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À chaque nouvelle publication du Bluetooth SIG, de nouveaux produits sont lancés sur le marché, permettant de nouvelles applications. Et donc, quelle est la prochaine étape pour le Bluetooth ? Commençons par comprendre comment tout cela a commencé.

Les débuts du Bluetooth

Au début des années 1990, le chercheur Jaap Haarsten, récemment invité dans le podcast Top Tech Voices de Farnell, travaillait au développement de systèmes de communication sans fil, notamment à des prototypes Wi-Fi et à des stations de base cellulaires domestiques. À un moment donné, on lui a demandé de mettre au point une technologie sans fil à faible portée visant à remplacer l’enchevêtrement de câbles et connecteurs incompatibles, que les consommateurs utilisaient alors pour connecter leurs différents appareils. Jaap Haartsen trouva un moyen de combiner les différentes connaissances acquises avec ses études sur le Wi-Fi et la propagation des ondes radio en intérieur pour créer un nouveau prototype, qu’il nomma « Bluetooth », d’après le nom du roi d’une légende scandinave, qui trouva une solution à un autre problème épineux au Xème siècle, en unifiant le Danemark et la Norvège.

Évolutions du Bluetooth

Jaap Haartsen reçut le soutien d’Ericsson, IBM, Intel, Nokia et Toshiba, pour promouvoir le Bluetooth en tant que standard de communication courant, le premier produit Bluetooth arrivant sur le marché en 1999, alors que la version 1.0 du standard était définie.

Depuis lors, le Bluetooth a connu une évolution rapide. En 2004, le Bluetooth 2.0 + EDR a apporté des débits de données plus élevés et le fonctionnement Full Duplex. En 2009, le Bluetooth 3.0 HS a permis d’atteindre des débits de données encore plus élevés. Et les versions Bluetooth 4.0 à 4.2, lancées de 2010 à 2014, ont introduit une spécification Bluetooth Low Energy adaptée aux objets connectés IoT.

Le Bluetooth 5.0 a été lancé en 2016 avec des débits de données encore améliorés et une meilleure portée de signal, ainsi que d’autres fonctionnalités permettant la localisation en intérieur. Les améliorations introduites par la spécification Bluetooth 5.0 concernent la localisation en intérieur, la qualité audio, la stabilité ainsi que l’interactivité et la sécurité des appareils. Enfin, en 2024, le Bluetooth 6.0 introduit le Channel Sounding, une technique qui permet d’améliorer la précision des applications de télémétrie.

Le Bluetooth aujourd’hui

La plupart des applications courantes incluent désormais la technologie Bluetooth, comme les haut-parleurs, écouteurs, ordinateurs portables, montres connectées ou panneaux de commande de services distribués en réseau. Le Bluetooth est également présent dans d’autres secteurs, comme l’automobile, où les constructeurs automobiles répondent à la demande des consommateurs pour les appels en mains libres, la diffusion de contenus audio, les systèmes d’info-loisirs ainsi que l’utilisation du téléphone comme clé de voiture ou comme badge d’accès/démarrage sans clé. Les constructeurs automobiles utilisent également le Bluetooth dans les systèmes de surveillance de la pression des pneus, de gestion de la batterie, de diagnostics sans fil, pour les mises à jour de firmware à distance, certaines fonctions télématiques et la gestion de la flotte des véhicules.

Dans le secteur médical, le Bluetooth est utilisé pour connecter les dispositifs médicaux tels que les appareils de suivi d’activité, les glucomètres, les oxymètres de pouls et les dispositifs de surveillance de certains paramètres de santé, sur site ou à distance, connectés à une application mobile. Les balises Bluetooth et les capacités de localisation de certains profils Bluetooth peuvent aider les patients à se déplacer au sein des grands sites hospitaliers et aider le personnel à retrouver des équipements médicaux critiques. Les capacités de maillage réseau du standard Bluetooth facilitent également la création de réseaux hautement distribués avec des milliers de noeuds de capteurs au sein de grands complexes médicaux, tandis que son fonctionnement basse consommation permet de réduire les coûts de maintenance des balises.

