ANT+ – это беспроводной протокол передачи данных. Работает на частоте 2,4 ГГц (подобно Wi-Fi и Bluetooth) и отличается низким энергопотреблением, поэтому используется в спортивном и медицинском оборудовании, таком как онлайн-счетчики калорий и частоты вращения педалей, а также системах интеллектуального дома.
Стандартизация протоколов связи означает, что поддерживающие их устройства могут взаимодействовать друг с другом без дополнительных настроек. Классическим примером этого является монитор сердечного ритма. Датчик способен общаться со всеми спортивными часами Garmin, поддерживающими этот протокол, а также с приложением Health смартфона Samsung S. Устройство ANT+ можно использовать с любым ему подобным.
Разработкой протокола занимается открытая группа ANT Alliance, а ANT Wireless является подразделением компании Dynastream, которая принадлежит Garmin.
Удобство для производителя
Консорциум ANT+ каждый год проводит конференции разработчиков, чтобы встретиться с производителями продукции и программистами. Здесь происходят обсуждения, и менеджеры продуктов запрашивают новые профили для предстоящих функций. Кроме того, это место, где стартапы представляют новые проекты и профили в надежде, что производители лицензируют их, или просто хотят производить вещи самостоятельно.
Группу разработчиков технологии ANT+ с июня 2012 г. возглавляет Себастьян Барновский, который занимается созданием профилей – коммуникационного языка для определенного типа информации.
Таким образом, данные о сердечном ритме имеют собственный профиль, как и мощность, скорость, частота шагов и т. д. Это позволяет работать с устройствами различных брендов, что является благом для всех. Закрытые системы, такие как запатентованный язык Polar, попросту не имеют перспективы в том будущем, куда направляется развитие технологии ANT+.
Эффективность интеграции
Итак, что же происходит, если кто-то хочет отправить новую информацию, которая не находится в текущих профилях? Согласно Барновски, это можно сделать двумя способами. Первым и наиболее быстрым вариантом является создание своего собственного профиля, необходимого для оперативного выведения товара на рынок или для того, чтобы скрыть что-то от других устройств. Сделать это можно в любое время на уровне производителя, что значительно ускоряет цикл разработки.
Второй вариант – запросить новый открытый профиль ANT+. Это необходимо, скажем, если компания Speedplay хочет передать давление подошв или скорость вращения педалей. Для этого нужна компьютерная фирма, которая будет получать эти данные и по запросу предоставлять их различной электронике для чтения и отображения. В этом случае представители Speedplay обратятся в ANT Plus и расскажут, что им нужно.
Спортивный тренер
Wahoo Fitness – бренд, который рекламирует возможности подключения к Bluetooth и выпускает iPhone-ориентированные устройства. Но и эта компания, сперва создав свой профиль для Kickr trainer, сотрудничает с ANT+ для создания стандартизованного профиля тренера. Это даст возможность продавать различные их виды и работать с разными обучающими онлайн-программами. Существующие тренеры Kickr после окончательного публичного релиза обновились, но пользователю также придется обновить свой компьютер или мобильное устройство.
Чтобы профиль ценился, необходимы программы, которые могут читать его данные. В результате сотрудничества компаний Wahoo и Kinomap видеоролики последней полностью интегрированы с Kickr (и, в конечном итоге, с другими тренерами). Это позволило, например, программному обеспечению изменять нагрузку в зависимости от высоты или других данных обучающих программ. Другими словами, технология ANT+ позволяет синхронизировать усилия с видео и наоборот. При запуске приложения оно ищет совместимые датчики, чтобы знать, с какими данными работать, поэтому необходимо запрограммировать, какая часть информации будет поступать к виртуальному спортсмену на экране.
Продукты Kinomap
Согласно заверениям разработчиков, существует спрос на премиальный контент сверх огромного количества данных, созданных пользователями. Чтобы воспользоваться им и открыть другие возможности использования Kinomap Reply – нового открытого API, который позволяет другим разработчикам передавать контент Kinomap через свое собственное стороннее приложение. Они могут покупать выделенные часы потоковой передачи или получать информацию неограниченно за ежемесячную плату, которая затем переходит конечному пользователю.
Существует также модель обучения Kinomap Group Training, которая позволяет отслеживать множество людей и усреднять их усилия для обучения в велотренажерных залах.
Спортивный дисплей Sportiiiis
Как еще используется данная технология? Компания 4iiii выпускает спортивный дисплей Sportiiiis, который синхронизируется с датчиками ANT+ на велосипеде, чтобы с помощью простых светодиодов показать текущее состояние тренировки. Система монтируется на любые солнцезащитные очки и использует ряд красных, желтых и зеленых источников света, последний из которых находится в центре, указывающих, находится ли спортсмен выше или ниже вашей целевой зоны. Голосовые подсказки из динамика на задней панели предоставляют более широкий набор данных, в т. ч. частоту сердечных сокращений, мощность, скорость и частоту вращения педалей.
