Bluetooth SIG, de organisatie die toeziet op de ontwikkeling van Bluetooth-standaarden, heeft zojuist de specificaties voor Bluetooth-mesh vrijgegeven - een mesh-netwerkstructuur voor Bluetooth LE-apparaten waarvan wordt aangenomen dat het een betrouwbaardere en schaalbare oplossing is voor verschillende IoT (Internet of Things) en domotica-apparaten die een laag energetische netwerktechnologie nodig hebben om onderling te communiceren en informatie uit te wisselen. Volgens de Bluetooth SIG is de technologie al beschikbaar voor gebruik op apparaten die ten minste Bluetooth v4.0 en hoger gebruiken, dus u kunt verwachten dat deze eerder dan later bij u in de buurt komt. Als dat het geval is, laten we een meer gedetailleerde blik werpen op Bluetooth Mesh Networking en wat het vertegenwoordigt voor reguliere consumenten zoals jij en ik.
Om te begrijpen wat Bluetooth Mesh Networking is en hoe dit de toekomstige gebruikers ten goede komt, laten we eerst eens kijken naar wat de mesh-netwerktechnologie in de eerste plaats is.
Wat is mesh-netwerken en hoe het werkt?
Een mesh-netwerk is een type netwerktopologie, zowel bekabeld als draadloos, waarbij elk knooppunt met elkaar is verbonden en gegevens doorsturen voor het netwerk, waardoor de belofte van naadloze connectiviteit werkelijkheid wordt. Hoewel het een relatief nieuw fenomeen is in de ruimte voor consumententechnologie, is het er al behoorlijk lang, vooral voor commerciële toepassingen door de gezondheidszorg en door het leger tot nu toe. Verwacht wordt echter dat de technologie de komende dagen populairder zal worden, omdat het een cruciaal ingrediënt zal zijn voor IoT-toepassingen, zoals beaconing, industriële automatisering en slimme apparaten voor thuisgebruik.
De WiFi Alliance (WFA) heeft zelfs het voortouw genomen bij het brengen van de technologie naar de consument, met apparaten zoals Google Home, Google WiFi en Google OnHub, allemaal met ondersteuning voor WiFi Mesh. Dus hoe werken ze eigenlijk? Netwerkapparaten voor netten bevatten in feite meerdere knooppunten, waarvan er één meestal dienst doet als gateway voor uw netverbinding. In plaats van een traditioneel netwerk waarbij elk knooppunt communiceert met een enkel toegangspunt (vaak een 'hotspot' genoemd), communiceren alle knooppunten in een mesh-netwerk met elkaar, waardoor het signaal wordt versterkt en het bereik wordt uitgebreid . In theorie kan het bereik oneindig worden verlengd en wordt het alleen beperkt door het aantal apparaten in uw netwerk.
Terwijl goedkope bereikvergroters ook veel van wat dure meshnetwerkkits beloven, kunnen doen, is het enige gebied waar meshkits traditionele bereikverlengers hebben, beat in termen van snelheid. Hoewel mesh-netwerken meestal niet leiden tot een aanzienlijke verslechtering van de netwerksnelheid, hebben bereikvergroters, zoals we allemaal weten, een vervelende gewoonte om verbindingen te vertragen. Met netwerknetwerken die veelbelovend zijn om naadloze verbindingen over grote gebieden mogelijk te maken, zijn de dagen van speuren naar 'hotspots' mogelijk voorbij, omdat draadloze mesh-netwerken heel goed kunnen worden gebruikt om hele steden te verbinden met behulp van bestaande technologie op een bepaald moment in het niet-zo- verre toekomst.
Nu we hebben gezien hoe WiFi-mesh consumenten helpt om die vervelende 'dode zones' kwijt te raken en naadloze internetverbinding te krijgen in elk hoekje van hun huis, is het belangrijk om te beseffen dat WiFi niet de enige draadloze technologie is die kan een eigen mesh-netwerk hebben. Philips gebruikt bijvoorbeeld al een op IEEE 802.15.4 gebaseerde specificatie met de naam 'ZigBee' voor zijn populaire 'Hue'-lijn met slimme verlichtingsproducten en met de Bluetooth SIG nu zijn eigen specificaties voor Bluetooth-gaas, een interessante concurrentie tussen de verschillende platforms zijn misschien goed op weg om vooruit te gaan.
