Einführung
Um ein besseres Verständnis von Mesh-Netzwerken zu erlangen, werden in diesem Artikel die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Bluetooth-Mesh und privates Mesh, indem sie ihre Definitionen, Hauptmerkmale und die in realen Anwendungsfällen wahrgenommenen Vorteile hervorheben.
Mesh-Netzwerke werden häufig als eine Gruppe von Verbindungs- oder Kommunikationsgeräten beschrieben, die so strukturiert sind, dass sie Informationen weiterleiten und weitergeben (Mesh Networks - the Centre for Internet and Society, n.d.). Die zunehmende Zahl vergänglicher Geräte schafft einen Bedarf an Mesh-Netzwerken. Beispiele hierfür sind IoT-Gateways, Bluetooth-Lichtzeichen, RFID-Personenausweise, und in NFC-Chips eingebettete Tags. Aufgrund ihrer Hauptvorteile wie flexible Abdeckung und Selbstorganisation sind Mesh-Netzwerke weithin anwendbar und besser an kommerzielle und industrielle Gelegenheiten anpassbar, wodurch sie die Aufmerksamkeit eines breiten Spektrums von Praktikern erregen. Allerdings gibt es so viele verschiedene Arten von Mesh-Netzwerken. Eine Größe kann nicht für alle passen. Jedes Mesh-Netzwerk weist einzigartige Merkmale auf, die sich von anderen unterscheiden. Bluetooth Mesh und Private Mesh sind beispielsweise zwei wesentliche Strömungen.
Bluetooth-Mesh
Definition
Bluetooth Mesh ist eine Wortschöpfung, die auf zwei sehr guten Technologien basiert: Bluetooth Low-Energy und Mesh-Netzwerke. Entwickelt von Bluetooth-Spezialinteressengruppe (SIG) im Jahr 2014 gegründet und 2017 angenommen wurde, wird es als ein Zweig des Mesh-Netzwerks definiert, der die Kommunikation von vielen zu vielen IoT-Geräten ermöglicht (Bluetooth Mesh, n.d.).
Hauptmerkmale und Vorteile
Bluetooth Mesh vereint die Vorteile von Mesh-Netzwerken und Bluetooth Low-Energy und wurde entwickelt, um groß angelegte IoT-Gerätenetzwerke auf zuverlässige und kostengünstige Weise zu schaffen. Im Rahmen der Bluetooth-Mesh-Konnektivität können Hunderte oder Tausende von IoT-Geräten bei geringeren Energiekosten miteinander kommunizieren (Bluetooth&Reg; Mesh | Bluetooth® Technology Website, n.d.). Immer wiederkehrende IoT-Geräte können nun zu einem Router werden, der Informationen an andere Knotenpunkte weiterleitet, ohne dass zusätzliche Kosten für Infrastruktur und Langstreckenkommunikation anfallen. Die Skalierbarkeit zur Erweiterung des Netzwerks und die Interoperabilität zwischen den Geräten machen BLE Mesh zu einer leistungsstarken und gleichzeitig kosteneffizienten Lösung.
Private Maschen
Definition
Wie der Name schon sagt, wird ein privates Mesh-Netzwerk häufig als eine Art von Mesh-Netzwerk definiert, das für Anwendungen eingesetzt wird, die ein hohes Maß an Kontrolle und Sicherheit erfordern. Nach dieser Definition kann ein privates Mesh-Netz als ein nicht standardisiertes und privat genutztes Kommunikationsnetz für kritische Anwendungen und Aufgaben verstanden werden.
Hauptmerkmale und Vorteile
Private Mesh-Netzwerke sind eine kosteneffiziente und zuverlässige Strategie, die die Einschränkungen von Wi-Fi in verschiedenen Außenumgebungen und bei verschiedenen Gelegenheiten ergänzt und ausgleicht. Im Gegensatz zu Wi-Fi oder anderen Formen der “Catch-All”-Konnektivität sind private Mesh-Netzwerke weniger kostspielig und besser an größere Flächen wie Bauernhöfe, Lagerhäuser und Logistikzentren anpassbar (Private Cellular Mesh Networks - the Right Fit for a Modern, 2023). Wenn der Einsatz von Wi-Fi nicht möglich ist, insbesondere in offenen Bereichen, und die Aufgabe, bestimmte Informationen zu erfassen, immer noch kritisch und wichtig ist, ist das private Mesh-Netzwerk die Lösung.
