Технология Bluetooth готова поддерживать образование ячеистых сетей (mesh networking), и, что особенно радует, новое оборудование для этого, возможно, и не потребуется.

Ячеистые сети упростят подключение датчиков к промышленным объектам, создание умных домов и построение автоматизированных сетей. Вместо того чтобы тратить лишнюю энергию на поддержку удаленных шлюзов, устройства будут «нашептывать» все необходимое своим соседям, инициируя ретрансляцию сообщений с их помощью.

Таким образом, появляется новый способ подключения устройств к Интернету вещей. «Если в здании имеется, например, ячеистая сеть для управления освещением, устройства могут использовать ее в качестве беспроводной инфраструктуры для других приложений, включая отслеживание ресурсов и поиск маршрутов», – указал Мартин Вули, менеджер технических программ из некоммерческой организации Bluetooth SIG, ответственной за развитие стандарта Bluetooth.

Bluetooth рассматривает ячеистые сети как еще одну сетевую топологию, построенную на основе Bluetooth Low Energy, поэтому, если у вас имеются устройства с поддержкой этой технологии, то для подключения, скорее всего, достаточно будет лишь обновить программное обеспечение. Это относится в том числе и к смартфонам с планшетами: если они поддерживают Bluetooth LE, потребуется лишь запустить соответствующее приложение.

Теоретически стартовым выстрелом к гонке производителей совместимых устройств должна стать публикация первой версии стандарта ячеистой сети Bluetooth, но на практике эта гонка уже началась.

Отрасль уже знакома с предварительными требованиями спецификаций. Рабочая группа, занимавшаяся их проектированием, объединяет почти 120 компаний, тогда как типичная рабочая группа Bluetooth SIG обычно включает лишь 10-20 компаний.

Соответствующие тестирования уже прошли. «Мы не завершаем работу над спецификациями, пока не проведем необходимых испытаний, – пояснил Вули. – Нами выполнено уже 15 тестовых мероприятий, охватывающих все спецификации в полной мере. Аппаратные модули с поддержкой ячеистого стека Bluetooth появятся в ближайшие месяцы. Поставщики могут, конечно, попытаться заработать еще и за счет дополнительного программного обеспечения, но мне пока неизвестно о патентных лицензиях, которые нужны были бы для доступа к новым функциям».

Следует отметить, что не все узлы в ячеистой сети Bluetooth одинаковы. Некоторые (например, контроллеры осветительного оборудования) потребляют довольно много энергии, другие же (выключатели света, датчики температуры) работают от батареи на протяжении многих лет. Спецификации предусматривают два способа экономии электроэнергии.

Первый — это модель «публикация и подписка» для отправки сообщений. Выключателям света на кухне, к примеру, не нужно расходовать энергию на поддержание списка адресов устройств, которые будут включаться и выключаться. Достаточно лишь сообщения о «включении», которое должно привлечь внимание кухонных источников света. Сообщение транслируется по ячеистой сети, и устройства в зависимости от своей подписки сами решают, нужно ли на него реагировать.

Другой способ базируется на устройствах, ограничивающих энергопотребление, так называемых друзьях. Так, датчикам температуры не требуется отправлять регулярные результаты измерений, они информируют лишь о выходе температуры за пределы заданного диапазона. Это позволяет экономить энергию при передаче, а датчики выдают лишь сигналы о редких исключениях. Постоянное прослушивание сообщений позволяет быстро приводить температуру в норму. Определяя устройство с достаточной мощностью в качестве «друга», подобные датчики должны включать свой радиоприемник лишь раз в день (или с согласованными интервалами). В эти моменты их «друг» передает все сообщения, накопленные во время нахождения устройств в автономном состоянии. Это напоминает переадресацию почты.

Процесс выбора ячеистой сети, к которой следует присоединиться, или устройств, которые будут выполнять роль друзей, немного сложнее, чем подключение друг к другу двух устройств Bluetooth при установлении двухточечного соединения.

Такой процесс, получивший название инициализации, потребует приложения, работающего на смартфоне, планшете или компьютере с поддержкой Bluetooth. Новые устройства ячеистых сетей, будь то лампочки, промышленные датчики или камеры безопасности, будут поставляться в неинициализированном виде и для их присоединения к сети потребуется загрузить из приложения ключи шифрования.

Ключи могут быть отозваны при помощи того же приложения, поэтому разбитую умную лампочку можно выбросить в мусорный бак, не опасаясь, что кто-то сможет восстановить ключи из этой лампочки и использовать их для получения несанкционированного доступа к сети.

Разработчики спецификаций позаботились также о том, чтобы защитить ячеистые сети Bluetooth от атак воспроизведения: гарантируется, что каждое сообщение будет иметь уникальный последовательный номер.

Спецификации предусматривают различные уровни шифрования для сетевой инфраструктуры и выполняемых в ней приложений. Это означает, что интеллектуальная сеть освещения гостиницы может направлять команды на разблокирование двери гостиничного номера, но только гостиничные смартфоны будут иметь ключи шифрования, требуемые для генерирования таких сообщений.