Dans le secteur de l’automatisation industrielle, des balises Bluetooth Low-Energy (Bluetooth LE) peuvent être fixées sur les équipements pour permettre un suivi des actifs et une gestion de l’inventaire précis. Les balises Bluetooth peuvent fournir des données en temps réel pour aider à améliorer le contrôle des processus et les workflows de fabrication, ainsi qu’à obtenir de meilleurs diagnostics et une maintenance prédictive plus efficace. Les capacités de maillage réseau du Bluetooth simplifient le processus de distribution des réseaux de capteurs sans fil dans les grandes installations, afin de fournir des données pertinentes pour le processus, telles que la température, le taux de vibration et le taux d’humidité. Ces données issues de capteurs peuvent être utilisées pour optimiser le chauffage, la ventilation et les systèmes de climatisation, ainsi que pour faciliter la surveillance et la commande de systèmes de gestion des bâtiments.

Quelle est la prochaine étape pour le Bluetooth ?

L’engouement du marché pour le Bluetooth a déclenché des vagues de développement qui ont dévoilé une multitude de capacités techniques pour ce standard, qui ont amélioré les capacités existantes et également permis de nouvelles applications.

Par exemple, le Bluetooth LE Audio, annoncé avec la mise à jour 5.2+ de 2023 de la spécification, a introduit un nouveau Codec qui offre une meilleure qualité audio avec un débit deux fois moindre que celui du Bluetooth Classic. Il permet également la diffusion audio synchronisée, par exemple pour maintenir la synchronisation de signaux d’écouteurs stéréo. La latence du traitement audio a été réduite pour faciliter la lecture sur les lèvres.

De plus, Bluetooth a annoncé la nouvelle fonctionnalité AUraCast en 2020, qui permet de diffuser de l’audio vers un nombre illimité d’appareils, sans les jumeler, dans un espace de plus de 2 500 m2.

Enfin, la dernière fonctionnalité du Bluetooth 6.0, le Channel Sounding (sondage de canaux), utilise deux méthodes de mesure de la distance pour permettre des mesures de télémétrie sûres et précises entre deux appareils connectés dans un rayon de 100 mètres. Cette technique s’appuie sur des fonctionnalités Bluetooth existantes pour permettre aux appareils de calculer la distance qui les sépare avec une marge de précision de 10 cm. La mesure de phase dite PBR (Phase-Based Ranging) fournit une télémétrie de haute précision à l’aide d’un appareil initiateur qui envoie un signal à un appareil réflecteur, qui renvoie ensuite lui-même le signal, ce qui permet de calculer la distance qui sépare les deux appareils. La technologie de Channel Sounding associe la mesure PBR et la mesure du délai aller-retour (Round-Trip Timing) pour assurer une délimitation de la distance sûre. Avec la méthode RTT, l’appareil initiateur envoie des paquets de données mélangées sur le plan cryptographique vers un appareil réflecteur, qui les renvoie ensuite à l’initiateur. Le RTT de ces paquets est ensuite utilisé pour déterminer la distance entre les deux appareils. Cette valeur est ensuite croisée avec la mesure PBR pour vérification, utilisée comme contre-mesure pour prévenir toute attaque de l’homme du milieu (MITM) ou attaque relai. La fonctionnalité Channel Sounding va révolutionner le secteur grâce à sa capacité à détecter la présence et à déduire la direction d’un appareil par rapport à un autre. Elle permettra non seulement de renforcer la sécurité des clés numériques, du suivi des actifs et des services sélectifs basés sur la proximité, mais aussi ouvrira la voie pour de nouvelles applications encore à découvrir.

Le Bluetooth est continuellement développé depuis plus de 30 ans et est utilisé comme standard depuis plus d’un quart de siècle. La façon dont il s’est développé au cours de ces années prouve qu’une technologie bien fondée, soutenue par des acteurs majeurs du secteur ainsi que par les utilisateurs finaux, peut évoluer radicalement par rapport à son objectif et à ses capacités initiaux, tout en restant fidèle à son objectif premier consistant à simplifier la connectivité sans fil.

Les distributeurs, comme Farnell, jouent un rôle significatif dans la disponibilité et le développement de la technologie basée sur le Bluetooth. En fournissant un grand nombre de modules, adaptateurs, cartes de développement et kits d’évaluation de différents fabricants de connectivité sans fil, ils permettent aux ingénieurs d’utiliser des éléments de base essentiels pour fabriquer la nouvelle génération de produits finaux basés sur le Bluetooth.

https://fr.farnell.com/