המהפכה הכחולה השניה
המהפכה הכחולה השניה טכנולוגיית Bluetooth היא עובדה קיימת במוצרים רבים. טכנולוגיה חדשה בשם Bluetooth Low Energy ) (BLEמבטיחה להרחיב את המהפכה לתחומים חדשים > עודד גלוברמןTigaro Wireless , ל אורך העשור הראשון של שנות האלפיים ,הפכה טכנולוגיית )BT( Bluetoothלדומיננטית בשימוש היומיומי .כיום ,כמעט כל מכשיר נישא מכיל חיבוריות .BTאם בתחילת הדרך לא היה ברור איזו טכנולוגיה תשמש לתקשורת קצרת-טווח ,היום אין עוררין על הקביעה ש BT-היא הטכנולוגיה הנפוצה והזמינה להעברת שמע וקבצים בין מכשירים ניידים בטווחים קצרים. בעתיד הקרוב נהיה עדים למהפכה שנייה בקישוריות :BTאם המהפכה הראשונה אפשרה לנהל שיחה בעזרת דיבורית, המהפכה השניה תאפשר להעביר נתונים מאביזרים דיגיטאליים לטלפון הנייד. המהפכה החדשה מתאפשרת בזכות שני גורמים :הראשון הינו טלפון נייד חכם כדוגמת ,iPhoneהמאפשר לטלפון לתפקד כיותר מסתם מכשיר לביצוע שיחות .הגורם השני הינו טכנולוגיית .BLE - Bluetooth Low Energyהפשטות של כתיבת יישום לטלפון חכם וכוח העיבוד הרב הקיים בטלפונים הניידים, בנוסף לתקשורת נתונים מנקודת ,BT מאפשר יישומים רבים שלא היו אפשריים 40 מרץ 2011 כיתוב :שעון BLEראשון ,שנחשף בתערוכת CES 2011על-ידי חברת קסיו .אורך חיי סוללה של שנתיים (מקור)Casio : עד עכשיו .במקביל ,הוספת טכנולוגיית BLEתרחיב את מבחר היישומים הנוכחיים .בעוד שהגורם הראשון היה זמין בשנים האחרונות ,הגורם השני - - BLEזמין רק מהרבעון הנוכחי ,כך שאנו נמצאים היום בדיוק בתחילת מהפכת ה Bluetooth-השניה. צריכת הזרם הנמוכה וזמני השידור הקצרים של ,BLEהמהווים את ליבת הטכנולוגיה ,מאפשרים לנקודת BLE אם המהפכה הראשונה אפשרה לנהל שיחה בעזרת דיבורית, המהפכה השניה תאפשר להעביר נתונים מאביזרים דיגיטליים לטלפון הנייד לעבוד על סוללת אצבע במשך מספר שנים, בהשוואה למספר ימים בטכנולוגיית .BT הפשטות בהקמת רשת נקודות אלחוטיות ( )Personal Area Networkingתגביר את השימוש ברשתות חיישנים בהשוואה לפרוטוקול PANהמוגבל בטכנולוגיית .BT טכנולוגיית BLEמשתמשת ב40- www.technologies.co.il ערוצי שידור ,בהשוואה ל 79-ערוצים ב ,BT-ובשלושה ערוצי פרסום לעומת 16ב .BT-כתוצאה מכך ,זמן הגילוי מתקצר פי 20וזמן ההתחברות קטן פי .10 במידה שמדובר בשליחת חבילת מידע קצרה ,זמן המשלוח של BLEמהיר פי ,50וכתוצאה מכך חסכוני יותר בצריכת הספק .טכנולוגיית BLEנועדה להעביר קבצי מידע בקצב מקסימלי של 200Kbps ועם צריכה מקסימלית של ,15mAעל- מנת לאפשר שימוש בסוללות אצבע. חיישנים פשוטים עם טכנולוגיית BLE יצרכו בממוצע - 0.1mA/hעוצמת זרם שתאפשר עבודה רצופה של שנה-שנתיים על סוללת מטבע. גיבוש הרעיון של טכנולוגיית BLEהחל בשנת 2001בחברת נוקיה בעקבות מגבלות פרוטוקול ,BTוקיבל את הכינוי .Wibree בשנת 2006הצטרפו לנוקיה החברות Nordicו ,Suunto-שחברו להקמת פורום .Wibreeבשנת 2007אוחד הפורום לתוך פורום ,Bluetooth SIGוהגדרות Wibree הפכו לחלק מההגדרות של Low Energy .Bluetoothהפרוטוקול הוגדר סופית בקיץ ,2010והינו חלק מגרסת .Bluetooth 4.0 כרטיסי הדגמה ראשוניים של השחקנים הראשיים CSR, TI -ו - Nordic-החלו להופיע באותה תקופה .