45 / 86
COMM
BLUETOOTH
45
- ELETTRONICA OGGI 465 - OTTOBRE 2017
la loro presenza allo smartphone quando i due sono posti
nelle immediate vicinanze. L’accoppiamento Wi-Fi, d’altro
canto, richiede la pressione del tasto Wi-Fi Direct sul rou-
ter, che spesso di trova in un’altra stanza.
Generazione di dati utili
Il valore aggiunto della connessione IoT degli elettro-
domestici è generato dalla MCU a basso consumo ac-
coppiata a un una radio Bluetooth Smart. L’MCU racco-
glie i dati dai sensori, come ad esempio il consumo di
energia oppure le ore di funzionamento, generati all’in-
terno dell’elettrodomestico e memorizzati in un formato
dati utilizzabile.
Quando uno smartphone si connette con l’elettrodomesti-
co, i dati vengono caricati e trasmessi oppure visualizzati.
L’MCU a basso consumo e la radio garantiscono anche la
conformità con lenorme governative in quanto l’aggiun-
ta della connettività no comporta aumenti misurabili del
consumo di energia.
Uno sguardo a Bluetooth
Una volta evidenziata la semplicità di questo sistema, si
procede ora a un’analisi più dettagliata dei singoli compo-
nenti, partendo da Bluetooth. Non si tratta del Bluetooth
“classico”, quello delle cuffie o auricolari per il cellulare,
bensì di Bluetooth Smart. Si tratta di un nuovo standard
che è stato reso disponibile solo di recente da Bluetooth
SIG. Questo nuovo standard consente un funzionamen-
to con un basso consumo di energia, ideale quindi per
applicazioni IoT. Osservando i dati riportati nella tabella
2
2
, è possibile nota che Bluetooth Classic è caratterizzato
da un range maggiore e da un throughput di 2,1 Mbps.
Ma per le applicazioni con basso data-rate come gli elet-
trodomestici IoT, una velocità di trasmissione dati così
elevata non è richiesta. Bluetooth Smart, dal canto suo,
assicura rapidità di connessione, un throughput in linea
con le esigenze delle applicazioni IoT e un consumo di
energia estremamente ridotto.
Bluetooth Smart era stato progettato esplicitamente per
dispositivi alla periferia delle reti IoT. Facendo riferimento
alla definizione di un dispositivo IoT formulata da Wikipe-
dia, questo deve essere identificabile in maniera univoca.
Bluetooth Smart offre questa possibilità: nella figura 2,
per esempio, è riportata mostra l’organizzazione di una
applicazione medicale basata su Bluetooth Smart.
La gerarchia illustrata in figura 2 si riferisce al profilo di
un rilevatore di pressione sanguigna Bluetooth. A questo
profilo sono assegnati alcuni servizi, per esempio il De-
vice service e il Blood Pressure service. Come si evince,
il profilo include un UUID (Universally Unique IDentifier
– Identificativo Univoco Universale) che nel caso in esa-
me è il produttore, richiesto le applicazioni IoT. Questo è
solo un esempio che è parte del Bluetooth Smart GATT
o Generic Attribute Profiles. I profili sono normalmente
supportati direttamente nel dispositivo Bluetooth, come
mostrato in figura 3. Sono disponibili profili per molte al-
tre applicazioni, compreso un custom
4
profile, ideale per
gli elettrodomestici.
Risparmio energetico con Bluetooth Smart
Oltre agli attributi di identificazione univoca, l’altro aspet-
to che rende le radio Bluetooth Smart ideali per gli elet-
trodomestici IoT è la loro bassa richiesta di energia. La
radio ha la capacità di mantenere l’accoppiamento con
uno smartphone senza richiedere un collegamento con-
tinuo: poiché le connessioni consumano energia, questa
caratteristica si riflette favorevolmente sui consumi. Le
funzionalità che rendono possibile questa modalità di
funzionamento sono “Connect Interval” e “Slave Latency”.
Come si può vedere nella figura 4, il Connect Interval è il
Fig. 3 – Diagramma a Blocchi del Bluetooth Smart Module