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Come gestire le batterie dei beacon

La gestione della batteria è uno degli aspetti più importanti da valutare in ogni progetto che coinvolga l’uso dei beacon. Ormai i primi progetti pilota hanno superato il primo anno di vita e si stanno avvicinando al momento della prima (costosa) sostituzione di massa delle batterie; inoltre chiunque stia progettando un lavoro sui beacon, dovrebbe porsi qualche domanda sulla loro manutenzione, in quanto può essere un momento critico per qualsiasi lavoro.

Noi di Beaconitaly abbiamo contattato Valter Foresto di iBlio, azienda torinese produttrice di beacon, per parlare proprio di questo argomento fondamentale.

Quali sono le problematiche che possono subire le batterie di un beacon?

Le problematice sono principalmente 4: l’influnza della temperature, l’autoscarica, le questioni tecniche (reperibilità, costo, ingombro, prestazioni), l’impatto ambientale e il loro smaltimento.

Per quanto riguarda il primo punto, la capacità delle batterie tipicamente decresce al diminuire della temperatura operativa ed il range di temperatura operativo va da -40 a +85 °C per le batterie “coin battery” tipicamente usate nei dispositivi BLE come i beacons.

Sull’autoscarica, bisogna considerare che le batterie subiscono nel tempo una perdita della propria capacità, ma questo parametro è da considerarsi importante solo per lunghi periodo di stoccaggio in cui queste non sono operative. Questo parametro ha scarsa influenza quando queste sono operative in quanto il consumo medio operativo è tipicamente ben maggiore di quello dovuto all’autoscarica.

La reperibilità commerciale delle batterie è un parametro da considerare attentamente. Molto importanti sono le prestazioni in termini di “capacità”, intesa come quantità di corrente fornibile nel tempo ed espressa quindi in ampere-ora (Ah o suoi millesimi mAh), l’ingombro che influenza le dimensioni finali del prodotto ed i costi che sono legati essenzialmente ai tre parametri appena descritti.

Le capacità tipiche delle batterie usate nei dispositivi BLE come i Beacons sono le seguenti :

  • Batterie tipo “coin cells” CR2032 220mAh, CR2450 500mAh, CR2477 1000mAh
  • Batterie tipo “AA” da 1.5V usate in coppia da 2000mAh, da 3V al Litio da 3000mAhInfine, l’ impatto ambientale e lo smaltimento delle batterie sono un problema di portata planetaria.

Cosa consigliate, a chi possiede già dei beacon, per garantire la funzionalità della batteria il più a lungo possibile.

Sono quattro i consigli da fornire:

1) Usare un periodo di advertisement il più lungo possibile compatibilmente con la responsività desiderata dell’azione associata alla rilevazione del beacon.

2) Impostare la potenza RF emessa dal dispositivo BLE in funzione dell’ effettivo raggio massimo richiesto dalla propria applicazione (qui un riferimento)

3) Il numero di bytes trasmessi in un pacchetto BLE dipende dal tipo di advertisement (iBeacon, Eddystone-UID, Eddystone-URL, Eddystone-TLM, Sensori/Attuatori, Sicurezza, ecc) ed influenza direttamente il consumo di energia, maggiori informazioni trasmesse portano ovviamente a maggiori consumi.

4) Il pacchetto di advertisement è tipicamente trasmesso sui 3 canali standard previsti dal BLE ad ogni periodo di advertisement. Configurare 2 canali invece di 3 aumenta di 1/3 la durata della batteria, e di 2/3 se usato un canale solo. Questa tecnica è da usare però con accortezza in quanto gli scanners / clients BLE normalmente scansionano tutti e tre i canali e quindi riducendo il numero di canali si riduce la responsività degli scanner.

Chi deve realizzare un progetto che prevede l’utilizzo dei beacon, deve considerare il consumo naturale della batteria nel tempo e la loro sostituzione, soprattutto in caso di grandi quantità di dispositivi. Quali sono le indicazioni da seguire?

Quanto detto in risposta alle due domande precedenti va considerato attentamente oltre a definire una procedura di approvvigionamento preventivo e sostituzione programmata del parco batterie dei dispositivi in campo.

Il fatto che i dispositivi BLE come i beacon siano in grado di inviare autonomamente informazioni sullo stato della batteria è così fondamentale per chi deve gestirne in campo l’operatività. Da questo punto di vista i prodotti che forniscono tali informazioni, localmente o via Internet, sono assolutamente da preferire.

Come produttore di beacon, cosa proponete come nuove soluzioni per un miglioramento della batteria?

Oltre ai suggerimenti visti ai punti precedenti, e soprattutto quanto detto in merito all’ impatto ambientale ed allo smaltimento, le batterie dovrebbero essere usate quando non se ne può fare a meno. Quanto detto ha portato iBLio ad essere il primo produttore al mondo a realizzare dispositivi BLE alimentabili, oltre che a batterie di lunga durata, anche a Celle Solari e tramite Wireless Power Transfer che alleviano entrambe molte delle problematiche descritte in precedenza ed eliminano le problematiche di gestione, manutenzione e smaltimento delle batterie.

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Intervista a Valter Foresto della iBlio

Riassunto: Nell’articolo si parlerà di: 1 la storia e i prodotti iBlio; 2 di idee innovative per l’utilizzo di beacon; 3 del Droid-con di Torino

 

Abbiamo intervistato oggi Valter Foresto della iBlio, la start-up torinese di recente grande protagonista del recente Droid-con di Torino.  La iBlio è la produttrice dell’interessantissimo UriBeacon che abbiamo provato proprio pochi giorni fa.