הטלפון הראשון התומך ב BLE-מתוכנן לצאת לשוק תוך מספר חודשים. התקני BLEנחלקים לשני סוגים: התקן single modeהוא התקן המיישם רק את טכנולוגיית .BLEנמצא בשימוש רק בהתקני קצה כדוגמת שעונים או חיישנים .עלות נקודת BLEאמורה להיות כמחצית מעלות נקודת .BT התקן dual modeמיישם את טכנולוגית BLEבנוסף ל .BT-התקן כזה יימצא, לרוב ,בטלפונים ובמחשבים ניידים .עלות נקודת dual modeאמורה להיות יקרה בכ 10-עד 20אחוזים בהשוואה לעלות נקודת BTרגילה .אנליסטים צופים כי תוך מספר שנים ,כל מכשיר טלפון נייד שייצא לשוק יתמוך בטכנולוגית BLEבנוסף ל ,BT-כלומר -יכיל רכיבי .daul mode במקביל ,יצאו לשוק מוצרים חדשים כדוגמת שעונים ,שלטים או חיישנים המבוססים על רכיבי .single modeרכיבים אלה מכוונים בעיקר למוצרים בפלחי שוק חדשים ,שלא היו אפשריים עד היום בטכנולוגית BTהרגילה. השוק הראשוני שידחוף את טכנולוגיית BLEיהיה מורכב מאביזרים דיגיטליים שיקושרו לטלפון נייד או למחשבים ניידים ,כדוגמת שעונים או חיישנים שונים .אופי התקשורת הדו-כיוונית של BLEיאפשר מצד אחד להעביר נתונים לתצוגת השעון ,כדוגמת מספר הטלפון שמתקשר ברגע מסוים לטלפון שבכיס, או ,לחילופין ,העברת מידע מהחיישנים השונים לעבר הטלפון הנייד ,שישמש כשער ( )gatewayלהעברת הנתונים לשרת רחוק .דוגמה לכך יכול להיות שעון עם מד-דופק ,שישלח את תוצאות המדידה שלו במרווחי זמן קבועים לטלפון .יישום לטלפון הסלולרי יוכל להוסיף לנתונים הללו קואורדינטות מרכיב הGPS- ולשלוח את המידע המלא לשרת ,שיעבד אותו וייצור מפת-מאמץ של הריצה אותה ביצע המשתמש. השווקים העיקריים אליהם מכוונת טכנולוגיית BLEהינם שעונים ,רפואה, בית ומשרד ,רכב ,אוטומציה ואבטחה. הבה נבחן איך תשפיע הטכנולוגיה החדשה על כל אחד מהם. שעונים עד היום ,טכנולוגיית BTלא חדרה לשימוש בשעונים אישיים .זאת ,כתוצאה משיקולים כמו עלות ,צריכת הספק וגודל נקודת .BTשלושת הפרמטרים הללו 42 מרץ 2011 שופרו במידה המאפשרת חדירה חלקית של נקודת BLEלשעונים .כתוצאה מכך, מתאפשרים יישומים חדשים :חיבוריות בין הטלפון הנייד לשעון תאפשר פתרונות כמו הצגת מספר הטלפון המצלצל או הצגת מסרון בתצוגת השעון .חיבוריות בין חיישנים על גוף המשתמש ,כדוגמת מד דופק או מד צעדים ,לבין השעון, יאפשרו להציג נתונים אלו למשתמש. מד רמת חמצן בדם מתוצרת חברת ,Noninהמשדר את תוצאות הבדיקה ב .Bluetooth-בצורה זו ,יכול כל טלפון חכם או Bluetooth Gatewayלהעביר את נתוני המדידה לשרת רחוק ולבצע מעקב קבוע אחרי נתוני המטופל (מקור)Nonin : שילוב רשת תקשורת ( )pico networkבין השעון ,החיישנים והטלפון הנייד יאפשרו להעביר נתונים אלו לשרת מרוחק. פרוטוקול BLEיאפשר זיהוי קירבה בין שני התקנים .שימוש ביישום זה יאפשר למשתמש בשעון BLEפתרונות גישה אוטומטיים ,כגון פתיחת דלתות בתוספת מעגל משולב עם שבב BLEשל CSR פתרונות הרשאה או זיהוי יציאה מטווח קליטה של מחזיקי מפתחות או ציוד חשוב אחר המכיל התקן .BLE אב-טיפוס ראשון של שעון המשתמש בטכנולוגיית BLEנחשף בתערוכת CES 2011על-ידי חברת קסיו .המכשיר משתמש בשבב BLEמתוצרת חברת ,Nordicשמסוגל להתקשר לטלפון חכם ולהעביר או לקבל נתונים כגון התראות אימייל או מספרי חיוג ,ובמקביל לבצע סנכרון מול אביזרי בידור ואבטחה .