélioration de la classification des canaux
• Intervalle de publication périodique
• Améliorations du contrôle de la taille de la clé de chiffrement

Les extensions MAC et PHY (AMP) alternatives sont supprimées dans Bluetooth 5.3.

1. Sous-évaluation de la connexion :

Des appareils spécifiques passent une grande partie de leur temps dans une connexion à faible cycle d’utilisation pour économiser de l’énergie. Toutefois, lorsqu’une bande passante plus élevée est nécessaire pour prendre en charge un cas d’utilisation d’application particulier, les paramètres de connexion doivent être modifiés le plus rapidement possible.

La sous-évaluation de connexion accélère les mises à jour des paramètres de connexion avec un délai minimal. Il offre une meilleure expérience utilisateur et conserve simultanément les caractéristiques d’économie d’énergie des connexions à faible cycle d’utilisation. Plus précisément, cela peut être utile dans les dispositifs médicaux innovants comme un glucomètre intelligent.

2. Amélioration de la classification des canaux :

Les périphériques Bluetooth LE peuvent désormais offrir un périphérique central connecté avec des données de classification des canaux radio. Ces données peuvent être utilisées par le périphérique Central lors de la sélection des canaux dans le saut de fréquence adaptatif.

L’amélioration de la classification des canaux améliore la fiabilité et le débit en diminuant les risques d’interférences survenant au niveau du périphérique. En utilisant cette fonctionnalité, un exemple d’utilisation peut être un capteur de vibration connecté au smartphone et une machine rotative industrielle. Le capteur de vibration fonctionne comme un périphérique, tandis que le smartphone fonctionne comme un appareil central. Le personnel de surveillance de l’état subit des interférences de différentes magnitudes et provenant de sources variées.

3. Amélioration périodique de la publicité :

Le champ AdvDataInfo (ADI) du format de charge utile publicitaire étendue standard peut désormais être implémenté dans les unités de données de protocole (PDU) AUX_SYNC_IND. Ces unités sont diffusées lorsqu’un appareil effectue de la publicité périodique.

Désormais, les contrôleurs Bluetooth Low Energy (LE) peuvent utiliser les informations du champ ADI pour identifier les paquets qui incluent des copies retransmises de données identiques ou sémantiquement correspondantes. De plus, il supprime ces paquets pour éviter un traitement redondant sur les nœuds. Ainsi, le débit global n’est pas affecté par les paquets retransmis.

4. Amélioration du contrôle de la taille de la clé de chiffrement :

Les tailles de clé de chiffrement sont gérées par les contrôleurs des appareils connectés en Bluetooth BR/EDR. Cette modification permet à un hôte d’informer son contrôleur Bluetooth BR/EDR de la taille de clé minimale acceptable via l’interface HCI (Host Controller Interface).

Cette amélioration permet aux contrôleurs Bluetooth BR/EDR d’informer plus efficacement l’hôte du résultat des négociations de longueur clé. Cette nouvelle fonctionnalité de Bluetooth 5.3 sera plus bénéfique pour les applications IoT telles que le contrôle d’accès, les appareils médicaux portables, les serrures de porte et l’éclairage commercial.

5.Suppression de l’extension MAC et PHY (AMP) alternative :

L’extension AMP (Alternate Media Access Control and Physical Layer Extension) permet à un système Bluetooth d’incorporer un ou plusieurs contrôleurs secondaires et un contrôleur Bluetooth BR/EDR principal. Mais dans les produits Bluetooth de haute qualité, cette extension est rarement trouvée. Par conséquent, le Bluetooth SIG a supprimé cette fonctionnalité de the Bluetooth 5.3 specification.  Mais cette nouvelle version peut qualifier les produits qui utilisent AMP par rapport à une version précédente de Bluetooth Core Specification.

Des solutions pour répondre aux besoins du marché :

Bluetooth Low Energy fournit des solutions complètes et adaptées afin de répondre aux besoins croissants de la connectivité sans fil. Après le streaming audio, la technologie Bluetooth s'est étendue au transfert de données à faible consommation. Aujourd'hui, cette technologie répond à la demande du marché en matière de services de localisation intérieure et de réseaux d'appareils fiables à grande échelle.

Streaming Audio

En supprimant les tracas des fils sur les écouteurs, les casques, les haut-parleurs, etc., le Bluetooth a révolutionné l'audio et a changé à jamais la façon dont nous utilisons les médias.