Wat is Bluetooth Mesh Networking en hoe kan dit de connectiviteit verbeteren?
Simpel gezegd, Bluetooth-mesh is eigenlijk elk mesh-netwerk dat Bluetooth-technologie gebruikt om apparaten aan te sluiten. Het werkt op Bluetooth LE (Low Energy) en is compatibel met Bluetooth v4.0 en hoger . Dat gezegd hebbende, zullen niet alle producten die aan die normen voldoen daadwerkelijk compatibel zijn, omdat, volgens een persbericht van Bluetooth eerder deze week, "alleen producten die kunnen worden opgewaardeerd (via een firmware-upgrade) kunnen worden verbeterd ... om Bluetooth Mesh te ondersteunen ”. De hoeveelheid geheugen die beschikbaar is in uw Bluetooth-chip is ook iets dat bepaalt of uw apparaat compatibel is met de technologie of niet.
Bluetooth SIG werkt eraan om zijn technologie beter geschikt te maken voor IoT-toepassingen. Daarom vonden veel marktwaarnemers het een beetje verrassend toen de organisatie afgelopen december de Bluetooth 5-standaard aankondigde zonder een woord over mesh-netwerken. De opkomst van IoT betekende dat de afwezigheid van mesh-netwerken een kritiek probleem werd voor Bluetooth als een draadloze verbindingsoptie. Nu mesh-netwerken officieel deel uitmaken van Bluetooth, wordt van de technologie verwacht dat deze een groter bereik, snellere gegevensoverdracht en interoperabiliteit met andere technologieën biedt.
Met name een groter bereik zou de acceptatie van Bluetooth in huisautomatiseringsomgevingen moeten bevorderen, zodat apparaten met Bluetooth v4.0 en hoger niet alleen in één gebouw, maar ook in meerdere gebouwen met elkaar kunnen verbinden. Het kan Bluetooth mogelijk ook de nodige push bieden, omdat de technologie niet echt op een zinvolle manier is opgestart, hoewel het al in 2013 werd aangekondigd. Bluetooth-beaconing, in het geval je je dit afvraagt, maakt Bluetooth-enabled mogelijk apparaten om met elkaar te communiceren, en kunnen worden gebruikt voor berichtenuitwisseling, tracking en het lokaliseren van Bluetooth-apparaten in een bepaald gebied zonder dat hiervoor koppelingen nodig zijn.
Afgezien van beaconing, wordt verwacht dat ook Bluetooth-mesh de robotica-industrie zal helpen, waar AI-gebaseerde robots in staat zullen zijn om met elkaar te communiceren via Bluetooth-mesh. Er wordt ook verwacht dat de technologie zal worden gebruikt in een groot aantal andere toepassingen, waaronder energiebeheer, slimme stadstoepassingen, sensornetwerken, industriële automatisering en IIoT (Industrial Internet of Things). Bluetooth SIG beweert dat de technologie al interesse heeft getoond vanuit de markt voor thuis- en kantoorautomatisering, vooral van smart light-leveranciers .
Is Bluetooth Mesh Networking veilig?
In het licht van de recente aanvallen van Mirai en BrickerBot op slimme apparaten, zijn privacy- en veiligheidsproblemen de eerste belangrijkste zaken voor veel van onze geesten als het gaat om het IoT. Dus is Bluetooth mesh networking veilig, of zijn er gapende veiligheidsluizen die kunnen worden uitgebuit door hackers en cybercriminelen? Volgens de Bluetooth SIG maakt de technologie gebruik van " 256-bit elliptische curven en out-of-band authenticatie " om apparaten aan het netwerk toe te voegen, en alle communicatie binnen het netwerk wordt gecodeerd via 128-bit AES-CCM-sleutels en geverifieerd met 64 -bit-authenticatie (die kan worden verhoogd tot 1088-bit) om aanvallen met brute kracht te voorkomen. Bovendien worden codering en authenticatie zowel op de netwerklaag als op de applicatielaag toegepast, zodat het knooppunt (apparaten) dat een netwerk vormt alleen versleutelde inhoud kan doorzenden die alleen kan worden ontcijferd met een afzonderlijke applicatiesleutel.