אורך חיי הסוללה המתוכנן הוא שנתיים. www.technologies.co.il רפואה שוק הרפואה-מרחוק ()Telemedicine מגלה עניין בקישוריות .BTאם בעבר התקני חיישנים רפואיים כדוגמת מד לחץ דם ,אא”ג ,מד רמת חמצן בדם או מד סוכר דרשו חיבור פיזי למודם או כללו מודם סלולרי ,שייקר את עלות ההתקן ,כיום מתוכננים התקנים שכוללים קישוריות .BTהתקנים אלה מאפשרים להעביר את נתוני המדידות לשער BTייעודי ,או לחילופין לטלפון נייד שיכול לאגור את הנתונים ,לעבד אותם או לשלוח אותם לשרת מרוחק .בשימוש בקישוריות BT ניתן להוזיל משמעותית את עלות ההתקן ולהקטין את הספקו וגודלו .קבוצת ,Continua Allianceהמאגדת את התקני החיישנים הרפואיים השונים תחת תקןISO/ ) ,IEEE (ISO/IEEE 11073-104xxמהווה גורם נוסף שדוחף את התעשייה לכיוון קישוריות אלחוטית .ברם ,טכנולוגית BTאינה אידיאלית עבור רוב התקני החיישנים הרפואיים :זמן החיבוריות הארוך וצריכת ההספק הגבוהה דורשים שימוש בסוללות גדולות ,בעוד זמן העבודה בין טעינות מוגבל למספר ימים לכל היותר .טכנולוגיית BLEאמורה לתת מענה לבעיות אלו .סביר להניח שכאשר טכנולוגיית BLEתהיה זמינה יותר בטלפוניים ניידים ,שוק ההתקנים הרפואיים התומכים בטכנולוגיה זו יגדל משמעותית. בית ומשרד החזון של Bluetooth SIGהוא, שטכנולוגיית BLEתחליף את השימוש בתקשורת אינפרה-אדום ,הנפוצה כיום בשלטים הביתיים .גם בתחום זה ,היתרון של BLEמבחינת מחיר והספק ידרבן יצרני מכשירי בידור ביתיים וציוד אלקטרוני משרדי לאמץ התקן זה .בעתיד ,כאשר טכנולוגיית BLEתוטמע בטלפונים ניידים או בשעוני-יד ,יוכלו המשתמשים להיעזר במכשירים אלה לשלוט בתאורה או במכשירי הבידור בבית. במקביל ,חיישנים סביבתיים כמו חיישני טמפרטורה או לחות וגלאי עשן, שישודרגו באמצעות טכנולוגיית ,BLE יאפשרו לבנות רשת תקשורת זעירה עם מחשב או שער ,ובכך לבצע ניטור קבוע של מדדים אלה במשרד ובבית. רכב כיום מאפשרת טכנולוגיית להשתמש בדיבוריות אישיות BT או בחיבוריות שמע בין הטלפון הנייד למערכת השמע ברכב .כניסת BLEלתחום תאפשר לחבר חיישנים שונים ברכב למחשב מרכזי או לטלפון נייד .חיישנים כמו מד לחץ-אוויר וחיישני קירבה אלחוטיים יותקנו ברכב על-ידי היצרנים או בשוק התוספות לרכב .זיהוי קירבה יהיה שימושי גם בתחום הרכב ,ויאפשר פתיחת דלתות הרכב או פתיחת שערי חניונים באופן אוטומטי. כל הסוללות הנטענות במקום אחד בישראל! www.batteries.co.il www.danenergy.com מבחר סוללות ומטענים ל: אוטומציה הנעה חשמלית ותחבורה אישית מערכות סולאריות אוירונאוטיקה וציוד מוטס מחשבים ניידים ציוד רפואי ציוד מעבדה ומכשירי מדידה מסופונים ומכשירי כף-יד מתן פתרונות: ייעוץ ופיתוח לסוללות נטענות ייעוץ בבחירת מערכות טעינה פתוח מעגלי הגנה ובקרת טעינה פתוח מעגלים לניטור ואיזון תאים אנאליזה ומיחדוש סוללות מבחר רחב של תאי סוללות מהיצרנים המובילים בעולם! טכנולוגיית BTלא חדרה כמעט לתחום המיכון התעשייתי בגלל בעיות הספק ועקב הקושי במימוש רשת תקשורת. כתוצאה מכך ,פרוטוקולים כדוגמת ZigBeeאו פרוטוקולים ייעודיים אחרים תפסו את ההובלה בתחום זה .BLEמתוכנן גם בתחום זה לתפוס נתח משמעותי: כאשר משווים את טכנולוגיית ,BLE שהינה מערכת סינכרונית בטופולוגיית כוכב ,לטכנולוגיית ZigBeeשהיא מערכת אסינכרונית בטופולוגיית ,meshלא ניתן להגדיר מנצח .