Co je Bluetooth Mesh Networking a jak to funguje?

Bluetooth SIG, organizace, která dohlíží na vývoj standardů Bluetooth, právě vydala specifikace pro Bluetooth mesh - síťovou síťovou strukturu pro zařízení Bluetooth LE, která je považována za spolehlivější a škálovatelnější řešení pro různé IoT (internet věcí) a domácí automatizační zařízení, která k vzájemné interakci a výměně informací potřebují síťovou technologii s nízkou energií. Podle Bluetooth SIG je tato technologie již k dispozici pro použití v zařízeních využívajících alespoň Bluetooth v4.0 a vyšší, takže můžete očekávat, že k zařízení ve vašem okolí dorazí dříve než později. V tomto případě se podívejme podrobněji na Bluetooth Mesh Networking a na to, co představuje pro běžné spotřebitele, jako jste vy a já.

Abychom pochopili, co je síť Bluetooth Mesh Networking a jak bude přínosem pro zákazníky do budoucna, pojďme se nejprve podívat na to, co je síťová síťová technologie na prvním místě.

Co je síťová síť a jak to funguje?

Mřížková síť je typ topologie sítě, kabelové nebo bezdrátové, kde je každý jednotlivý uzel vzájemně propojen, a přenášet data do sítě, čímž se do reality dostává příslib bezproblémového připojení. I když se jedná o relativně nový fenomén v oblasti spotřebitelských technologií, ve skutečnosti tu byl už docela dlouhou dobu, používá se hlavně pro komerční aplikace zdravotnictvím a armádou až dosud. Očekává se však, že tato technologie bude v příštích dnech stále populárnější, protože to bude klíčová složka pro aplikace IoT, jako je Beacon, průmyslová automatizace a inteligentní domácí zařízení.

WiFi Alliance (WFA) se vlastně ujala vedení při zavádění této technologie do spotřebitelského prostoru se zařízeními jako Google Home, Google WiFi a Google OnHub, všechna podporující WiFi Mesh. Jak tedy vlastně fungují? Síťová síťová zařízení ve skutečnosti obsahují několik uzlů, z nichž jeden obvykle funguje jako brána pro vaše síťové připojení. Místo tradiční sítě, kde každý uzel komunikuje s jediným přístupovým bodem (často označovaným jako „hotspot“), všechny uzly v síťové síti spolu komunikují, zesilují signál a prodlužují jeho dosah. Teoreticky lze rozsah rozšířit nekonečně a je omezen pouze počtem zařízení ve vaší síti.

Zatímco levné prodlužovače dosahu zvládají také to, co slibují drahé síťové sady pro sítě, jednou oblastí, kde síťové sady mají tradiční rozsah prodlužovačů dosahu, je rychlost. Zatímco síťová síť obvykle nevede k významnému zhoršení rychlosti sítě, prodlužovače dosahu, jak všichni víme, mají ošklivý zvyk zpomalovat spojení. Vzhledem k tomu, že síťové sítě slibují bezproblémové připojení na velkých plochách, mohou dny hledání „hotspotů“ dobře skončit, protože bezdrátové síťové sítě lze velmi dobře použít k propojení celých měst pomocí stávající technologie v určité fázi v ne tak vzdálená budoucnost.

Nyní, když jsme viděli, jak WiFi mesh pomáhá spotřebitelům zbavit se těchto otravných „mrtvých zón“ a získat bezproblémové připojení k internetu napříč každým koutem a koutem jejich domova, je důležité si uvědomit, že WiFi není jediná bezdrátová technologie, která může mít vlastní síť. Společnost Philips již například používá pro svou oblíbenou řadu inteligentních osvětlovacích produktů „Hue“ specifikaci založenou na IEEE 802.15.4 nazvanou „ZigBee“ a Bluetooth SIG nyní vydává své vlastní specifikace pro Bluetooth mesh, což je zajímavá soutěž mezi různé platformy mohou být do budoucna na kartách.

Co je Bluetooth Mesh Networking a jak vylepší připojení?

Jednoduše řečeno, Bluetooth mesh je v podstatě jakákoli mesh síť, která k připojení zařízení využívá technologii Bluetooth. To pracuje na Bluetooth LE (Nízká energie) a je kompatibilní s Bluetooth v4.0 a vyšším. Avšak ne všechny produkty vyhovující těmto standardům budou skutečně kompatibilní, protože podle tiskové zprávy společnosti Bluetooth počátkem tohoto týdne „lze vylepšit pouze produkty určené k upgradování (prostřednictvím aktualizace firmwaru)… na podporu technologie Bluetooth Mesh “. Množství paměti dostupné na vašem čipu Bluetooth je také další věcí, která rozhodne, zda bude vaše zařízení kompatibilní s touto technologií nebo ne.

Bluetooth SIG pracuje na tom, aby se jeho technologie lépe hodila pro aplikace IoT, a proto mnoho pozorovatelů v oboru zjistilo, že je trochu překvapivé, když organizace loni v prosinci ohlásila standard Bluetooth 5 bez jediného slova o síťových sítích. Vznik IoT znamenal, že absence síťových sítí se pro Bluetooth jako možnost bezdrátového připojení začala stávat kritickým problémem. Nyní, když je síťová síť oficiálně součástí Bluetooth, se očekává, že tato technologie přinese větší rozsah, rychlejší přenos dat a interoperabilita s jinými technologiemi.

