نقش‌آفرینی بلوتوث در اینترنت اشیا صنعتی
من هم مثل اغلب مردم بلوتوث را فناوری‌ای مفید اما معطوف به مصرف‌کننده‌ها می‌دانم، فناوری‌ای که باعث تسهیل ارتباط‌های بی‌سیم میان گوشی هوشمند و انواع هدست‌ها، اسپیکرهای پرتابل، خودروها، و سایر دستگاه‌ها می‌شود. واقعیت هم این است که میلیاردها نفر مشخصا از همین قابلیت‌های بلوتوث استفاده می کنند. اما نظر چاک سابین، مدیر ارشد توسعه بازار در Bluetooth SIG (“سازمان مشترک‌المنافع بلوتوث”) معتقد است که این فناوری دارد نقشی کلیدی در اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) پیدا می کند.
به گزارش BACpress؛ سابین می گوید که فناوری بلوتوث “عملا برای هر دو بازار مصرفی و شرکتی کاملا مناسب است.” او در این خصوص به سهولت پیاده‌سازی اتصال‌های کم-توان بلوتوث اشاره می‌کند. موضوع مهمتر اما این است که بلوتوث را در همه جا می‌توان یافت، در جهان یک آگاهی 90 درصدی نسبت به آن وجود دارد و از یک تعامل پذیری چند-تامین‌کننده‌ای نیز برخوردار است.
سابین به پایین بودن هزینه‌های استقرار بلوتوث اشاره می‌کند و صرفه‌جویی به مقیاس‌های (economies of scale) آن هم بسیار زیاد است چرا که همین حالا هم تقریبا هر گوشی هوشمند، تبلت و رایانه شخصی‌ای به بلوتوث مجهز است، بگذریم از گستره متنوع تجهیزات پوشیدنی، اسپیکرهای هوشمند و سایر دستگاه‌ها. همه اینها به این معنا است که آن استقرارهای IIoT که بلوتوث را به خدمت می گیرند شاید دیگر لازم نباشد که برای آغاز به کار با سیستم‌های بی‌سیم در محیط‌های ساختمان هوشمند و صنعت هوشمند، از یک راهکار کاملا اختصاصی استفاده کنند.
سه چیز که محرک روی آوردن به بلوتوث در IIoT هستند
علاوه بر نفوذ بالای بلوتوث در بازار، سابین از سه پیشرفت فنی شایان توجه که محرک روی آوردن به بلوتوث در کاربست‌های صنعتی و شرکتی IoT می‌باشند نام می‌برد:
یک:
سابین می‌گوید: “در معرفی بلوتوث 5 در سال 2016، اصل مطلب انعطاف‌پذیری بود،” و توضیح می‌دهد که بیشتر بودن دامنه بلوتوث 5 و بالاتر بودن سرعت‌های آن، انعطاف‌پذیری‌ای را که برای پشتیبانی از اتصال‌های قابل‌اتکاء در گستره متنوعی از محیط‌های بزرگ و پر از نویز، مثل فضاهای صنعتی یا تجاری ضرورت دارد فراهم می‌کند. سابین مثال می‌زند که “یک انبار تفاوت بسیار دارد با زیرزمین یک نیروگاه هسته‌ای. یکی‌شان باز است و نیازمند اتصال‌های بلند-دامنه، و دیگری محیط پیچیده‌تری است و تداخل‌های بسیاری در آن رخ می دهد و نتیجتا نیازمند یک اتصال یا شبکه دستگاهی قابل‌اتکاء است که بتواند اطلاعات را، علیرغم نویز، انتقال داده و در اختیار بگذارد.”
دو:
مش بلوتوث، که در جولای 2017 معرفی شد، “مشخصات اساسی بلوتوث” را بسط و توسعه داده است تا به این ترتیب، به قول سابین، امکان ارتباطات بسیار-به-بسیار در “گرید صنعتی” فراهم شود که در آن ده‌ها، صدها، و حتی هزاران دستگاه می‌توانند با اطمینان و امنیت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. سابین مدعی است که “شبکه‌های مش بلوتوث برای سیستم‌های کنترل، نظارت (مانیتورینگ) و اتوماسیون کاملا مناسبند” و می توانند از تاخیر نیز کاسته و امنیت را بهبود ببخشند.
