Módulo de gestión de red Bluetooth MESH para dispositivo móvil y sistema empotrado

Abstract

[ES] La tecnología de comunicaciones inalámbrica BLUETOOTH está implantada desde hace varios años gracias al empuje proporcionado por la adopción en terminales de telefonía móvil debido principalmente a su bajo consumo energético necesario para compatibilizar su uso con la alimentación a través de baterías. Las principales plataformas utilizadas en los terminales smartphone (ANDROID e IOS) han incorporado su uso de forma nativa lo que ha permitido la conectividad entre distintos dispositivos tales como automóviles o todo tipo de periféricos inalámbricos. La tecnología BLUETOOTH hace uso de una banda de radiofrecuencia ubicada en el rango de 2,4GHz lo que reduce la distancia permitida de comunicación entre dispositivos, pensada para una decena de metros. Una de las estrategias diseñadas para incrementar dichas distancias es la conformación de una red MESH. Esta aproximación se basa en la creación de una infraestructura de comunicaciones por parte de todos los nodos presentes en la instalación. Esta red de comunicaciones permite el enrutamiento MULTICAST de la información así como la comunicación entre los distintos nodos que conforman la red. Con esto, se permite la comunicación entre 2 nodos situados a una distancia superior a la que permite la comunicación directa gracias al uso de la red generada por los nodos que hacen la función de enrutadores. La tecnología BLE MESH (Bluettooth Low Energy MESH) fue propuesta en 2014 siendo implementada por parte de los fabricantes de integrados electrónicos en 2017. Esta implementación se ha limitado a la distribución de una serie de librerías de aplicación en kits de laboratorio sin que se haya implantado de forma amplia en ningún producto de consumo por la complejidad subyacente en el uso de dichas librerias. El objetivo del proyecto es el desarrollo de una capa de gestión de red MESH Bluetooth que facilite el desarrollo de aplicaciones tanto en dispositivo móvil (Android o iOS) como en microntroladores, de forma que se facilite la incorporación de esta tecnología en el IoT industrial.

[EN] BLUETOOTH wireless communications technology has been in use for several years thanks to the boost provided by its adoption in cell phone terminals, mainly due to its low energy consumption necessary to make its use compatible with battery power supply. The main platforms used in smartphone terminals (ANDROID and IOS) have incorporated its use natively which has allowed connectivity between different devices such as cars or all kinds of wireless peripherals. BLUETOOTH technology makes use of a radio frequency band located in the 2.4GHz range, which reduces the permitted communication distance between devices, thought to be about ten meters. One of the strategies designed to increase these distances is the creation of a MESH network. This approach is based on the creation of a communications infrastructure by all the nodes present in the installation. This communications network allows MULTICAST routing of information as well as communication between the different nodes that make up the network. This allows communication between 2 nodes located at a greater distance than direct communication thanks to the use of the network generated by the nodes that act as routers. The BLE MESH (Bluettooth Low Energy MESH) technology was proposed in 2014 being implemented by electronic integrated manufacturers in 2017. This implementation has been limited to the distribution of a series of application libraries in lab kits without being widely implemented in any consumer product due to the underlying complexity in the use of these libraries. The objective of the project is the development of a Bluetooth MESH network management layer that facilitates the development of applications in both mobile devices (Android or iOS) and microcontrollers, in order to facilitate the incorporation of this technology in the industrial IoT.