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Cas d'utilisation clés :

CASQUES SANS FIL

L'appareil audio sans fil d'origine, des écouteurs rembourrés aux véritables écouteurs sans fil, les casques Bluetooth sont désormais un accessoire indispensable pour les téléphones mobiles.

HAUT-PARLEURS SANS FIL

Qu'il s'agisse d'un système de divertissement haute-fidélité à la maison ou d'une option portable pour la plage ou le parc, il existe une enceinte pour toutes les occasions, dans toutes les formes et tailles imaginables.

SYSTÈMES EMBARQUÉS

Les systèmes d'info divertissement embarqués Bluetooth s'associent aux smartphones du conducteur pour permettre le streaming audio et les appels mains libres, permettant aux conducteurs de se concentrer sur ce qui compte le plus.

Transfert de données :

Des appareils électroménagers aux trackers de fitness en passant par les capteurs de santé et les innovations médicales, la technologie Bluetooth® connecte des milliards d'appareils du quotidien et permet l'invention d'innombrables autres.

Des trackers de fitness et des moniteurs de santé et de bien-être aux jouets et outils, des millions de nouveaux appareils Bluetooth à faible consommation d'énergie et de transfert de données libèrent les consommateurs des fils chaque année.

SPORT & MISE EN FORME

La technologie Bluetooth alimente les appareils portables tels que les trackers de fitness et les montres intelligentes qui s'affichent partout sur les poignets pour surveiller les pas, l'exercice, l'activité et le sommeil.

PÉRIPHÉRIQUES PC ET ACCESSOIRES

L'une des forces motrices de la technologie Bluetooth est l'absence de fils. Qu'il s'agisse d'un clavier, d'un pavé tactile ou d'une souris, les ordinateurs n'ont plus besoin de fils pour rester connectés.

SANTÉ

Des tensiomètres aux échographes portables et aux systèmes d'imagerie par rayons X, la technologie Bluetooth aide les gens à suivre et à améliorer leur bien-être général tout en permettant aux professionnels de la santé de fournir plus facilement des soins de qualité.

Connecter les appareils :

Contrôler, Surveiller, Automatiser, Innover

Le réseau mesh Bluetooth permet des communications d'appareils plusieurs à plusieurs (m:m) et convient parfaitement à la création de systèmes de contrôle, de surveillance et d'automatisation où des dizaines, des centaines ou des milliers d'appareils doivent communiquer entre eux de manière fiable et sécurisée.

Le réseau mesh Bluetooth est optimisé pour créer des réseaux d'appareils à grande échelle qui font de l'automatisation de l'ensemble du bâtiment une réalité.

SYSTÈMES DE CONTRÔLE

Le réseau maillé Bluetooth est rapidement adopté comme plate-forme de communication sans fil de choix dans un certain nombre de systèmes de contrôle, y compris des solutions d'éclairage avancées pour les marchés des bâtiments intelligents et de l'industrie intelligente.

SYSTÈMES DE SURVEILLANCE

Les réseaux de capteurs sans fil Bluetooth (WSN) surveillent la lumière, la température, l'humidité et l'occupation pour améliorer la productivité des employés, réduire les coûts d'exploitation des bâtiments ou mieux répondre aux exigences d'état et de maintenance des équipements de production afin de réduire les temps d'arrêt imprévus.

SYSTÈMES D'AUTOMATISATION

La technologie Bluetooth permet l'automatisation des systèmes essentiels d'un bâtiment, y compris le CVC (chauffage, ventilation et climatisation), l'éclairage et la sécurité pour exploiter les économies d'énergie, réduire les coûts d'exploitation et améliorer la durée de vie des systèmes de base d'un bâtiment.

Service de localisation :

Vers le positionnement précis :

Initialement connue pour ses capacités de communication d'appareils, la technologie Bluetooth® est désormais largement utilisée comme technologie de positionnement d'appareils pour répondre à la demande croissante de services de localisation intérieure de haute précision. En permettant à un appareil de déterminer la présence, la distance et la direction d'un autre appareil, la technologie Bluetooth offre une flexibilité contrairement à toute autre radio de positionnement, permettant aux gestionnaires et aux propriétaires d'immeubles d'adapter les solutions de positionnement intérieur aux besoins variables et changeants du bâtiment.

Les développeurs et les implémenteurs du monde entier se tournent vers la flexibilité de la technologie Bluetooth® pour permettre des solutions de proximité et des systèmes de positionnement puissants et à faible coût.

