La Gateway BLE est un élément essentiel dans l’architecture d’une solution IoT, mais savez-vous réellement à quoi sert-elle ? Et comment fonctionne-t-elle ?
Que ce soit dans notre quotidien ou bien dans des domaines beaucoup plus industriels, la technologie de communication sans fil Bluetooth est omniprésente. En effet, ce protocole ouvert est intégré d’origine à de nombreux équipements tels que les smartphones, tablettes ou ordinateurs, et a grandement contribué à la forte croissance du marché des objets connectés.
Bien que la technologie Bluetooth permette aux appareils de communiquer entre eux, la collecte et la remontée des données vers le cloud ou les serveurs est une étape nécessaire.
Dans cet article, nous vous expliquons quel rôle joue la Gateway dans la gestion des données et nous aborderons quelques exemples concrets d’utilisation.
Qu’est-ce qu’une gateway BLE ?
Une Gateway BLE (ou « passerelle » en français) est un portail de communication entre les devices Bluetooth (beacons et capteurs par exemple) et le Cloud/le serveur client, comparable sur le principe, à un routeur internet. Lorsque l’on parle de cet élément, on distingue parfois l’objet hardware de l’environnement logiciel. Etant capable de communiquer via différents protocoles tels que WIFI / Ethernet / Bluetooth ou encore cellulaire, la Gateway est particulièrement adaptée aux applications industrielles. Grâce à des interfaces standards telles que MQTT, API Rest ou encore GRPC, elle apporte flexibilité et efficience aux infrastructures IoT.
Comment fonctionne une Gateway BLE ?
Pour fonctionner et collecter correctement les données des devices Bluetooth présents à proximité, la passerelle BLE va scanner en permanence son environnement dans un rayon d’environ 100m. Les devices, quant à eux, vont émettre à intervalles réguliers, afin de signaler à la Gateway leur présence. Cette dernière va collecter leurs données sous forme de trames et les publier sur un broker MQTT, afin de pouvoir les récupérer simplement sur le cloud/serveur.
Une Gateway Bluetooth Low Energy peut fonctionner en mode Advertising, mais aussi en mode connecté. Le mode Advertising va uniquement permettre la collecte de données, alors que le mode connecté va permettre d’envoyer des commandes depuis le cloud/serveur vers les devices BLE via un broker MQTT.
Le saviez-vous ?
L’acronyme MQTT signifiant Message Queuing Telemetry Transport est un protocole de messagerie léger particulièrement adapté pour l’envoi de « petites » données entre machines. Dans une architecture MQTT, vous trouverez les clients et les brokers. Le broker est un serveur (courtier) qui va permettre aux clients de communiquer. Les clients peuvent être des devices BLE ou encore des ordinateurs. Ce protocole de messagerie est basé sur la méthode du «publish-subscribe ». Le client va s’abonner à des canaux de communication appelés « Topics » sur lesquels les devices vont publier leurs données.
Pourquoi utiliser une Gateway BLE ?
Une solution IoT peut fonctionner sans Gateway. Néanmoins, elle permet de faciliter la gestion d’un réseau de devices BLE et de collecter simplement de nombreuses données.
En effet, elle a pour mission de collecter et d’acheminer les données envoyées par les différents appareils à proximité, équipés de Bluetooth. Mais une Gateway n’est pas un simple routeur WIFI. Véritables alliées pour transmettre les données avec fiabilité vers le système d’information du client, certaines passerelles, vont vous permettre d’aller encore plus loin que la simple transmission de données.
Bénéfices de l’utilisation d’une Gateway BLE
Faciles à utiliser, les passerelles industrielles sont idéales pour fiabiliser et décupler l’efficience des réseaux IoT en s’intégrant sans difficulté dans n’importe quelle architecture, que ce soit en local ou sur des applications web.
En plus de collecter et de transmettre les données des objets connectés environnants, vous pourrez facilement configurer votre réseau, visualiser et télécharger vos données en temps réel, mais également envoyer des commandes à vos devices : comme allumer une LED à distance, déclencher une alerte sonore ou encore dans certains cas, mettre à jour vos devices à distance.
