موصى به, 2020

اختيار المحرر

ما هي تقنية Bluetooth Mesh Networking وكيف تعمل؟

أطلقت شركة Bluetooth SIG ، وهي المؤسسة التي تشرف على تطوير معايير البلوتوث ، مواصفات شبكة البلوتوث - وهي بنية شبكات شبكية لأجهزة Bluetooth LE التي يُعتقد أنها حل أكثر موثوقية وقابل للتوسعة لمختلف إنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء) و أجهزة أتمتة منزلية تحتاج إلى تقنية شبكات منخفضة الطاقة للتفاعل وتبادل المعلومات فيما بينها. وفقًا لتقنية Bluetooth SIG ، تتوفر هذه التقنية بالفعل للاستخدام في الأجهزة التي تستخدم على الأقل بلوتوث الإصدار 4 والإصدارات الأحدث ، لذا يمكنك أن تتوقع وصولها إلى جهاز قريب منك عاجلاً وليس آجلاً. في هذه الحالة ، دعونا نلقي نظرة أكثر تفصيلاً على Bluetooth Mesh Networking وما تمثله للمستهلكين العاديين مثلك وأول.

لفهم ما هي تقنية Bluetooth Mesh Networking وكيف ستفيد المستهلكين في المضي قدمًا ، دعنا أولاً نلقي نظرة على ما هي تقنية الشبكات الشبكية في المقام الأول.

ما هي الشبكات الشبكية وكيف تعمل؟

الشبكة المتداخلة هي نوع من طوبولوجيا الشبكة ، إما سلكية أو لاسلكية ، حيث تكون كل عقدة واحدة متصلة ببعضها البعض ، وترسل البيانات للشبكة ، مما يجعل الوعد بالارتباط السلس إلى الواقع. في حين أنها ظاهرة جديدة نسبيا في مجال التكنولوجيا الاستهلاكية ، فقد كانت موجودة في الواقع لفترة طويلة جدا ، وتستخدم في الغالب للتطبيقات التجارية من قبل قطاع الرعاية الصحية والجيش حتى الآن. ومع ذلك ، من المتوقع أن تصبح هذه التكنولوجيا أكثر شعبية في الأيام القادمة ، حيث أنها ستكون عنصرا حاسما لتطبيقات إنترنت الأشياء ، مثل المناورة والأتمتة الصناعية والأجهزة المنزلية الذكية.

الصورة مجاملة: walk-about.eu

لقد اتخذ تحالف WiFi (WFA) بالفعل الريادة في جلب التقنية إلى مساحة المستهلك ، باستخدام أجهزة مثل Google Home و Google WiFi و Google OnHub ، وكلها تدعم WiFi Mesh. فكيف يعملون فعلا؟ تتضمن أجهزة الشبكة الشبكية فعليًا عدة عقد ، يعمل أحدها عادة كبوابة اتصال الشبكة الخاص بك. بدلاً من الشبكة التقليدية حيث تتصل كل عقدة بنقطة وصول واحدة (يشار إليها غالباً باسم "نقطة الاتصال") ، تتصل جميع العقد في شبكة متداخلة بعضها ببعض ، مما يضخم الإشارة ويوسع نطاقها . من الناحية النظرية ، يمكن توسيع النطاق بشكل لا نهائي ، ويقتصر فقط على عدد الأجهزة في شبكتك.

Google OnHub (في الصورة) وأجهزة Google الأخرى مثل Google Home و Google WiFi وشبكات دعم الشبكات.

في حين أن موسعات النطاق رخيصة الثمن تمكنت أيضاً من القيام بالكثير مما تعده مجموعات أدوات الشبكات الشبكية المكلفة ، فإن المنطقة التي تتفوق فيها مجموعات الشبك على المطورين التقليديين للمدى تكون بالسرعة. في حين أن الشبكات الشبكية لا تؤدي عادة إلى أي تدهور كبير في سرعة الشبكة ، فإن موسعات النطاق ، كما نعلم جميعًا ، لها عادة سيئة في إبطاء الاتصالات. من خلال الشبكات الشبكية الواعدة لتقديم توصيل سلس عبر مناطق واسعة ، قد تنتهي الأيام التي يتم فيها البحث عن "النقاط الساخنة" ، حيث يمكن استخدام شبكات الشبكات اللاسلكية بشكل جيد للغاية لربط مدن بأكملها باستخدام التكنولوجيا الموجودة في مرحلة ما في المجال غير الصحيح. المستقبل البعيد.

والآن بعد أن رأينا كيف تساعد شبكة WiFi المستهلكين على التخلص من "المناطق الميتة" المزعجة والحصول على اتصال سلس بالإنترنت عبر كل زاوية وركن من منازلهم ، من المهم إدراك أن WiFi ليست هي التقنية اللاسلكية الوحيدة التي يمكن أن يكون لها شبكة شبكة خاصة بها. تستخدم شركة Philips بالفعل مواصفات تستند إلى IEEE 802.15.4 تسمى "ZigBee" لخط منتجاتها "Hue" من منتجات الإضاءة الذكية ، ومع إطلاق Bluetooth SIG الآن لمواصفاتها الخاصة لشبكة Bluetooth ، منافسة مثيرة للاهتمام بين قد تكون المنصات المختلفة على البطاقات في المضي قدمًا.