Tracking :

La technologie Bluetooth alimente la croissance rapide des solutions de système de localisation en temps réel (RTLS) utilisées pour suivre les actifs et les personnes, qu'il s'agisse de localiser des outils et des travailleurs dans un entrepôt ou des dispositifs médicaux et des patients dans un hôpital.

Amélioration récente :

Réinventer la communication sans fil

Voici quelques-unes des améliorations les plus récentes apportées à la technologie Bluetooth.

Bluetooth® LE Audio

LE Audio améliorera les performances de l'audio Bluetooth, ajoutera la prise en charge des aides auditives et présentera le partage audio Bluetooth®, un nouveau cas d'utilisation Bluetooth innovant avec le potentiel de changer à nouveau la façon dont nous expérimentons l'audio et nous connectons avec le monde qui nous entoure.

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Bluetooth® Direction Finding

Introduit en janvier 2019, la radiogoniométrie permet aux appareils de déterminer la direction d'un signal Bluetooth Low Energy (LE). Prenant en charge à la fois les méthodes d'angle d'arrivée (AoA) et d'angle de départ (AoD) d'estimation de la direction du signal, cette fonctionnalité permet aux solutions de proximité Bluetooth d'ajouter des capacités directionnelles qui améliorent l'expérience utilisateur et les systèmes de positionnement Bluetooth pour atteindre une précision centimétrique, permettant à la technologie Bluetooth de répondre à l'éventail complet des cas d'utilisation du positionnement, des systèmes courants à faible résolution aux systèmes les plus précis.

Bluetooth® Mesh Networking

Introduit en juillet 2017, le réseau maillé permet la création de réseaux d'appareils à grande échelle. Il convient parfaitement aux systèmes de contrôle, de surveillance et d'automatisation où des centaines ou des milliers d'appareils doivent communiquer entre eux. 

Bluetooth® Long Range

Introduit en décembre 2016, le LE 2M PHY double le débit de données qui peut être atteint entre les appareils Bluetooth Low Energy (LE) à partir du LE 1M PHY d'origine. Le LE 2M PHY améliore les performances de transfert de données et offre une plus grande efficacité spectrale pour le nombre croissant d'appareils IoT que les consommateurs connectent à leurs smartphones, y compris les appareils portables de sport et de fitness ainsi que les appareils médicaux Bluetooth qui doivent transmettre des informations critiques ou administrer des médicaments plus fréquemment et avec une plus grande précision. En échange d'un doublement du débit de données, le LE 2M PHY peut atteindre une plage d'environ quatre-vingts pour cent du LE 1M PHY d'origine.

Bluetooth® Extended Advertising

Introduit en décembre 2016, Extended Advertising a ajouté une nouvelle approche de la publicité sur Bluetooth LE conçue pour améliorer considérablement l'efficacité et la fiabilité lors de la diffusion de grandes quantités de données. Avec cette introduction, LE Advertising prend désormais en charge deux modes de fonctionnement ; Publicité héritée (le mode d'origine) et publicité étendue. Les principaux points forts de la publicité étendue incluent l'augmentation de la taille maximale des données publicitaires de 31 octets à 254 octets, le déchargement de la transmission des données publicitaires vers les 37 canaux de données, ainsi que la synchronisation de la transmission des données publicitaires entre les appareils d'envoi et de réception.

Bluetooth beacon, c’est quoi ?

Les balises (beacon) Bluetooth sont des émetteurs matériels - une classe d'appareils Bluetooth à faible consommation d'énergie (LE) qui diffusent leur identifiant aux appareils électroniques portables à proximité. La technologie permet aux smartphones, tablettes et autres appareils d'effectuer des actions lorsqu'ils se trouvent à proximité d'une balise.

Les balises Bluetooth utilisent la détection de proximité Bluetooth à faible énergie pour transmettre un identifiant universel unique capté par une application ou un système d'exploitation compatible. L'identifiant et plusieurs octets envoyés avec lui peuvent être utilisés pour déterminer l'emplacement physique de l'appareil, suivre les clients ou déclencher une action basée sur l'emplacement sur l'appareil, comme un enregistrement sur les réseaux sociaux ou une notification push.

Les protocoles beacon :

iBeacon : c’est un protocole développé par Apple et présenté lors de la Apple Worldwide Developers Conference en 2013.

AltBeacon : AltBeacon est une alternative open source à iBeacon créée par Radius Networks

URIBeacon : Les URIBeacons sont différents des iBeacons et AltBeacons car plutôt que de diffuser un identifiant, ils envoient une URL qui peut être comprise immédiatement.

Eddystone : c’est la norme de Google pour le Bluetooth beacon.

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