Limites de l’utilisation d’une Gateway BLE
Les principales limites à l’utilisation d’une Gateway dans votre réseau IoT, sont la nécessité de câbler celle-ci pour l’alimenter, ainsi que de la connecter au réseau internet. Cela peut donc représenter des coûts d’infrastructure supplémentaires à intégrer au coût global de la solution.
Le second point à prendre en compte est l’apparition de potentielles avaries pouvant impacter tout le réseau. En effet, en ajoutant un intermédiaire entre les devices et le cloud, cela peut créer une rupture de la remontée de données en cas de panne de la Gateway. Mais cette problématique peut être limitée en utilisant plusieurs passerelles dans un même réseau.
Exemples de use cases utilisant une Gateway BLE industrielle
L’IoT est un marché en pleine croissance et de plus en plus d’entreprises l’intègrent à leur transformation digitale. Si les particuliers utilisent de simples routeurs internet pour accéder aux applications web et connecter leurs différents appareils, les entreprises investissent quant à elles dans des infrastructures IoT plus poussées. Découvrons ensemble quelques cas d’usage.
Smart building et smart office
Le « Smart Building », terme très utilisé pour parler des bâtiments intelligents est une tendance qui a explosé ces dernières années. Le développement des objets connectés industriels y a fortement contribué, puisque ce nouveau modèle de bâtiment repose sur la collecte et l’analyse de nombreuses données permettant de mieux gérer la consommation énergétique des entreprises. Pour répondre à ce besoin d’information, les entreprises investissent dans des capteurs dernière génération capables de mesurer toutes sortent de métriques telles que la température, l’humidité ambiante, la luminosité ou encore le taux d’utilisation des bureaux et salles de réunion.
Pour collecter et transférer toutes ces données et accéder à des tableaux de bord permettant de visualiser la consommation d’un bâtiment en temps réel, les infrastructures réseau s’appuient sur des infrastructures IoT composées par exemple de capteurs Bluetooth et de Gateway.
Inventaire d’outils et pièces détachées
L’optimisation des chaînes logistiques est un des enjeux majeurs de l’industrie 4.0. Pour fluidifier les approvisionnements ou encore suivre et inventorier en temps réel les parcs d’outillages, les industriels utilisent des systèmes d’identification et de localisation automatiques. En équipant les outils et pièces détachées de balises identifiantes appelées beacons, il est possible de suivre en temps réel leurs mouvements. En utilisant une Gateway BLE, cela va permettre d’historiser les déplacements et de les remonter sur une plateforme de visualisation des données.
Le suivi de patients en milieu hospitalier
Avec un nombre d’hospitalisations en constante croissance, la performance des hôpitaux est au cœur des préoccupations. Afin d’améliorer le parcours patient, de nombreux centres hospitaliers investissent dans des solutions connectées. En utilisant des beacons identifiants, les dossiers des patients peuvent être facilement transmis d’un service à l’autre sans perte de données. De plus, l’utilisation de beacon peut également servir à la localisation des patients dans les hôpitaux leur permettant de se repérer plus simplement. Cela va limiter les retards et les non-présentations aux rendez-vous, les phénomènes de saturation des salles d’attente et également les croisements et flux de patients. Cependant, pour garantir une bonne expérience aux patients ainsi qu’au personnel hospitalier, il est nécessaire de s’appuyer sur une infrastructure performante et sécurisée. En effet, le nombre de beacons Bluetooth pouvant être très élevé, il est recommandé d’utiliser de plusieurs Gateways, afin de fluidifier la remontée des données sur les serveurs clients.
Bien qu’il ne soit pas toujours nécessaire d’utiliser une passerelle pour faire fonctionner correctement une architecture IoT, cela peut tout de même être recommandé dans de nombreux cas, comme lorsque la densité de devices Bluetooth dans un même endroit est importante.
El Mokhtar AISSOUI
Développeur Logiciel
Ingénieur développement logiciel chez ELA Innovation, El Mokhtar a fait ses études à l’université de Montpellier où il a reçu son diplôme de Master Génie Logiciel. Rapidement, il rejoint le monde de l’entreprise en tant que développeur logiciel. Curieux et passionné de technologie c’est tout naturellement qu’il s’intéresse aux objets connectés et rejoint ELA innovation pour contribuer au développement de la gamme Bluetooth.