По словам старшего аналитика компании ABI Research Эндрю Зиньяни, поддержка ячеистых сетей поможет базовой технологии Bluetooth преодолеть ряд существующих ограничений частотного диапазона и размеров сети.

«Ячеистая сеть представляет собой новую фазу эволюции Bluetooth и станет важнейшим средством организации передачи из персональной сети в более надежные, масштабируемые и энергоэкономичные решения Интернета вещей с возможностью подключения к различным устройствам посредством электронной почты», – указал он.

Компания Polymedia в рамках «Климатического форума городов России» представила свое новое решение для создания «умного» пространства. Ключевая его идея – изучать динамику перемещения в нем людей и на основе ее анализа предоставлять различные сервисы всем заинтересованным в них сторонам.

«Музей, выставочный зал, помещение для крупных конференций, школа, городской парк, стадион, вокзал, аэропорт – каждое такое пространство решает свои задачи, следовательно, можно найти возможность повысить эффективность их решения», — пояснила Ольга Чусова, менеджер по развитию бизнеса компании Polymedia.

Отслеживать перемещение людей в пространстве можно с помощью различных технологий геолокации. Получив от посетителей дополнительную информацию (например, если они укажут в анкете или в мобильном приложении свои личные данные, предпочтения, профессиональные интересы и пр.), можно не только делать какие-либо умозаключения о том, как люди используют пространство, но и предоставлять различные услуги, например, выводить таргетированный, контекстно-зависимый и персонифицированный контент на проекционные панели или мобильные устройства (таким образом можно предоставлять различные подсказки, рекламу, информацию о скидках и т.д.), готовить аналитику для коммерческих участников пространства, совершенствовать его эргономику, разрабатывать новые маркетинговые технологии и решения и пр.

Ключевым компонентом решения для «умного» пространства является аналитическая платформа Visiology (ее разработчик – одноименная компания – была создана в 2015 году как инвестиционный проект компании Polymedia), позволяющая собирать большие объемы данных, анализировать их и отображать на проекционных панелях, мониторах и мобильных устройствах. Возможен и такой вариант использования платформы в рамках «умного пространства»: производить анализ данных о посетителях в реальном времени, «на лету» делать выводы об их текущем контексте и личных предпочтениях и на их основе инициировать доставку персонифицированного контента на проекционные панели и мобильные приложения. Наконец, аналитическая платформа может использоваться для предоставления различных услуг заинтересованным участникам «умного» пространства – коммерческим партнерам, спонсорам, обслуживающим компаниям и пр., им наверняка будет полезно знать статистику посещения их стендов и павильонов, имена посетителей, которые проявили интерес к стендам, и пр.

Еще один важный компонент решения – мобильное приложение компании «Лаборатория Интеллиджент Вью», партнера Polymedia. Пользователям оно дает возможность вводить информацию о своих особенностях и предпочтениях и получать различный персонифицированный контент. Организаторам «умного» пространства приложение позволяет собирать данные о пользователях и их перемещениях и оказывать им различные информационные услуги.

Инфраструктура для «умного» пространства представляет собой сеть устройств, способных обеспечивать достаточно точную геолокацию посетителей, в том числе в закрытых помещениях: радиомаячков iBeacon, Bluetooth, точек доступа Wi-Fi или иных. Что важно, создав инфраструктуру для «умного» пространства, владельцы или долгосрочные арендаторы площадки могут использовать ее многие годы, оказывая дополнительные сервисы организаторам проводимых на ней мероприятий. Что касается меток iBeacon или подобных им, то при нынешнем уровне развития технологий они обойдутся совсем недорого – их включение в пакет участника мероприятия практически не скажется на регистрационном взносе.

Как рассказал Игорь Ишеев, технический директор Polymedia, идея создания решения для «умного» пространства родилась из опыта нескольких проектов по созданию систем отслеживания сотрудников внутри офисных помещений. На объектах заказчиков таких проектов разворачиваются сети датчиков, а их сотрудникам выдаются метки, выполненные в виде пропуска, браслета или иного аксессуара. По этим меткам легко понять, где какой сотрудник находится, сколько времени проводит и пр. Составной частью таких проектов стали приложения, содержащие карту помещения с характеристиками рабочих мест (число розеток, мониторов, стационарных телефонов и пр.). Примечательно, что «умные» офисные пространства не только служат инструментами контроля персонала со стороны работодателей, но и создают дополнительный комфорт для сотрудников: они могут, например, заранее забронировать подходящее рабочее место или выбрать его, подъехав в офис.

На основе опыта этих проектов родилась идея создания решения для оценки эффективности различных крупных мероприятий: выставок, форумов, конференций. Гостям мероприятия предлагается зарегистрироваться, установить мобильное приложение и описать в нем свой «профиль», в частности, отметить темы, которые их наиболее интересуют. Решение дает возможность отслеживать динамику местоположения гостей, а данные «профиля» позволяют делать различные выводы и наблюдения – например, какие темы и доклады наиболее востребованы, какие стенды вызвали наибольший интерес и пр. На основании этих выводов организаторы могут принимать различные решения – от контекстного выбора контента для оперативной визуализации на проекционных панелях или мобильных приложениях до планирования тематики будущих мероприятий и схем размещения стендов партнеров.