ما هي تقنية Bluetooth Mesh Networking وكيف تعمل على تحسين الاتصال؟

ببساطة ، شبكة Bluetooth هي في الأساس أي شبكة من الشبكات التي تستخدم تقنية Bluetooth لتوصيل الأجهزة. يعمل على Bluetooth LE (Low Energy) وهو متوافق مع Bluetooth v4.0 فما فوق . بعد قول ذلك ، لن تكون جميع المنتجات المطابقة لتلك المعايير متوافقة في الواقع ، لأنه وفقًا لبيان صحفي صادر عن Bluetooth في وقت سابق من هذا الأسبوع ، "يمكن تحسين المنتجات المصممة للترقية فقط (عن طريق ترقية البرامج الثابتة) ... لدعم Bluetooth Mesh ". كما أن مقدار الذاكرة المتوفرة في شريحة Bluetooth هو شيء آخر سيقرر ما إذا كان جهازك متوافقًا مع التقنية أم لا.

تعمل شركة SIG الخاصة بتقنية البلوتوث على جعل تقنياتها أكثر ملاءمة لتطبيقات إنترنت الأشياء ، وهذا هو السبب في أن العديد من مراقبي الصناعة وجدوا أنه من المفاجئ بعض الشيء عندما أعلنت المنظمة عن معيار Bluetooth 5 في ديسمبر الماضي دون كلمة على الشبكات الشبكية. إن ظهور IoT يعني أن غياب الشبكات الشبكية قد بدأ يشكل مشكلة حرجة بالنسبة لـ Bluetooth كخيار اتصال لاسلكي. والآن بعد أن أصبحت الشبكات الشبكية جزءًا رسميًا من تقنية البلوتوث ، فمن المتوقع أن تحقق هذه التقنية نطاقًا أكبر ونقلًا أسرع للبيانات وقابلية للتشغيل البيني مع تقنيات أخرى.

من شأن زيادة النطاق ، على وجه الخصوص ، أن تساعد في اعتماد تقنية Bluetooth في بيئات التشغيل الآلي للمنزل ، بحيث تتمكن الأجهزة المزودة بتقنية Bluetooth v4.0 وما فوقها من الاتصال ببعضها البعض ، ليس فقط داخل مبنى واحد ، ولكن أيضًا عبر المباني المتعددة. ومن الممكن أيضًا أن تمنح Bluetooth منارة الدفع الذي تحتاجه ، لأن التقنية لم يتم إيقافها فعليًا بأي طريقة ذات معنى ، على الرغم من أنه تم الإعلان عنها في عام 2013. إن تقنية البلوتوث في حالة ما إذا كنت تتساءل ، تسمح باستخدام تقنية Bluetooth الأجهزة للتفاعل مع بعضها البعض ، ويمكن استخدامها للمراسلة وتتبع وتحديد موقع أجهزة Bluetooth في منطقة معينة دون الحاجة إلى الإقران.

وبصرف النظر عن المناورة ، من المتوقع أن تساعد شبكة البلوتوث في صناعة الروبوتات ، حيث تتمكن الروبوتات القائمة على AI من التواصل مع بعضها البعض عبر شبكة Bluetooth. ومن المتوقع أيضًا استخدام هذه التقنية في مجموعة متنوعة من التطبيقات الأخرى ، بما في ذلك إدارة الطاقة وتطبيقات المدن الذكية وشبكات الاستشعار والأتمتة الصناعية و IIoT (الإنترنت الصناعي للأشياء). وتزعم شركة SIG الخاصة بالبلوتوث أن هذه التقنية قد شهدت بالفعل اهتمامًا من سوق التشغيل الآلي للمكاتب والمكاتب ، خاصة من باعة الإضاءة الذكية .

هل شبكة البلوتوث آمنة؟

في ضوء الهجمات الأخيرة على Mirai و BrickerBot على الأجهزة الذكية ، تعد مخاوف الخصوصية والأمن أول الأشياء الرئيسية للعديد من أذهاننا عندما يتعلق الأمر بإنترنت الأشياء. إذن ، هل شبكات شبكة Bluetooth آمنة أم أن هناك ثغرات أمنية يمكن اختراقها من قبل المخترقين والمجرمين الإلكترونيين؟ وفقًا لتقنية Bluetooth SIG ، تستخدم التقنية " منحنيات بيضاوية 256 بت ومصادقة خارج النطاق " لإضافة أجهزة إلى الشبكة ، ويتم تشفير جميع الاتصالات داخل الشبكة عبر مفاتيح 128-بت AES-CCM والمصادقة مع 64 - استيقان -bit (يمكن زيادته إلى 1088 بت) لمنع هجمات القوة الغاشمة. ما هو أكثر من ذلك ، يتم تطبيق التشفير والمصادقة على طبقة الشبكة بالإضافة إلى طبقة التطبيقات ، بحيث يمكن للعقدة (الأجهزة) التي تشكل شبكة أن تنقل المحتوى المشفر الذي لا يمكن فك شفرته إلا باستخدام مفتاح تطبيق منفصل.