Zvýšený dosah by měl zejména pomoci při osvojování Bluetooth v prostředí domácí automatizace, aby se zařízení s Bluetooth v4.0 a vyšším mohla vzájemně propojovat nejen v rámci jedné budovy, ale také ve více budovách. Mohlo by to také potenciálně přinést Bluetooth Beaconing potřebný tlak, protože tato technologie se opravdu nijak významně nerozběhla, přestože byla oznámena již v roce 2013. Bluetooth Beaconing, pokud vás to zajímá, umožňuje vzájemnou komunikaci zařízení podporujících Bluetooth, a lze je použít pro zasílání zpráv, sledování a lokalizaci zařízení Bluetooth v dané oblasti bez nutnosti párování.

Kromě Beaconingu se očekává, že Bluetooth mesh také pomůže robotický průmysl, kde roboti založené na AI budou moci navzájem komunikovat přes Bluetooth mesh. Očekává se také, že tato technologie bude použita v celé řadě dalších aplikací, včetně správa energie, aplikace smart city, senzorové sítě, průmyslová automatizace a IIoT (Průmyslový internet věcí). Bluetooth SIG tvrdí, že tato technologie již zaznamenala zájem ze strany domácí a kancelářský automatizační trh, zejména od inteligentní prodejci světla.

Je síť Bluetooth Mesh bezpečná?

S ohledem na nedávné útoky Mirai a BrickerBot na inteligentní zařízení jsou obavy o soukromí a bezpečnost v první řadě nejdůležitější věcí v mnoha našich myslích, pokud jde o IoT. Je tedy síť Bluetooth mesh bezpečná, nebo existují mezery v zabezpečení, které mohou zneužít hackeři a počítačoví zločinci? Podle Bluetooth SIG využívá technologie „256bitové eliptické křivky a mimopásmové ověřování„Pro přidání zařízení do sítě a veškerá komunikace v síti je šifrována pomocí 128bitové klíče AES-CCM a ověřeno pomocí 64bitové ověřování (lze zvýšit až na 1088 bitů) aby se zabránilo útokům hrubou silou. A co víc, šifrování a ověřování se aplikuje na síťové vrstvě i na aplikační vrstvě, takže uzel (zařízení), který tvoří síť, může přenášet pouze šifrovaný obsah, který lze dešifrovat pouze pomocí samostatného aplikačního klíče.

Aby se zabránilo útokům Replay, Bluetooth SIG nařídil, že každá zpráva bude mít nová pořadová čísla každý odeslaný paket bude zmaten, který by měl chránit vaši identitu, i když se někdo uchýlí k čichání paketů. Technologie ECDH je zvyklá zabránit útokům Man-in-the-Middle (MITM), zatímco útokům na odpadkový koš je zabráněno pomocí procedury obnovy klíčů na černé listině všech odstraněných zařízení. Bluetooth SIG také říká, že existují postupy, které zabraňují „Fyzicky nezabezpečeným útokům na zařízení“ a „Útokům návštěvníků“.

Bude síť Bluetooth Mesh využívat jakékoli okamžité výhody pro koncového uživatele?

I když se očekává, že sítě Bluetooth mesh se v nadcházejících dnech stanou běžnějšími, je důležité si to uvědomit většina případů použití bude mít komerční povahu, takže pokud očekáváte, že pomocí této technologie budete moci streamovat hudbu do všech reproduktorů Bluetooth ve vaší domácnosti, můžete tuto myšlenku ukončit právě teď. Je to proto, že tato zařízení používají technologie Basic Rate nebo Enhanced Data Rate, které jsou navrženy pro nepřetržité bezdrátové připojení a jsou optimalizovány pro streamování zvuku.

Síťové sítě však využívají Bluetooth LE, který je navržen speciálně pro krátkodobé bezdrátové připojení a jsou připraveny pro připojení k síti s více zařízeními. I když by to mělo rychle ukončit vaše velké sny o každodenním používání Bluetooth mesh doma, dobrá věc na tom je, že díky různým standardům používaným Bluetooth reproduktory a Bluetooth mesh budete moci pokračovat ve streamování hudby a používejte připojení Bluetooth v telefonu, notebooku nebo chytrých hodinkách k čemukoli, dokonce i uprostřed sítě Bluetooth mesh.

Kdy můžeme očekávat, že budou sítě Bluetooth Mesh komerčně zavedeny?

Technicky, Síť Bluetooth mesh již byla zavedena, a výrobci mohou svá zařízení kvalifikovat pomocí Bluetooth SIG. Proces kvalifikace zařízení však musí začínat od nuly, takže aby bylo možné produkt zaregistrovat, bude buď musí být nový nebo něco, co bylo konkrétně upraveno za účelem. V zásadě to znamená, že i když máte produkt, který je z technologického hlediska kompatibilní s technologií Bluetooth mesh, stále jej nelze kvalifikovat podle standardu, protože právě teď to může být, přestože být schopni stát se součástí síťové sítě do budoucna.

VIZ TÉŽ: Co je Bluetooth 5? Vše, co potřebujete vědět

Budoucnost sítí Bluetooth Mesh

Jsme jen v počátečních fázích blížící se revoluce IoT a většina vývoje v tomto odvětví je z větší části stále v experimentální fázi. Co budoucnost přinese, nikdo s jistotou nemůže říci, ale je pravděpodobné, že základy pro propojenější budoucnost kladou dnešní vědci, kteří vidí, jak daleko mohou posunout obal novou technologií. V takovém případě se Bluetooth mesh networking může jednoho dne stát přední technologií, která spojuje nejen domácnosti a kanceláře, ale i celá chytrá města, u nichž se očekává, že se stanou běžnými před koncem tohoto století.