В результате посетители получают максимально полезную информацию, отобранную с учетом именно их особенностей и интересов, а партнеры могут сэкономить на печати бумажных материалов – весь важный контент гости могут скачать на свои устройства, избавляясь от необходимости нести с собой множество каталогов, буклетов и других раздаточных материалов. Также организаторы могут делиться своими наблюдениями с партнерами мероприятия, которым наверняка интересно будет узнать, насколько пристальное внимание им удалось привлечь и кто именно из гостей задержался у их стендов.

Решения для «умного» пространства могут использоваться, например, в розничных сетях – для отслеживания движения покупателей и подготовки «на лету» привлекательных коммерческих предложений; в логистических центрах – для более эффективного сбора заказов; на производственных площадках – для оценки поведения сотрудников и расходования ими рабочего времени, отслеживания персонала в зонах повышенной опасности и пр. И, конечно, «умным» можно сделать городское пространство: парки, скверы, стадионы, больницы и многие другие объекты городской инфраструктуры.

Новая линейка сетевого оборудования Cisco Systems придает иной смысл слову switch, которое одновременно означает «коммутатор» и «выключатель».

Новинка, получившая название Catalyst Digital Building Series Switch, — это коммутатор Ethernet, предназначенный для объединения в сеть инженерных систем здания. В продажу он поступит во втором квартале текущего года. В коммутаторе используется доработанный в Cisco вариант технологии Power over Ethernet — с ее помощью по одному и тому же стандартному кабелю подается питание на светильники, видеокамеры и т. д. и собираются данные об этих устройствах.

Коммутатор отвечает порожденной развитием Интернета вещей тенденции слияния традиционных функций отдела ИТ и обязанностей по эксплуатации различных систем. Сегодня стираются границы между ИТ и инженерным оснащением зданий — системами освещения, отопления и физической безопасности. Новая технология Cisco обещает упростить управление зданиями, а также помочь ИТ-специалистам приобрести навыки инженеров по обслуживанию технического оборудования, и наоборот.

Новые коммутаторы Cisco могут обеспечивать электропитанием все системы освещения в здании — вместо обычных розеток они получают энергию по кабелю Ethernet, подключенному к порту на коммутаторе.

Подобное было невозможно, пока светодиодные светильники не стали достаточно доступными по цене, чтобы ими можно было массово оснащать здания. Светодиодам нужно гораздо меньше мощности, чем лампам накаливания и флуоресцентным, а технология Cisco Universal PoE позволяет передавать электрическую мощность до 60 Вт, вдвое больше по сравнению со стандартной PoE Plus. В настоящее время рассматривается вопрос о включении Universal PoE в число стандартов IEEE.

В Cisco объясняют, что энергоснабжение светильников через локальную сеть имеет ряд преимуществ. Специалистам по эксплуатации оборудования будет проще оснащать офисы, поскольку не нужно приглашать электриков для подведения электропроводки ко всем светильникам. Кроме того, будет меньше проблем с инспекциями, поскольку устраняется два потенциальных источника пожаров: сама проводка и сильно нагревающиеся лампы накаливания либо флуоресцентные. Кабели Ethernet и холодные светодиодные лампы обычно не вызывают нареканий у инспекторов.

Коммутатор также может подавать питание на другое оборудование, например, на камеры безопасности, регулирующие клапаны в системах кондиционирования и обогрева воздуха, а также на устройства считывания данных с беджей сотрудников. Cisco заключила партнерские договоры с рядом производителей соответствующих продуктов. Коммутатор призван заменить изолированные сети специального назначения, которые создаются для различных систем здания, объяснил Сачин Гупта, вице-президент по продуктовому управлению подразделения Cisco по коммутаторам для предприятий.

Все эти системы могут быть физически соединены с одной и той же сетью, но пользуясь платформой Cisco Digital Network Architecture, будет проще обеспечить сегментацию такой сети, говорит он. Путем несложной смены настроек можно, например, запретить отправку данных от камер безопасности на светильники.

ИТ-специалисты, в свою очередь, будут получать непрерывный поток данных о работе светильников, камер и остальных устройств, соединенных с коммутатором. Сам он имеет встроенные датчики для мониторинга потребления энергии и состояния оборудования, соединенного с его портами. Коммутатор может, к примеру, собирать сведения о том, находится ли кто-то в том или ином кабинете в разное время. Сведения такого рода могут помогать специалистам по эксплуатации повышать энергоэффективность здания и уровень комфорта для находящихся внутри него.

Новые продукты Cisco способны сделать бренд компании неотъемлемой частью инфраструктуры зданий подобно тому как он стал практически нарицательным для мира корпоративных сетей.

Как утверждают в Cisco, чтобы объединить в сеть все элементы инфраструктуры здания и подвести к ним питание, не понадобится инженер по локальным сетям: соответствующие функции реализуются с помощью приложения для смартфона, который взаимодействует с коммутатором по Bluetooth.

«Для пользования приложением не понадобятся познания в области сетей — оно позволяет просто выбирать необходимые действия и проверять правильность соединения», — подчеркнул Гупта.