Ein weiterer entscheidender Vorteil der Nutzung eines privaten Mesh-Netzwerks ist das höhere Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit. Private Mesh-Netzwerke umfassen häufig benutzerdefinierte Verschlüsselungsprotokolle, eine sichere Schlüsselverwaltung und robuste Authentifizierungsmechanismen. Netzwerkadministratoren können die vollständige Kontrolle über die Topologie des privaten Mesh-Netzwerks haben. Private Mesh-Netzwerke eignen sich besser für bestimmte Anwendungen und Anlässe, bieten aber auch ein höheres Maß an Sicherheit, da sie privater sind als andere Open-Source-Netzwerke. Die Anwendungsbereiche privater Mesh-Netzwerke reichen von militärischen und staatlichen Anwendungen bis hin zu Finanzdienstleistungen und industrieller Automatisierung (Private Cellular Mesh Networks - the Right Fit for a Modern, 2023).
Gemeinsamkeiten und Unterschiede
Bluetooth Mesh und private Mesh-Netzwerke haben viele gemeinsame Merkmale. Abgesehen von den ähnlichen Namen können beide Netze verderbliche Geräte, in diesem Fall auch Knoten genannt, miteinander verbinden. Diese Funktion ist von entscheidender Bedeutung, da sie es den Geräten ermöglicht, direkt miteinander zu kommunizieren und die Übertragung von Informationen zu erleichtern, insbesondere in einem komplizierten System. Infolgedessen können nun größere Mengen an Informationen zuverlässiger verarbeitet werden, da jeder Knoten nicht mehr nur mit einem zentralen Knotenpunkt in Verbindung steht.
Standardisierung versus Individualisierung
Es gab schon immer einen Kompromiss zwischen Standardisierung und Anpassung. Bluetooth Mesh ist ein relativ stark standardisiertes Protokoll. Diese Standardisierung trägt zur Interoperabilität zwischen Geräten verschiedener Hersteller bei und erleichtert die Installation und Integration in das bestehende IoT-Ökosystem. Im Gegensatz dazu ist Private Mesh für eine individuelle Anpassung konzipiert. Jeder Hersteller kann das private Mesh-Netzwerk an seine Bedürfnisse anpassen, wodurch das Sicherheitsniveau und die Anpassungsfähigkeit auf Kosten der Interoperabilität erhöht werden.
Darüber hinaus werden die unterschiedlichen Anpassungsgrade der beiden Technologien auch in Bezug auf die Funktionsprinzipien und Protokolle aufgezeigt. So basiert BLE Mesh hauptsächlich auf Bluetooth Low-Energy, während Private Mesh auf der anderen Seite verschiedenen Protokollen wie Wi-Fi, Zigbee und Z-Wave unterworfen ist.
Darüber hinaus unterscheiden sich auch die Kommunikationsmethoden dieser beiden Mesh-Netzwerke. Auf der einen Seite werden Befehle vom Gateway an alle Knoten in einem BLE-Mesh-Netzwerk gesendet, so dass jeder Knoten kooperieren und Informationen weiterleiten kann, bis sie schließlich an den zentralen Hub übertragen werden. Andererseits wird in einem privaten Mesh-Netzwerk das System dynamisch die beste Route für die Datenübertragung bestimmen. Das private Mesh-Netzwerk kann je nach Netzwerkbedingungen OLSR (Optimized Link State Routing) oder AODV (Ad-hoc On-Demand Distance Vector) einsetzen, bevor die Daten und Informationen übertragen werden.
Schlussfolgerung
Dieser Artikel dient als ganzheitlicher Überblick über die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen zwei Arten von Mesh-Netzwerktechnologien in Bezug auf ihre Definitionen, Arbeitsprinzipien und abgeleiteten Vorteile. Indem er zum Wissen über BLE Mesh und Private Mesh beiträgt, schafft dieser Artikel einen Mehrwert, indem er es den Menschen ermöglicht, mehr Wissen und wissenschaftlich fundierte Geschäftsentscheidungen zu treffen, wenn sie ihre einzigartigen IoT-Konnektivitätslösungen auswählen und anpassen. Für weitere Informationen zu den einzelnen Technologien klicken Sie bitte auf die entsprechenden Artikel, um tiefer einzutauchen.
ZITIERTE WERKE
Bluetooth® Mesh | Bluetooth® Technology Website. (n.d.-b). Bluetooth®-Technologie-Website. https://www.bluetooth.com/learn-about-bluetooth/feature-enhancements/mesh/
Bluetooth Mesh. (n.d.). MATLAB & Simulink. https://www.mathworks.com/discovery/bluetooth-mesh.html
Mesh Networks - Das Zentrum für Internet und Gesellschaft. (n.d.-b). https://cis-india.org/telecom/resources/mesh-networks
Private Cellular Mesh Networks - Die richtige Lösung für eine moderne Gesellschaft (2023, 16. Februar). RCR Wireless News. https://www.rcrwireless.com/20230215/network-infrastructure/wi-fi/private-cellular-mesh-networks-the-right-fit-for-a-modern-enterprise
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