 

1. Con iBlio siete una delle prime aziende italiane impegnate nella costruzione hardware dei beacon. Quando e perché nacque l’interesse per questa nuova tecnologia?

iBlio nasce da una serie di aziende interessate agli aspetti innovativi del Bluetooth Low Energy (BLE); in particolar modo, l’idea di iBlio è nata quando è apparso il progetto di Google per il physical web e l’utilizzo del protocollo UriBeacon. Google ha presentato il suo progetto alla fine di ottobre 2014, e noi abbiamo iniziato subito a collaborarvi, focalizzando lo sviluppo dell’hardware direttamente a questa tecnologia, con un occhio di riguardo non soltanto ai beacon per physical web (UriBeacon), ma anche alle altre funzionalità BLE.
iBlio quindi è nato con un attenzione particolare verso i beacon di Google, per poi allargarsi agli iBeacon di Apple, e infine ai nodi e gateways, ovvero sensori e attuatori per far transitare le informazioni verso il cloud o il machine-to-machine, o l’HMI.
2. Quali sono i vostri prodotti di punta?

Il nostro prodotto di punta è l’UriBeacon. Siamo la prima azienda non statunitense a produrre UriBeacon standardizzati e certificati Google! Siamo produttori anche di iBeacon, quindi di prodotti adatti al marketing di prossimità, ma soprattutto realizziamo nodi (ovvero sensori e attuatori Bluetooth, adatti ai più svariati mercati), sia i gateways per portare le informazioni su Cloud.
In pratica, questi prodotti corrispondono al concetto di physical web proposto da Google, per lo sviluppo dell’IoT.

3. So che avete idee molto innovative su come utilizzare i beacon. Potete descrivercele?

Certamente. Quello che abbiamo notato è che, quando si discute di beacon, l’attenzione è rivolta all’utilizzatore finale, mentre raramente si guarda al gestore del sistema. Mancano elementi come, per esempio, un sistema per avvisare il gestore che le batterie si stanno esaurendo e devono essere sostituite. Sembra una sciocchezza, ma in realtà e un’opzione non supportata.
Un’altra idea è proporre beacon che presentino entrambe le tecnologie (UriBeacon e iBeacon), e a tal proposito abbiamo già dei prototipi funzionanti.
Le aziende che utilizzano o sono interessate ai nostri prodotti, ci chiedono l’invio di determinate informazioni, come la temperatura o l’umidità del luogo dove sono installati, oppure sullo stato di salute dei vari ingressi.
Abbiamo anche immaginato un modo diverso di utilizzare i beacon. Nel marketing di prossimità, si immagina sempre che un beacon sia fisso, mentre sia l’utente a muoversi, ricevendo così le varie proposte. Noi abbiamo tentato di ribaltare questo concetto, ottenendo risultati estremamente interessanti. Abbiamo pensato a dei beacon mobili, associati a cose o persone, mentre fissi risultano essere dei gateway, il quali raccolgono le informazioni ricevute dai beacon e le salvano su Cloud, per poi rielaborarle ed esporle a fruitori terzi.
Queste idee le abbiamo presentate ai nostri partner e investitori, ottenendo un bel successo, quindi siamo molto fiduciosi che possano rivelarsi importanti per il futuro.

4. Siete stati protagonisti al Droid-con di Torino, quali sono state le impressioni ricevute da questo grande evento targato Google?

Abbiamo avuto impressioni assolutamente positive. Il sipario di Droid-con a Torino è legato ad Android, con un pubblico molto selezionato e attento alla tecnologia targata Google. Abbiamo avuto subito un ottimo successo con gli UriBeacon, sicuramente perché sono un ottimo prodotto, seppur ancora in fase sperimentale. In generale, però, tutta la tecnologia BLE era presente, non soltanto con iBlio ma anche con altre aziende.
Noi siamo stati sponsor dell’Hackathon, presso l’incubatore del Politecnico di Torino, dove 150 persone si sono sfidate nello sviluppo di applicazioni Android per l’IoT. Qui ben 7 gruppi su 14 che hanno accettato le sfide del Droid-con, hanno lavorato sul BLE utilizzando sia i nostri beacon che nodi, oltre che sui gateways.
Il successo ottenuto ci fa ben sperare per il futuro, nonostante noi abbiamo scelto di non fornire SDK specifici per gli sviluppatori. Crediamo, infatti, che bastino gli SDK rilasciati da Apple, Google e Microsoft, con le loro API orientate al BLE, senza bisogno di interporre un software intermedio, il quale dovrebbe seguire le continue evoluzioni delle API native.

5. Come ultima domanda vorrei chiedervi a quali eventi parteciperete nei prossimi mesi.

Sull’onda del successo ottenuto al Droid-con e all’Hackathon, parteciperemo allo SMAU Torino (29-30 Aprile); inoltre il 12-13-14 Maggio saremo presenti all’SPS-Drive di Parma, un evento di livello mondiale che segue quello di Norimberga del Novembre 2014, dove presenteremo lo sviluppo di prodotti nuovi rivolti al settore industriale.
Più avanti avremo una serie di conferenze in Toscana e nel resto dell’Italia, con l’obbiettivo di proporre la nostra tecnologia a chi vuole investire, sia dal punto di vista finanziario che tecnico, insieme a noi.

 

Troverete l’intervista integrale all’interno della nostra sezione podcast!

Contatti

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