BLE Mesh: cos'è e come funziona?
Il BLE mesh sta acquisendo sempre più importanza nel mondo della localizzazione indoor. Ma cos'è esattamente? In questo articolo facciamo chiarezza su cos'è il BLE Mesh, come funziona, i dispositivi che lo supportano e i casi d'uso.
- Il BLE Mesh è una tecnologia di comunicazione wireless che supporta scenari sia di tracciamento, sia di acquisizione dati dal campo (sensing)
- La tecnologia BLE Mesh è affidabile e basata su di un'infrastruttura leggera e facile da installare
- Il BLE Mesh si utilizza in vari settori, tra cui manifattura, sanità e smart building
Con il continuo progredire della tecnologia, si evolve anche il modo in cui comunichiamo con i nostri dispositivi. In precedenza vi abbiamo parlato del Bluetooth Low Energy (BLE), una tecnologia di comunicazione wireless che ha rivoluzionato il modo di collegare i nostri dispositivi e abilitato alcuni servizi di localizzazione indoor. Tuttavia, con il crescente trend dell’Internet of Things e la necessità di collegare un numero sempre più esteso di dispositivi, su spazi sempre più ampi, nasce l'esigenza di reti wireless di comunicazione distribuite, facili da creare e gestire. È qui che entra in gioco il Bluetooth Low Energy Mesh (BLE Mesh). In questo articolo vediamo cos'è il BLE Mesh, come funziona, i dispositivi che lo supportano e i casi d'uso di questa tecnologia.
La rete Mesh
La particolarità di una rete Mesh è che auto-organizza i propri nodi in una "rete a maglia" consentendo una comunicazione indiretta tra qualsiasi dispositivo all'interno della rete. Ci sono tante implementazioni della modalità di creazione di una rete Mesh, tra cui quella offerta dalla standard Bluetooth e quelle di Wirepas e Casambi che sono delle implementazioni industriali. Queste ultime sfruttano la comunicazione fisica data dal Bluetooth Low Energy (BLE), ovvero la tecnologia radio che permette a due dispositivi di comunicare tra di loro, implementando però una loro gestione della rete Mesh per la connettività tra dispositivi.
BLE Mesh: i dispositivi coinvolti ed i loro ruoli
Al fine di poter operare, il BLE Mesh necessita di determinati dispositivi quali: tag, ancore e gateways. Queste apparecchiature, in collegamento tra di loro, consentono di utilizzare le informazioni raccolte, come i dati di localizzazione, per la fornitura di determinati servizi.
Tag
I tag sono dei dispositivi BLE utilizzati per la localizzazione di persone, risorse e oggetti all’interno di uno spazio. I tag trasmettono un segnale radio che può essere rilevato dalle ancore, questo consente di determinare la posizione delle risorse tracciate all'interno dello spazio. La forma e la grandezza dei tag è mutevole a seconda delle caratteristiche e dell’utilizzo che ne deve essere fatto, ad esempio possono essere dei braccialetti per tracciare dei pazienti in una RSA, oppure semplicemente rotondi o rettangolari e più o meno grandi per tracciare un pallet in un impianto industriale.
Ancore
Le ancore sono apparecchi tipicamente alimentati a batteria e disposti all’interno di uno spazio, fissati alle pareti o ai soffitti della struttura. Le ancore ricevono i dati provenienti dai tag, compresi i dati di localizzazione, ma non solo: esse possono anche fungere da sensori per la rilevazione di informazioni a livello ambientale, ad esempio, temperatura ed umidità. Inoltre, le ancore rappresentano i nodi della rete mesh: si auto-organizzano in modo autonomo all'interno della rete. Le informazioni passano quindi dai tag all'ancora più vicina e poi e da ancora ad ancora fino ad arrivare al gateway. Maggiore è la densità delle ancore, più precisa è la localizzazione.
Gateway
I gateway sono dispositivi che raccolgono i dati provenienti dalla rete mesh e li comunicano direttamente con server in cloud o on-premise. Il gateway funge quindi da ponte tra la rete ed il software e solo attraverso il gateway l'informazione può arrivare a destinazione.