Вне конкуренции
А как же Bluetooth? По мнению соучредителя и технического директора компании Quarq Джима Майера, несмотря на шумиху вокруг относительно низкого энергопотребления данного стандарта связи, единственной работающей беспроводной технологией для реальных замеров мощности является ANT+. Ее большое преимущество заключается в том, что передавать данные может одно устройство, а читать – несколько. Это важно для таких продуктов, как Sportiiiis, и других (гонщики, вероятно, в качестве основного дисплея используют велосипедный компьютер). С Bluetooth он подключен к телефону или чему-то еще, и никакое другое устройство не может услышать этот передатчик.
Примером преимущества такого решения в реальном мире является триатлон. К измерителю мощности можно подключить спортивные часы и велосипедный компьютер Garmin, и все они получают доступ к результатам измерений. Другой пример касается случая, когда дисплей находится в командном автомобиле, но гонщик хочет видеть информацию на своем компьютере. Вероятно, всем это не понадобится, но главное то, что пользователи могут это сделать. Согласно исследованиям, примерно 30% клиентов передают данные на несколько устройств одновременно.
Рабочий диапазон
Хотя, согласно спецификации, дальность действия ANT+ может достигать 30 м, нигде не сказано, что все устройства обязательно должны обеспечить именно эту дальность. Скорее всего, производители сенсоров остановятся на достаточном минимуме, например, на расстоянии от датчика велосипеда до руля, тем самым уменьшая мощность и значительно улучшая внутреннее время автономной работы устройства. Kickr питается от сети, поэтому может позволить себе максимальный сигнал ANT+. Также на полную мощность работает приемник на ПК. Поэтому не стоит удивляться, легко получая сигналы от Kickr, что онлайн-счетчик калорий, установленный на велосипеде, перестают функционировать, если тренажер переместить немного дальше от приемника.
Интерференция
Устройства ANT+ не мешают друг другу благодаря канальному кодированию, схеме модуляции и очень умному временному разделению сигналов. Но Bluetooth, беспроводной домашний телефон, WiFi смартфона и даже домашний WiFi также занимают очень переполненный нелицензируемый диапазон 2,4 ГГц. Все эти сигналы для ANT+ являются шумом, могут вызывать ошибки и оказывать влияние на дальность приема. Если есть основание предполагать, что данные не соответствуют действительности, следует поискать посторонние источники излучения (включая микроволновую печь). Решить проблему может помочь перемещение WiFi на частоту 5 ГГц таким образом, чтобы каждое устройство в комнате работало в этой полосе (если оно достаточно современное).
Концентратор USB3 тоже способен вносить хаос в трансляцию ANT+. Если вблизи находится что-то подобное, то можно попробовать его отключить. Если прием улучшится, то источник помех найден.
Что такое ANT+ в смартфоне?
ANT+ реализован на мобильных телефонах Sony и Samsung. Apple эту технологию не поддерживает. Для других смартфонов с USB OTG, а также ПК и Mac требуется USB-адаптер. В первом случае потребуется установка приложения ANT USB Service. В остальном работа смартфонов не отличается от функционирования других устройств, поддерживающих данную технологию. Благодаря технике временного разделения множество устройств использует единственный 1-МГц канал. Каждый источник вещает в своем временном промежутке. Длина сообщения равна 150 мкс, а период между 8-байтными трансляциями варьируется от 0,5 Гц до 200 Гц. Ошибки корректируются 16-битным CRC. При помехах канал может меняться. Используется частотная модуляция с гауссовской фильтрацией.
Доступность
Альянс не слеп к тому факту, что многие смартфоны не поддерживают технологию ANT+. По этой причине выпускаются новые передатчики, которые способны вести трансляцию в разных форматах. У 4iiiis что-то подобное встроено в монитор сердечного ритма Viiiive, который позволяет использовать приложение iOS, чтобы на ходу настроить устройство Sportiiiis. HTC, Sony и Samsung начинают включать приемопередатчики ANT+ в свои планшеты, телефоны и ноутбуки, а компания North Pole Engineering делает приемники ANT-Wifi, которые захватывают информацию ANT+ и ретранслируют ее по Wi-Fi в формате, который может быть принят устройствами iOS. Чтобы их использовать, разработчик должен встроить в свое приложение модуль WASP NPE, и фитнес-индустрия является главным претендентом на его использование. Стоимость реализации аппаратного и программного обеспечения данной технологии примерно такая же, как для Bluetooth.
