cientemente lunga; appartengono a questa
categoria, per esempio, tutti i microsistemi
embedded alimentati a batteria.
Le tecnologie Bluetooth Smart e Smart
Ready nascono dunque per estendere le
capacità di comuni-
cazione di dispositivi
quali orologi o gio-
cattoli e forniscono
agli sviluppatori uno
strumento per incor-
porare nuove funzio-
nalità a prodotti già
contenenti prece-
denti versioni della
tecnologia Blueto-
oth, per esempio
dispositivi sportivi
o medici, human in-
terface (HID) e ap-
parecchiature per
l’intrattenimento.
Sensori contapassi
o monitor glicemici non potrebbero funzio-
nare senza una tecnologia a basso consumo:
questi device traggono vantaggio dal risparmio energetico
e dal basso costo di implementazione di Bluetooth 4.0. Gli
orologi di nuova generazione possono così raccogliere i
dati da dei sensori indossabili e inviare le informazioni a un
PC, oppure possono visualizzare il numero di un chiamante
quando vengono connessi in wireless a uno smartphone,
anche se non solo grazie all’uso della tecnologia Bluetooth
Low Energy. Va inoltre sottolineato che non tutti gli apparati
che supportano Bluetooth 4.0 sono retrocompatibili.
Nella variante originale, durante una tipica sessione, il canale
radio fisico è condiviso da un gruppo di dispositivi sincroniz-
zati a un clock comune e a un pattern di frequency hopping;
tale rete, detta piconet, è composta da un master e da slave,
poiché il master provvede a fornire agli slave il riferimento
per la sincronizzazione. Al contrario, BLE, oltre ai già citati
master e slave, definisce altri ruoli a seconda dell’utilizzo
e del compito del device stesso. Inoltre, la numerosità del
gruppo di dispositivi che possono comunicare contempora-
neamente non è più limitata dal master (il limite preceden-
temente era di sette slave per ogni master), ma è definita
durante l’implementazione e varia a seconda dei casi.
Le caratteristiche di BLE
Volendole riassumere grossolanamente, le caratteristi-
che principali dei dispositivi Smart Ready (BLE) sono le se-
guenti: consumi di potenza di picco, media e a riposo molto
contenuti, così da consentire una vita utile anche di anni
utilizzando una singola batteria a bottone; basso costo; in-
teroperabilità tra diversi produttori; copertura elevata, ov-
vero quella tipica di una PAN - Personal Area Network, cioè
nell’ordine dei 10-100 metri.
Lo stack protocollare proprio di un sistema Bluetooth si di-
scosta decisamente dalla classica pila ISO/OSI a sette livelli
(si veda figura 1). Si nota innanzitutto che lo stack è compo-
sto da due sezioni principali, ovvero il ‘controller’ e l’‘host’.
Questa separazione è un’eredità delle versioni precedenti
dello standard (ovvero quelle che prima sono state deno-
minate BR). Infatti, se le funzionalità
dell’host, ossia la parte più ‘intelli-
gente’ dello stack, possono essere
implementate in software, per esem-
pio in un PC piuttosto che dal proces-
sore di un sistema embedded, quelle
proprie del controller sono general-
mente implementate direttamente
da un transceiver esterno. Anzi, una
caratteristica che ha contraddistinto
lo standard Bluetooth fin dalla sua
comparsa è stata la definizione di
uno strato denominato HCI - Host
Controller Interface. Lo scopo di
questa interfaccia è proprio quello
di standardizzare l’accesso alle ri-
sorse normalmente implementate in
hardware e gestite dal livello L2CAP,
normalmente, come detto, implementato in software. Que-
sta distinzione è in realtà superata dai moderni dispositivi
che normalmente si comportano come dei ‘network proces-
sor’, cioè implementano entrambe le funzionalità, lasciando
al processore dell’utente la sola gestione dell’applicazione,
così da permettere l’implementazione di un nodo a bassis-
simo costo, oltre che facilitare soluzioni di retrofitting.
La composizione dello stack
Più in dettaglio, lo stack è composto dai seguenti strati:
- lo strato fisico (PHY) sfrutta il meccanismo di ‘Adaptive Fre-
quency Hopping’, ovvero la capacità di trasmettere su un
OTTOBRE 2014
AUTOMAZIONE OGGI 376
103
Fonte: skilal.com
Figura 1 - Lo stack protocollare BLE
Figura 2 - I profili BLE