I gateway alleggeriscono anche l'intera infrastruttura, in quanto raggruppano i nodi della rete mesh, le ancore, per ricevere informazioni in maniera più efficiente. Un dato che passa attraverso i soli nodi, infatti, impiega più tempo ad arrivare a destinazione. Il numero di gateway è una scelta importante anche dal punto di vista del consumo delle ancore: un'ancora consuma di più se posta vicina ad un gateway, rispetto ad un'ancora che si trova in un punto più lontano, in quanto le informazioni si trasmettono tramite il percorso più ottimizzato, passando dapprima alle ancore più vicine ai tag e poi a quelle più vicine ai gateway.
I gateway, quindi, rappresentano un punto di raccolta dati che vengono poi comunicati direttamente al software, il quale elabora il dato e lo utilizza per l'erogazione di servizi o applicazioni. Ad esempio, servizi di localizzazione indoor, come asset tracking, process monitoring, access control, tooling and warehouse management. Questo tipo di servizi è applicabile in vari settori, come manifattura, sanità e smart building.
Quali sono i benefici del BLE Mesh?
I vantaggi nell’usare il BLE Mesh rispetto ad altre tecnologie, sono:
- Affidabilità: il BLE Mesh è supportato da un segnale molto solido anche in ambienti di lavoro complessi, assicurando una corretta trasmissione dei dati.
- Durata della batteria: la vita della batteria dura anni, il BLE Mesh permette infatti di funzionare ad un basso livello di potenza, riducendo il consumo di energia.
- Scalabilità: il sistema è in grado di sostenere un crescente carico di lavoro, riuscendo ad ospitare migliaia di nodi. La struttura a maglia della rete consente di espandersi e auto-organizzarsi aggiungendo nuovi nodi e decidendo le connessioni senza necessità di riprogettare l'intera infrastruttura.
- Convenienza economica: il BLE Mesh presenta bassi costi di infrastruttura in quanto supporta un'infrastruttura wireless. Generalmente il cablaggio è richiesto soltanto per l'installazione dei gateways che possono essere uno o più in base alle necessità e alle caratteristiche dell'infrastruttura stessa.
- Infrastruttura: la leggerezza dell'infrastruttura consente una comunicazione snella ed efficiente, al costo di una minor precisione e maggior latenza del segnale (rispettivamente 2-5 metri, 2-3 minuti).
Casi d’uso
Questo tipo di tecnologia è utilizzato in numerosi ambienti, tra questi:
- Strutture sanitarie: il BLE Mesh può essere impiegato nel tracciamento di attrezzature mediche per ridurre i tempi di ricerca e ottimizzare le risorse, nonché nella rilevazione di condizioni ambientali nelle stanze e sale operatorie. Oltre a ciò, può aiutare le organizzazioni sanitarie ad avere un controllo su procedure e processi, al fine di ridurre gli errori e ottimizzare le attività.
- Impianti industriali: il BLE Mesh viene utilizzato per il tracciamento delle risorse, monitorare i processi, gestire il magazzino e la logistica, gestire gli strumenti di lavoro, migliorare la sicurezza e monitorare fattori ambientali.
- Smart building: nel settore HO.RE.CA. per la creazione di smart rooms e l'ottimizzazione di processi; negli uffici di aziende, scuole e università per la gestione e l'ottimizzazione delle sale e degli spazi.
In conclusione, la tecnologia BLE Mesh è presente in numerosi settori e viene utilizzata in diversi contesti e per diverse finalità. Grazie al suo basso costo di infrastruttura, la scalabilità ed affidabilità, il BLE Mesh offre numerosi vantaggi rispetto ad altre tecnologie. I casi d'uso spaziano dalle strutture sanitarie agli impianti industriali e agli smart building, offrendo opportunità per migliorare l'efficienza operativa, la sicurezza e l'ottimizzazione dei processi in diversi settori. Contattaci per scoprire come la nostra soluzione possa aiutare il tuo business.
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