Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
DMX-communication over Bluetooth low energy mesh network
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Technology, Department of Engineering Sciences, Signals and Systems Group.
2019 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

With the addition of mesh capability to Bluetooth low energy(BLE) in 2017 new possibilities open up for the Internet of Things applications of Bluetooth. With the rapidly increasing number of connected devices a few new standards are competing for being the standard protocol for low power mesh communication. BLE is mostly aimed towards low bandwidth data such as sensor readings or light control. However, this thesis attempts to investigate the viability of adapting BLE mesh nodes to communicate DMX-data which is a protocol widely used in lightning and stage effects.

The system is implemented on Bluetooth development kits and the latency and power consumption are measured. The results show that the latency is significant and with high variance if the full DMX frame is transmitted, rendering the application non-applicable on many real-time applications. It can however be justified in some applications due to Bluetooth's well established eco-system of devices and functionality where the nodes could extend their capabilities by implementing already established BLE models. By only transmitting the updated channels the latency can be lowered to values that would in some applications be indistinguishable from wired connection. The energy consumption of BLE mesh suffers greatly with the addition of mesh due to its constant scanning but by implementing low power nodes which keep the radio off during certain intervals this consumption could be greatly decreased. The results also show a high variance of latency depending on the node configuration regarding to the placements and the number of hops required to reach the intended recipient.

Abstract [sv]

Bluetooth har länge varit standardprotokollet för kommunikation mellan två stycken enheter. 2017 kom tillägget med mesh till Bluetooth. Mesh innebär att andra enheten i närheten ska skicka vidare meddelanden och därigenom tillåta kommunikation mellan enheter som är utanför direkt radiokontakt. DMX är ett protokoll som används inom ljus- och sceneffekter. Bluetooth mesh är utformat för att skicka små datamängder som till exempel sensordata eller styra glödlampor. Denna uppsats kommer utvärdera om det är användbart att skicka DMX-data över Bluetooth mesh.

En implementation gjordes på Bluetooth utvecklingskort och resultatet visar på en signifikant fördröjning och med hög varians vid överföring av alla DMX-kanaler, vilket innebär att denna implementation inte är användbar vid många användningsområden. Men trots det kan den vid vissa fall vara användningsbar, mycket till hjälp av Bluetooths billiga och utbyggda ekosystem av produkter och tilläggsfunktioner. Eftersom Bluetooth mesh byggs in i en del befintliga byggnader kan de uppoffringar man får göra vid överföringar av DMX-data vara acceptabel då man kan uttnyttja befintliga nät. Strömförbrukningen ökar avsevärt vid mesh jämfört med klassisk lågenergi Bluetooth då mesh måste skanna radiotrafiken konstant. Vid implementationen av lågenergi noder kan dock radio vara i stand-by och starta endast vid speciella tidpunkter och man kan därigenom få avsevärt lägre strömförbrukning, med uppoffringen att DMX-datan inte kan överföras omgående. Det visade sig också att noduppställningen kraftigt påverkade variansen i överföringshastighet och att detta måste ta i hänsyn vid valet om DMX över Bluetooth mesh är användbart i just det fallet.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 60
Series
UPTEC F, ISSN 1401-5757 ; 19046
Keywords [en]
Bluetooth, BLE, mesh, Internet of Things, DMX
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-388635OAI: oai:DiVA.org:uu-388635DiVA, id: diva2:1334440
External cooperation
Tritech Technology AB
Educational program
Master Programme in Engineering Physics
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-07-03 Created: 2019-07-02 Last updated: 2019-07-03Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(8879 kB)75 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 8879 kBChecksum SHA-512
5ad0749888be6ca2cf2bdf3b6924bcc470c5478682505f5f0d1a95ab0d9189ad8a1f82743b2e214e71d8d5ca2802b89ab7bc58b7214932fea8f0b4dd861f59d5
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Signals and Systems Group
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 75 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 120 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf