蓝牙meh及其应用的三个重点领域

iot101君
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2017-09-14 07:00:36 来源:

蓝牙mesh从设计之初就严格遵循工业级的可靠性、可扩展性和安全性的要求,并且汇集了蓝牙技术的低功耗、支持手机pad直连、全球多厂商产品间互操作性、资产跟踪等特点。根据从SIG获得的信息,蓝牙mesh网络的主要目标市场是楼宇自动化、无线传感器网络和资产追踪领域。

 

众所周知,蓝牙mesh标准于今年7月18日刚刚推出。

 

蓝牙mesh从设计之初就严格遵循工业级的可靠性、可扩展性和安全性的要求,并且汇集了蓝牙技术的低功耗、支持手机pad直连、全球多厂商产品间互操作性、资产跟踪等特点。

 

蓝牙mesh可在单一网络中支持多达32,000个节点,目前有的实际部署案例的网络节点达到1,000个,其采用可控的flooding(网络泛洪)的方式进行信息转发,将信息从网络当中的某一个节点转发至目的节点,不需要创建和管理复杂的路由表、路由发现表等,并且蓝牙mesh具有多路径传递消息的特点,因此网络中任何一个单点出现故障,消息都可通过其他路径传递到目的节点,这使得网络高度可靠

 

蓝牙mesh的功耗可达到ZigBee功耗的1/2以下,原因是在蓝牙mesh网络中有一类节点只有在需要进行消息收发的时候才会打开射频收发器,其他时间都处于休眠状态,保证功耗降低,称为低功耗节点,另外在蓝牙mesh网络中还有一类专门为低功耗节点服务的称为“Friend”的节点(好友节点),它们一般是一些市电供电的设备,可以暂存发往低功耗节点的信息,待低功耗节点退出休眠模式之后,再从好友节点取回相关信息。

 

此外,蓝牙mesh能够提供全球多品牌的互通性,不同品牌的产品都能顺利互相搭配运作,因为目前蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)全球会员数量已超过32,000家会员公司,这些公司生产的蓝牙mesh产品都可以互相操作和控制,这也是很多应用厂商看中的优势所在。

 

安全性是蓝牙mesh网络设计的核心。所有通信信息都需要使用128-bit AES-CCM进行加密和认证。并且蓝牙mesh在网络层和应用层均实施了加密和认证。网络中的所有节点都无需读取消息内容,就能对其进行中继转发。内容由独立的应用密钥提供保护,并且每个mesh封包都会进行模糊化处理,抹去消息中的任何识别信息,这能够防止他人追踪mesh设备,尤其是当那些设备处于其他网络覆盖范围之内时。

 

目前标准蓝牙mesh产品还不多见。据蓝牙技术联盟市场副总裁孔德容先生所说,要推出标准蓝牙mesh产品,需要各个环节的厂商按部就班的进行认证支持,首先是整个技术堆栈的厂商,然后是技术模块的厂商,目前整个全堆栈的供应商已经开始进行认证,接下来几个月会陆续在各个层级进行认证和支撑。

 

蓝牙mesh是一个软件级的解决方案,运行于低功耗蓝牙之上并且与蓝牙4.0及以上版本前向兼容,因此市面上现有的低功耗蓝牙产品都可能通过固件升级(尤其以OTA为主)的方式升级为具有蓝牙mesh功能的产品。所以它的产品化的速度相对蓝牙5会更快一些,从SIG成员公司的角度来看,从现在到今年年底会有很多产品发布,但大部分的产品发布集中在明年上半年。

 

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蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)市场副总裁孔德容先生

 

不过,目前市场上还是存在不少基于私有蓝牙mesh协议的产品,但大多还是集中在照明以及智能楼宇领域,如来自于台湾的聚众联合股份有限公司,基于CSR mesh生产的智能插座、智能感应器、智能灯泡等产品,深圳微智电子有限公司基于泰凌微电子mesh生产的灯泡等。

 

根据从SIG获得的信息,蓝牙mesh网络的主要目标市场是楼宇自动化、无线传感器网络和资产追踪领域。为什么会预期在这三个领域呢?有相关专业人士分析,这三个领域大概都是室内空间,避开了需要在室外建立基站可进行远距离传输的低功耗广域网络,如NB-IoT、LoRa、Sigfox等,并且因为可以部署上千个节点,解决了传统无线网络传输距离不够的问题,所以可以部署在大型室内空间如楼宇大厦、工厂、医院、球场等。

 

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蓝牙mesh网络可跨越办公室和停车场

 

智能楼宇领域,包括智能家居以及智能办公室,蓝牙mesh将为最新的先进的楼宇控制和自动化系统提供工业级的连接,并用于照明、供暖、制冷以及安全,使家庭和办公室变得更加智能化。从最初的mesh照明系统开始,还将扩展至占位传感器、环境传感器、无线温控系统和基于mesh的停车场管理系统等,公司在用电、取暖等方面能够节约成本,工作环境也变得个性化,提高了个人的工作效率。根据ABI Research预测,到2022年,蓝牙在智能楼宇市场的设备年出货量将达到11亿。

 

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无线传感器网络领域,蓝牙mesh也大有用武之地。蓝牙一直以来都是在消费领域活跃,为什么要进入工业领域?首先是工业工厂对无线通信的需求不断提升,工业工厂环境中,为了提高效率,许多制造商公司正在寻求在昂贵的设备上扩大对传感器的使用。通过部署更多的无线传感器来监测温度、振动、湿度等,公司可以更好地预测需要维护的时间,从而减少机器停机时间。其次,蓝牙mesh设计之初就按照工业级标准进行设计,完全满足工业领域可靠性、可扩展性和安全性等需求。再有,工业领域虽然一直都有自己的通信协议标准,但是大部分是有线协议,旨在满足安全性、可靠性、无丢包等需求,低功耗蓝牙mesh协议是通信协议中少见的无丢包协议,非常符合工业领域的通信需求,并且随着技术的发展以及客户需求的不断增加,包括ZigBee、433mhZ在内无线的通信协议也逐步用在了工业领域,但是如今工业领域发展依然非常缓慢,蓝牙mesh用在工业领域中也是对发展缓慢的工业领域的一次尝试和改造,就像当初虽然汽车领域也有自己的通信协议,并不愿意接受来自消费领域的蓝牙,但是后来也有了车载蓝牙系统,毕竟 noting is impossible!!

 

资产跟踪领域,很多公司或机构有大型复杂的建筑环境,他们都希望具有资产跟踪能力。例如,医院正在寻求能够在整个设施中更好地追踪昂贵移动设备的方法。蓝牙mesh的连接技术可以很好的实现资产跟踪,就像蓝牙beacon的追踪和导航一样,蓝牙mesh中部署了广播技术,非常适用于对室内物资的运动轨迹进行描述、导航等。

 

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蓝牙mesh经过两年15场IOP测试,包含1300多个测试用例使用9家不同公司的产品才得以完成从而才推向市场,对于蓝牙mesh今后在市场上的表现,还是非常值得大家期待的。

 

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