Testowanie Bluetooth za pomocą szerokopasmowego testera radiowego R&S CMW, część 1

Zastosowania Bluetooth

Obecnie technologia Bluetooth jest spotykana wszędzie: w samochodach, smartfonach, komputerach, zestawach słuchawkowych, monitorach aktywności, opaskach, zabawkach, inteligentnych domach, a także w urządzeniach medycznych i przemysłowych. Liczba zastosowań jest praktycznie nieograniczona.

Rys 10. Zastosowania technologii Bluetooth

Motoryzacja

Wszyscy główni producenci samochodów oferują głośnomówiące zestawy Bluetooth. Technologia Bluetooth, poza możliwością wykonywania połączeń bez użycia rąk, pozwala również na realizację systemów multimedialnych wykorzystujących nagłośnienie samochodu. Dzięki temu kierowca i pasażerowie mogą słuchać podczas jazdy, czego tylko chcą, jak też używać aplikacji wspomagających nawigację i informujących o ruchu na drogach, sprawdzać prognozy pogody czy informacje o pobliskich restauracjach.

Systemy kluczyków bezprzewodowych (OTA) to w istocie wirtualne kluczyki obsługiwane za pomocą smartfonów – są praktycznym rozwiązaniem dla floty firmowej, serwisów wynajmujących samochody lub systemów typu car sharing. Kierowca rezerwuje wybrany samochód za pomocą aplikacji na smartfona, a system OTA przesyła na telefon zaszyfrowane dane umożliwiające dostęp do samochodu.

Nowe aplikacje wykorzystują technologię Bluetooth również w celu monitorowania i diagnozowania mechanicznych lub elektrycznych komponentów. Na przykład system monitorujący stan opon stale sprawdza ciśnienie i informuje kierowcę w sytuacji, gdy ciśnienie to spadnie.

 

Zdrowie i medycyna

Technologia Bluetooth jest doskonałym standardem bezprzewodowym do stosowania w szpitalu i w domu. Monitory glukozy, oksymetry, monitory pracy serca, inhalatory dla astmatyków i inne produkty z łącznością Bluetooth LE stają się coraz bardziej powszechne. Klienci je lubią ze względu na możliwość połączenia z ich własnymi komputerami PC, tabletami i smartfonami z obsługą Bluetooth. Pacjenci oraz ich opiekunowie uzyskują w ten sposób niezwykle istotne informacje w czasie rzeczywistym, jednocześnie obserwując reakcję organizmu na plan leczenia. Ta informacja pozwala im śledzić zmiany stanu zdrowia na przestrzeni czasu, obrazując trendy i w razie potrzeby zgłaszając alarmy.

 

Urządzenia ubieralne

Dynamicznie rosnący rynek urządzeń ubieralnych obejmuje monitory aktywności, inteligentne okulary, zestawy słuchawkowe, urządzenia do śledzenia dzieci oraz zwierząt, urządzenia medyczne, terminale i kamery mocowane na głowie lub ramieniu, a nawet inteligentne ubrania.

Zdecydowana większość tych produktów wykorzystuje łączność Bluetooth. Urządzenia dla sportowców i urządzenia wspomagające zdrowy tryb życia, noszone na nadgarstku, pozwalają zliczać kroki, monitorować aktywność, sen, a nawet stany emocjonalne.

Z kolei akcesoria rozrywkowe obejmują między innymi zestawy słuchawkowe, inteligentne zegarki i okulary, które za pośrednictwem technologii Bluetooth łączą się z aplikacjami w telefonie.

Natomiast do zastosowań przemysłowych należą między innymi terminale bezdotykowe oraz wyświetlacze typu HUD, które wspomagają efektywną inwentaryzację, logistykę, produkcję i ochronę bezpieczeństwa pracowników.

 

Elektronika użytkowa i systemy automatyki mieszkaniowej

Obecnie większość użytkowych urządzeń elektronicznych łączy się za pomocą energooszczędnej technologii Bluetooth. Jest to również praktycznie standardowa funkcja dla komputerów osobistych. Setki milionów urządzeń Bluetooth, takich jak zestawy słuchawkowe czy głośniki, korzystają z łączności bezprzewodowej z telefonem lub komputerem PC. Pojawiły się również liczne nowe produkty, takie jak gogle VR dla graczy, żarówki, narzędzia, a nawet maty do jogi, szczoteczki do zębów i kosiarki, które także korzystają z bezprzewodowego połączenia Bluetooth.