سه:
اخیرا Bluetooth SIG یک ویژگی جهت-یاب جدید را برای بلوتوث معرفی کرده است که سیستم‌های سرویسهای مکانی (location-services) مورد استفاده در محیط‌های صنعتی و شرکتی را از قبل هم دقیق‌تر می‌کنند. “بلوتوث کم‌انرژی” این امکان را عرضه کرده است که بتوان با مقایسه قدرت سیگنال میان دستگاهی که قصد مکانیابی‌اش را داریم و دستگاهی که کار ردگیری را انجام می‌دهد، به طور تقریبی مکان یک دستگاه بلوتوث را مشخص کند. از نظر سابین، سطح دقت آن “نسبتا دُرُشت‌بین” است، در این حد که بتواند بگوید “دستگاه مورد نظر در این اتاق است”.
در امکان جدید جهت-یابی، دقت بسیار افزایش یافته است و به قول سابین”علاوه بر اینکه معلوم می‌کند که دستگاه در فلان اتاق مشخص است، این را هم می‌گوید که در کدام گوشه آن است، مثلا عقب اتاق سمت چپ” Bluetooth SIG در تلاش است تا مسافت را هم به این اطلاعات بیفزاید تا کاربران مطلع شوند که “دستگاه در این عقب این اتاق و سمت چپ است و از جایی که الان هستم 10 متر فاصله دارد.” با این درجه از دقت، کاربست‌های جدیدی امکان‌پذیر می‌گردد، منجمله نظارتهای مربوط به ایمنی و امنیت و، به گفته سابین، مثلا می‌توان به کارگران کمک کرد تا از فلان محیط آلوده دور بمانند.
موارد استفاده از بلوتوث IIoT
سابین می‌گوید که با در اختیار داشتن همه این پیشرفت‌ها، می‌توان شبکه‌های متشکل از دستگاه‌ها ایجاد کرد. از شبکه‌های دستگاهی مرتبط با یکدیگر می توان برای کنترل سیستم‌های روشنایی، شبکه‌های حسگری، و راهکارهای مدیریت اموال استفاده کرد.
Bluetooth SIG ساختمانهای هوشمند و صنعت هوشمند را در سه دسته اصلی جای می‌دهد: اتوماسیون ساختمان، نظارت بر شرایط (condition monitoring)، و سرویسهای مکانی (location services).
اتوماسیون ساختمان:
اتوماسیون مرکزی سیستم‌های اساسی یک کارخانه – منجمله روشنایی، گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) و امنیت – که می‌تواند به صرفه‌جویی در انرژی، کاستن از هزینه‌های عملیاتی، و بهبود چرخه عمر سیستم‌های اساسی یک ساختمان کمک کند.
نظارت بر شرایط:
شبکه‌های حسگری بلوتوث که در سراسر فضای یک کارخانه یا یک ساختمان شرکتی استقرار یافته‌اند، امکان نظارت در-لحظه بر عملکرد سیستم را فراهم کرده و سرویس و نگهداری، بروزرسانی، و مدیریت سراسری را کارآمدتر می‌سازد.
سرویسهای مکانی:
اشکال متفاوتی از سرویسهای مکانی وجود دارد، از مسیریابی گرفته تا ردگیری/مدیریت اموال و مکان‌یابی درون‌ساختمانی (indoor positioning) و راهکارهای مکانی و لجستیکی.
سابین درخصوص استفاده‌های سرویسهای مکانی در حوزه ساخت و تولید، از مواردی چون کمک به تولیدکنندگان برای نظارت بهتر بر مکان اقلام و موجود بودنشان، و نظارت بر شرایط تجهیزات و بروندادهای قسمت‌های مختلف یک زنجیره عرضه نام می‌برد. استفاده از تجیزات پوشیدنی شرکتی، به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا مدیریت مواد اولیه و جریان فرایندها را بهبود ببخشند. سرویسهای مکانی بلوتوثی از فرستنده‌های رادیویی (beacons) بر تقویت ایمنی و امنیت در کارخانجات ساخت و تولید و کارخانجات فرایندهای شیمیایی استفاده می‌کنند، مثلا به این صورت که با ایجاد حصار مجازی (ژئوفنس/ geofence)، دسترسی به برخی مکانها را محدود می‌کنند یا تعداد کارکنانی که در نواحی حساس حضور دارند را تحت نظر می‌گیرند.
