Après avoir été trop vite condamné au profit de réseaux LPAN (Low Power Architecture Network), pour véhiculer les données issues des capteurs, Bluetooth fait un retour remarqué avec sa capacité à servir de support à des réseaux sans fil de type mesh (maillés).

Bluetooth LE ne manque pas d’arguments

Un an après la sortie de Bluetooth 5, le « Bluetooth Special Interest Group » annonce la capacité de ce réseau sans fil de servir de « câble » pour un « Mesh Network », dans lequel on ne fait plus de distinction entre stations de base et clients, chaque terminal Bluetooth pouvant réémettre les trames Bluetooth qu’il voit arriver et se comporter comme un routeur.

Ce concept n’est pas nouveau et depuis très longtemps les architectes cherchent à réutiliser les terminaux à des fins de transport, de manière à augmenter la bande passante globale et améliorer la sécurité des installations. Sans grand succès, il est vrai, tant le comportement de ce type de réseau est aléatoire, difficile à anticiper et à maîtriser, voire compliqué à modéliser.

C’est aussi pour cela que l’intrusion de Bluetooth 5 dans ce monde des « Mesh Networks » est intéressante, très adapté aux périmètres réduits, tels que celui d’une usine, pour lesquels il a été imaginé. Car il a au moins une qualité, celle de pouvoir s’étendre de manière dynamique en fonction des besoins, sans nécessiter d’installation compliquée et chronophage.

Les avantages de Bluetooth 5

Ce « Mesh Network » n’aurait jamais pu être constitué s’il ne s’appuyait pas sur Bluetooth 5, qui nativement présente des avantages incontestables : une distance de raccordement maximale de 120 mètres, mais que le SIG prévoyait de porter à 400 m et une vitesse de 2 Mbps, soit deux fois celle de l’ancienne version 4.2 LE et surtout, ce qui sera essentiel dans le contexte du Mesh, huit fois la capacité d’émission des trames en mode broadcast.

Ce nouveau Mesh est fondé sur une version particulière de Bluetooth 5, dite LE (Low Energy), à basse consommation, de manière à être compatible avec le monde des capteurs, qui ont besoin d’une autonomie de plusieurs années.

Bluetooth Mesh permet de construire des réseaux sans fil à portée limitée, dans le cadre d’une usine, d’un hôpital, d’un centre commercial. Il bénéficie des avantages de Bluetooth 5 LE, qui constitue une véritable rupture par rapport à la précédente version 4.2 (illustration Mouser Electronics).
L’adressage et les états

Bluetooth Mesh peut s’appuyer sur trois modes d’adressage : unicast dans lequel il ne cible qu’un seul « device », groupe quand il cible plusieurs « devices » simultanément et virtuel, par lequel des adresses virtuelles sont attribuées à un ou plusieurs « devices » placés dans une salle de réunion, par exemple, la logique de l’attribution étant définie par des critères géographiques, de sécurité ou toute autre forme de discrimination.

En fonctionnement, chaque « relais » Bluetooth pourra être caractérisé par un état, actif ou inactif (entre autres) et des propriétés, en fonction de certaines caractéristiques physiques, telles que la température, pour ajouter un caractère discriminant supplémentaire au référencement des éléments du « Mesh ».

Chacun de ces éléments appartiendra par ailleurs à un « model », caractérisé par les relations entre les nœuds Bluetooth et le réseau, l’obligation de chiffrer tous les messages émis par un nœud ou la nécessité de passer par une phase spécifique d’authentification avant d’émettre et pourra rappeler des « scenes », qui sont des états préétablis en fonction des conditions d’usage du réseau.

Tous ces critères n’ont qu’un but, celui de permettre à l’infrastructure de s’adapter de manière dynamique et donc sans intervention physique, aux spécificités instantanées et évolutives du « Mesh ». Il pourra y avoir des problèmes de saturation, de dégradation de certains nœuds, etc, qui obligeront le système à s’adapter. Bluetooth 5 Mesh semble bien armé pour répondre à ces contraintes.

La grande bataille est lancée

Bluetooth n’est évidemment pas seul. Le marché des capteurs peut déjà compter sur les versions M1 et M2 de LTE, le cellulaire 4G, spécialement adapté aux basses consommations, mais aussi sur le groupement LORA et Sigfox. Qui tous visent à peu près le même domaine des réseaux à périmétrie limitée. En 2018, ce sera l’un des grands sujets dont les DSI auront à débattre.