Mając w ręku telefon, tablet lub laptop, domownicy mogą sterować oświetleniem, temperaturą, sprzętami domowymi, oknami i zamkami do drzwi oraz systemami zabezpieczeń znajdującymi się w domu. Ponieważ większość domowników ma przynajmniej jeden smartfon lub tablet z obsługą Bluetooth, mogą do tego celu wykorzystać urządzenie, które już dobrze znają.

 

Sprzedaż detaliczna i usługi oparte na lokalizacji

Rozwój technologii Bluetooth przyczynia się do powstawania nowych rynków. Beacony – małe obiekty nadające informacje o lokalizacji dla smartfonów za pośrednictwem Bluetooth LE – pozwalają na implementację mobilnych portfeli i usług opartych na lokalizacji. Funkcjonalność beaconów jest już wykorzystywana w celach marketingowych w sklepach samoobsługowych, do nawigacji w pomieszczeniach na wielkich stadionach, a także do realizacji bezkontaktowych płatności, na przykład za parking. Inne scenariusze wykorzystania beaconów to lotniska, punkty przesiadkowe i miejsca imprez masowych – w takich miejscach beacony mogą wysyłać informacje o odlotach czy opóźnieniach oraz przekazywać inne komunikaty.

 

Jak wprowadzić produkt Bluetooth na rynek?

Aby móc legalnie wprowadzić produkt Bluetooth na rynek, trzeba zdobyć pozwolenia dwóch rodzajów: zgodę grupy Bluetooth SIG oraz oficjalne pozwolenie urzędów krajowych.

 

Certyfikacja Bluetooth

Celem programu certyfikacji Bluetooth ustalonego przez grupę Bluetooth SIG jest ochrona wartości technologii Bluetooth oraz marki. Program zgodności grupy Bluetooth ma za zadanie zapewnić zgodność produktu ze specyfikacją Bluetooth, a tym samym jego współpracę z innymi produktami, które obsługują ten sam profil Bluetooth.

Po pierwsze, każda firma wykorzystująca technologię bezprzewodową Bluetooth w swych produktach i usługach musi stać się członkiem grupy Bluetooth SIG. W zależności od tworzonego produktu, proces certyfikacji wymaga testów innego rodzaju – na przykład testów zgodności dotyczących emisji radiowej, zgodności protokołów i profilu, czy współpracy z profilami. Gdy produkt przejdzie wszystkie wymagane testy i zostanie w pełni zaakceptowany, dostawcy mogą rozpocząć sprzedaż i oznaczyć produkt znakami handlowymi Bluetooth.

Zgoda urzędów krajowych

Zgoda oficjalnych urzędów jest podstawowym kryterium, które umożliwia wejście na rynek. Ogólnie do produktów Bluetooth stosują się trzy wymagania:

  • Zgoda na emisję radiową układu nadajnika/transceivera
  • Certyfikacja modułu RF pod względem kompatybilności elektromagnetycznej, zazwyczaj w
    przypadku instalacji w urządzeniu hosta. Odnosi się do normalnej konfiguracji i warunków
    pracy urządzenia.
  • Certyfikaty bezpieczeństwa, zazwyczaj zależne od napięcia pracy produktu i
    towarzyszących mu zasilaczy.

Akredytowane laboratoria testowe: BQTF i BRTF

Gdy wymagany jest test zgodności urządzeń radiowych oraz certyfikat zgodności krajowego urzędu radiokomunikacji, zazwyczaj testy takie trzeba przeprowadzić w laboratorium akredytowanym przez grupę Bluetooth oraz tenże kraj. Grupa Bluetooth dopuszcza dwa rodzaje laboratoriów testujących: Bluetooth Qualification Test Facility (BQTF) i Bluetooth Recognized Test Facility (BRTF). Tylko duże laboratoria maja szansę uzyskać status BQTF uznawany przez grupę Bluetooth i zostać uznane za kompetentne do przeprowadzenia testów wymienionych na liście referencyjnej TCRL. Tylko nieliczne firmy uzyskują status BRTF nadawany przez grupę Bluetooth. To oznacza, że mogą wykonywać testy wedle własnego uznania i pomóc klientom szybciej wprowadzić produkty na rynek.

Rys. 11. Proces certyfikacji Bluetooth

Następna część artykułu dostępna jest pod adresem http://mikrokontroler.pl/2018/05/18/scenariusze-testowe-bluetooth-classic-oraz-low-energy/.

Przedstawicielstwo Rohde & Schwarz w Polsce: ul. Al. Jerozolimskie 92, 00-807 Warszawa, tel: 22 337 64 99.

O autorze