به گفته سابین، طراحان مش بلوتوثی به هنگام طراحی آن، سیستم‌های روشنایی متصل به شبکه را در نظر داشتند؛ گستره این سیستم‌ها، از روشنایی متصل به شبکه در اتوماسیون ساختمان، تا آنچه که سابین روشنایی-به مثابه-پلتفرم (LaaP) می‌نامد – و به منظور مستقر ساختن این سرویس‌ها است- را شامل می‌شود.
رشد سریع بلوتوث در IIoT
در گزارش بروزرسانی اخیر Bluetooth SIG در خصوص بازار بلوتوث (Bluetooth Market Update)، پیش‌بینی شده است که تا سال 2023، شاهد یک رشد 7 برابری در اندازه سالیانه محموله‌های دستگاه‌های مربوط به سرویسهای مکانی بلوتوثی ساختمانهای هوشمند باشیم و این یعنی در سال 2023 شاهد حمل و ارسال 374 میلیون دستگاه بلوتوثی برای ساختمانهای هوشمند خواهیم بود. در این گزارش بروزرسانی، همچنین به یک رشد 5 برابری در محموله‌های سالیانه دستگاه بلوتوثی برای صنعت هوشمند، تا سال 2023، اشاره شده است. به گفته سابین، رشد سالیانه این محموله‌ها برابر با 47% است و در سال 2023، 70% از محموله های این بازار را شامل خواهد شد. در این گزارش همچنین یک افزایش 3.5 برابری در محموله‌های دستگاه‌های پوشیدنی بلوتوثی برای کاربردهای شرکتی در صنعت هوشمند، تا سال 2023، پیش‌بینی‌شده است، و این یعنی یک افزایش سالیانه 28 درصدی طی پنج سال آتی.
البته اینها همه در صورتی است که همه چیز طبق برنامه پیش برود. سابین هشدار می‌دهد که سازمان‌های صنعتی و شرکتی اغلب با سرعت نسبتا پایینی به فناوری‌های جدید روی می‌آورند و به دنبال آنند که عایدی-بر-سرمایه‌های قطعی و بی ابهام هستند، حال آنکه برای فناوری‌های نوین همیشه این امکان نیست که عایدی حاصل از آنها مشخص گردد. البته این را نیز باید اضافه کرد که برخی از کسانی که در جایگاه تصمیم‌گیری هستند همچنان بلوتوث را یک فناوری کوتاه-دامنه، نقطه-به-نقطه، و معطوف-به-مصرف‌کننده می‌دانند که برای محیط‌های شرکتی و صنعتی آماده نیست.
پانویس:
* صرفه‌جویی به مقیاس (economy of scale): صرفه‌جویی در هزینه‌ها که ناشی از افزایش مقیاس تولید و متناسب با این افزایش است.
* مشخصات اساسی بلوتوث (Bluetooth Core Specification): تعریف‌کننده آن واحدهای سازنده فناوری است که سازندگان از آنها برای خلق دستگاه‌های تعامل‌پذیرِ تشکیل‌دهنده‌ی اکوسیستم شکوفای بلوتوث هستند استفاده می‌کنند. “سازمان مشترک المنافع بلوتوث” (Bluetooth SIG) بر مشخصات اساسی بلوتوث نظارت دارد و گروه‌های کاری این سازمان، آن را دائما بروزرسانی کرده و ارتقاء می‌بخشند تا تامین‌کننده نیازهای متحول‌شونده فناوری و بازار باشد.
* ارتباطات بسیار-به-بسیار (many-to-many communication): ارتباطاتی که به بسیاری افراد امکان می‌دهد تا با بسیاری افراد دیگر به مبادله اطلاعات بپردازند. نمونه بارز آن اینترنت است.