Om Replay Attacks te voorkomen, heeft Bluetooth SIG gemandateerd dat elk bericht nieuwe volgnummers zal hebben, terwijl elk verzonden pakket wordt versluierd, wat je identiteit zou moeten beschermen, zelfs wanneer iemand zijn toevlucht neemt tot pakketsnuiven. ECDH-technologie wordt gebruikt om Man-in-the-Middle (MITM) -aanvallen te voorkomen, terwijl trashcan-aanvallen worden voorkomen door een sleutelvernieuwingsprocedure te gebruiken om alle verwijderde apparaten op de zwarte lijst te plaatsen. Bluetooth SIG zegt ook dat er procedures zijn ingesteld om 'fysiek onveilige apparaataanvallen' en 'bezoekersaanvallen' te voorkomen.
Zal Bluetooth Mesh Networking alle directe voordelen voor de eindgebruiker opleveren?
Hoewel Bluetooth-netwerknetwerken naar verwachting de komende dagen vaker voorkomen, is het belangrijk om te beseffen dat de meeste gebruiksgevallen van commerciële aard zijn, dus als u verwacht dat u muziek naar alle Bluetooth-luidsprekers kunt streamen in jouw huis met behulp van de technologie kun je op dit moment een einde maken aan die gedachte. Dat komt omdat die apparaten gebruikmaken van basistarief of Enhanced Data Rate-technologieën, die zijn ontworpen voor continue draadloze verbindingen en die zijn geoptimaliseerd voor audiostreaming.
Mesh-netwerken maken echter gebruik van Bluetooth LE dat speciaal is ontworpen voor draadloze verbindingen met korte bursts en zijn voorbereid voor netwerken met meerdere apparaten. Terwijl dat een snel einde zou moeten maken aan uw grote dromen over het dagelijks gebruik van Bluetooth-mesh, is het goede nieuws dat dankzij de verschillende standaarden die worden gebruikt door Bluetooth-luidsprekers en Bluetooth-mesh, u muziek kunt blijven streamen en gebruik de Bluetooth-verbindingen op uw telefoon, laptop of smartwatch voor alles, zelfs midden in een Bluetooth-mesh-netwerk.
Wanneer kunnen we verwachten dat Bluetooth Mesh Networking commercieel wordt uitgerold?
Technisch gezien is Bluetooth mesh-netwerken al uitgerold en kunnen fabrikanten hun apparaten kwalificeren met Bluetooth SIG. Het kwalificeren van een apparaat moet echter helemaal opnieuw beginnen, dus om een product te kunnen registreren, moet het een nieuw product zijn of iets dat speciaal voor dit doel is aangepast . Wat het in feite betekent, is dat zelfs als je een product hebt dat compatibel is met Bluetooth-mesh vanuit technologisch oogpunt, het nog steeds niet kan worden gekwalificeerd voor de standaard zoals het er nu uitziet, hoewel ze mogelijk nog steeds in de toekomst onderdeel kunnen worden van een mesh-netwerk.
De toekomst van Bluetooth Mesh Networking
We bevinden ons nog maar in de eerste fase van de aanstaande IoT-revolutie en de meeste ontwikkelingen in de sector bevinden zich nog grotendeels in een experimentele fase. Wat de toekomst in petto heeft, kan niemand echt zeker zeggen, maar de kans is groot dat de onderzoekers van vandaag de basis leggen voor een meer verbonden toekomst, die zien hoe ver ze de envelop met nieuwe technologie kunnen duwen. Als dat het geval is, kan Bluetooth-netwerknetwerken op een dag de meest vooraanstaande technologie worden die niet alleen huizen en kantoren verbindt, maar hele slimme steden die naar verwachting vóór het einde van deze eeuw gemeengoed zullen worden.
Dus nu dat u nogal wat informatie over Bluetooth-mesh hebt verzameld, wat denkt u dat in de toekomst ligt? Kan het concurreren met relatief meer gevestigde draadloze mesh-technologieën zoals ZigBee? Laat het ons weten in de comments hieronder.