لمنع هجمات إعادة التشغيل ، فوضت شركة SIG بلوتوث أن كل رسالة تحتوي على أرقام تسلسلية جديدة ، في حين أن كل حزمة يتم إرسالها ستكون غامضة ، والتي يجب أن تحمي هويتك حتى عندما يلجأ شخص ما إلى استنشاق الرزم. يتم استخدام تقنية ECDH لمنع هجمات Man-in-the-Middle-MITM ، بينما يتم منع هجمات trashcan باستخدام إجراء تحديث مفتاح القائمة السوداء لجميع الأجهزة التي تمت إزالتها. كما تقول Bluetooth SIG أنه توجد إجراءات لمنع "هجمات الأجهزة غير الآمنة جسديًا" و "هجمات الزوار".

هل ستؤثر شبكة البلوتوث على أي فوائد فورية للمستخدم النهائي؟

على الرغم من أنه من المتوقع أن تصبح شبكات البلوتوث أكثر شيوعًا في الأيام المقبلة ، فمن المهم إدراك أن معظم حالات الاستخدام ستكون تجارية في طبيعتها ، لذلك إذا كنت تتوقع أن يكون بإمكانك بث الموسيقى إلى جميع مكبرات الصوت التي تعمل بتقنية البلوتوث في منزلك باستخدام التكنولوجيا ، يمكنك وضع حد لهذا الفكر الآن. ويرجع ذلك إلى أن هذه الأجهزة تستخدم إما تقنيات المعدل الأساسي أو معدل البيانات المحسّنة ، والتي تم تصميمها من أجل اتصالات لاسلكية مستمرة ، ويتم تحسينها لتدفق الصوت.

ومع ذلك ، تستخدم الشبكة المزودة بتقنية البلوتوث LE التي تم تصميمها خصيصًا للاتصالات اللاسلكية قصيرة الاندفاع وتستعد للتواصل مع أجهزة متعددة. في حين أن ذلك يجب أن يضع نهاية سريعة لأحلامك الكبيرة حول استخدام شبكة Bluetooth على أساس يومي في المنزل ، والشيء الجيد في ذلك هو أنه بفضل المعايير المختلفة التي تستخدمها مكبرات الصوت Bluetooth وشبكة البلوتوث ، ستتمكن من متابعة تدفق الموسيقى واستخدام اتصالات Bluetooth على هاتفك أو الكمبيوتر المحمول أو smartwatch لأي شيء ، حتى في وسط شبكة اتصال Bluetooth.

متى يمكننا أن نتوقع أن تكون شبكة البلوتوث متدرجة تجاريا؟

من الناحية الفنية ، تم بالفعل إطلاق شبكات شبكات Bluetooth ، ويمكن للشركات المصنعة تأهيل أجهزتها باستخدام تقنية Bluetooth SIG. ومع ذلك ، يجب أن تبدأ عملية تأهيل الجهاز من الصفر ، ومن أجل أن يكون قادرا على تسجيل منتج ، فإنه يجب إما أن يكون جديدًا ، أو شيء تم تعديله خصيصًا لهذا الغرض. ما يعنيه الأساس ، هو أنه حتى إذا كان لديك منتج متوافق مع شبكة Bluetooth من وجهة النظر التكنولوجية ، فإنه لا يزال غير مؤهل للمعيار كما هو الحال في الوقت الحالي ، على الرغم من أنه قد لا يزال تكون قادرة على أن تصبح جزءا من شبكة متشابكة للمضي قدما.

مستقبل شبكة البلوتوث

نحن في المراحل الأولى فقط من ثورة إنترنت الأشياء الوشيكة ولا تزال معظم التطورات في القطاع في مرحلة تجريبية في معظمها. ما يخبئه المستقبل ، لا يمكن لأحد أن يقول على وجه اليقين ، ولكن الفرص هي أن يقوم الباحثون الحاليون بوضع الأساس لمستقبل أكثر ارتباطا ، وهم يرون إلى أي مدى يمكنهم دفع المغلف بالتكنولوجيا الجديدة. وفي هذه الحالة ، قد تصبح الشبكات الشبكية البلوتوث في يوم من الأيام التكنولوجيا البارزة التي لا تربط المنازل والمكاتب فحسب ، بل بالمدن الذكية الكاملة التي من المتوقع أن تصبح شائعة قبل نهاية هذا القرن.

حتى الآن بعد أن جمعت قليلاً من المعلومات حول شبكة البلوتوث ، ما الذي يكمن في مستقبلك؟ هل يمكنها التنافس مع تقنيات الشبكات اللاسلكية الأكثر رسوخًا مثل ZigBee؟ اسمحوا لنا أن نعرف في قسم التعليقات أدناه.

Top