שתי הטכנולוגיות עובדות בהספק נמוך מאוד ,כאשר BLE מתאימה יותר לאזורים קטנים (Personal )Area Networkעם יכולות ניידות עדיפה, בהשוואה ל ZigBee-המיועדת יותר לאזורים נרחבים ()Local Area Networks עם עדיפות סטטית .בעוד BLEהיא מערכת סינכרונית ,בה צריכת ההספק של כל הנקודות דומה ,טכנולוגיית ZigBee מבוססת על מערכת אסינכרונית ,עם הספק דל לסנסורים אך הספק גבוה לשער ( )gatewayשנמצא כל הזמן בשידור .גם בנושא האוטומציה ,הערך הנוסף של טכנולוגיית BLEיגיע כאשר כל מחשב נייד או טלפון חכם יתמוך בטכנולוגיה זו. אבטחה 363 דן.קום בע”מ ראול וולנברג ,6ת”א טלפון03-7687073 : פקס03-7687071 : [email protected] www.batteries.co.il www.danenergy.com 44 מרץ 2011 פרוטוקול זיהוי הקירבה בטכנולוגיית BLEיסלול את הדרך לשני יישומים מנצחים :הראשון הוא היכולת לזהות התרחקות של אביזר ,כגון שעון או טלפון נייד התומך ב ,BLE-מחפץ יקר-ערך כגון מפתחות או ארנק .זיהוי מצב זה יאפשר לשעון או לטלפון הנייד להפעיל צפצוף המתריע על המצב ,עם צריכת הספק שתאפשר החלפת סוללה בחפץ לאחר חודשים רבים של שימוש .היישום השני הוא פתיחת דלתות אוטומטית עם הגבלת הנגישות לאנשים מורשים בלבד .כיול נכון של טווח השידור יאפשר פתיחת דלתות למורשים ממרחק קצר ,ללא צורך להעביר www.technologies.co.il כרטיס או להקליד קוד .די בכך שהמכשיר (המכיל שבב )BLEיהיה בכיס או בידי המשתמש. המצב בארץ בעוד שטכנולוגיית BLEנמצאת היום בשלבי גישושים ראשוניים בארץ ,ניתן לזהות שתי מגמות עיקריות בפיתוח התקני .BTמגמה ראשונה היא הוספה של חיבוריות BTלמוצרים קיימים ,במטרה להעביר נתונים לטלפונים ניידים חכמים. מגמה זו בולטת במיוחד בשוק הציוד הרפואי ,בו חברות המפתחות התקני חיישנים רפואיים נעזרות בתקשורת BT לשם העברת מידע לטלפון החכם. מגמה שניה היא המעבר משימוש במודולי BTלתכנון של מעגלי ,BTבעיקר סביב ערכות שבבי BTמתוצרת חברת CSRהבריטית .חברת טיגארו ויירלס ( )Tigaro Wirelessהיא חברה ישראלית, המציעה שני שירותים עיקריים :מחד, תמיכה טכנית למודולי ;BTומאידך ,תכנון במיקור-חוץ סביב ערכת שבבים מתוצרת חברת CSRאו .TI בחברה מזהים את מגמת המעבר לערכות השבבים בשנה האחרונה .עד לאחרונה ,רוב החברות העדיפו לרכוש מודולים המאפשרים להוסיף חיבוריות BTלמוצריהן בזמן פיתוח קצר ובעלויות מינימליות .מודולים אלה תומכים מראש ברוב הפרופילים הקיימים בתקן, ומאפשרים התחברות מהירה לאחר קונפיגורציה קצרה .המגבלות העיקריות של מודולי BTהם הגודל והמחיר ליחידה. בעוד עלות מעגל המבוסס על ערכת שבבי BTזול משמעותית ממחיר המודול וגודלו הפיזי גמיש למגבלות התכנון ,עלויות הפיתוח יכולות להסתכם בעשרות אלפי דולרים .כתוצאה מכך ,מומלץ לפנות למסלול של פיתוח המבוסס על ערכות שבבי BTרק בפרויקטים עם צפי של יותר מאלפי יחידות בשנה .במקרה זה ,פיתוח התוכנה נעשה לרוב לשימוש היישום בלבד .במקביל ,מעבד RISCובלוק DSP הקיימים בשבב ,BTמאפשרים גמישות רבה יותר להתאמת התכנון לצרכי היישום. אנחנו בטיגארו מאמינים ,כי בעקבות בטכנולוגיית הגלומים היתרונות ,BLEועם חדירתה למכשירים ניידים, טכנולוגיה זו תגדיל משמעותית את כמות הפרויקטים המבוצעים בארץ בתחום הקישוריות האלחוטית בשנים הקרובות.
© Copyright 2024