藍(lán)牙作為一種較早的通信技術(shù),一經(jīng)出臺就引起了全世界的關(guān)注,曾被美國《網(wǎng)絡(luò)計算》雜志評為“十年來十大熱門技術(shù)”之一。藍(lán)牙從最開始推出的的一對一傳播機制,到推出低功耗藍(lán)牙,再到推出一對多的廣播(beacon)機制,一直都在完善自身技術(shù)以便滿足日益豐富的應(yīng)用場景,適應(yīng)市場的需求。而最近推出的藍(lán)牙m(xù)esh將進一步豐富其使用場景。
2017年7月19日,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth Special Interest Group, 簡稱SIG)正式宣布,藍(lán)牙(Bluetooth03)技術(shù)開始全面支持mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)支持多對多(many : many)連接,網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都可以發(fā)射和接收信號,與一個或者多個對等節(jié)點進行通信,通信采用的是廣播機制(managed flooding)。好處是,如果網(wǎng)絡(luò)中某一個節(jié)點發(fā)生故障,那么數(shù)據(jù)可以自動從鄰近節(jié)點進行傳輸,直到到達最終目的地為止,因此具有極強的可靠性。藍(lán)牙m(xù)esh的設(shè)備(device),可以通過配置(provisioning)的方式,加入到藍(lán)牙m(xù)esh的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,成為藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的一個節(jié)點。藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)理論支持超過32000個節(jié)點,具有良好的可擴展性。
另外藍(lán)牙m(xù)esh還具有非常多的優(yōu)點,這里重點介紹藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)不同于其他網(wǎng)狀網(wǎng)協(xié)議 獨特的四大優(yōu)勢:
1.能夠提供全球多品牌的互通性 ,不同品牌的產(chǎn)品都能順利互相搭配運作。 在藍(lán)牙發(fā)展過程中,除了不同品牌的手機集成了藍(lán)牙的功能外,各種消費者常見的各種品牌的設(shè)備如耳機、音箱、手環(huán)、智能手表、藍(lán)牙血糖儀、藍(lán)牙燈泡等都具備藍(lán)牙功能,因此藍(lán)牙能夠提供多品牌的互通性,能夠使全球不同品牌的產(chǎn)品互相搭配運作,這也是藍(lán)牙獨特的地方所在,是當(dāng)前主流的mesh網(wǎng)無線通信技術(shù)ZigBee等所望塵莫及的優(yōu)勢。
2.支持智能手機直連 ,上文說到,部署藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)需要有一個把設(shè)備變?yōu)楣?jié)點的過程,也就是配置(provisioning)。這個過程只需要用智能手機作為管理者的角色,授權(quán)設(shè)備即可連入mesh網(wǎng)絡(luò),非常簡便靈活,同時又確保了藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)的安全性,并且用手機app對各種設(shè)備的控制更加的靈活、直接,大大滿足了用戶體驗感,而ZigBee必須要連上網(wǎng)關(guān)或類似于網(wǎng)關(guān)的設(shè)備才能接入手機,部署相對繁瑣復(fù)雜,控制相對麻煩。
3.較低的功耗。 降低功耗就等于延長產(chǎn)品的續(xù)航時間,重要性不言而喻。藍(lán)牙m(xù)esh繼承了低功耗藍(lán)牙的功率很低的特點,在藍(lán)牙m(xù)esh當(dāng)中有兩種設(shè)備的特性: 一個是Friend,一個是Low power node??梢员WC節(jié)點的低功耗性能。比ZigBee等協(xié)議的功耗都要低。
4.藍(lán)牙廣播技術(shù)在mesh中也進行了應(yīng)用 ,基于低功耗藍(lán)牙廣播技術(shù)的資產(chǎn)定位,運動軌跡描述和導(dǎo)航等,都是ZigBee所不具備的特點。
雖然藍(lán)牙m(xù)esh標(biāo)準(zhǔn)剛剛推出,藍(lán)牙m(xù)esh工作組作為SIG有史以來最大的工作組,在把mesh標(biāo)準(zhǔn)推向市場之前,歷經(jīng)兩年時間進行了15場IOP測試其中包含了上千個的測試樣例,確保該標(biāo)準(zhǔn)的成熟度。藍(lán)牙m(xù)esh可以創(chuàng)建基于成千上萬個設(shè)備的大型網(wǎng)絡(luò),將會給樓宇自動化、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、資產(chǎn)跟蹤和其他應(yīng)用場景,提供一種理想的選擇。
下面以資產(chǎn)追蹤為例,闡述一下藍(lán)牙m(xù)esh是如何應(yīng)用的。
在一些大型場館建立藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)之后,mesh網(wǎng)絡(luò)就可以建立一個通路,所有的集成了低功耗藍(lán)牙4.0功能以上的設(shè)備都有可能接入到藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,通過mesh網(wǎng)絡(luò)進行信息傳輸和傳遞。比如在一個足球場中布設(shè)了藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò),一方面可以對觀眾流量進行監(jiān)控,另一方面可以在足球當(dāng)中嵌入藍(lán)牙模塊或者芯片,模塊或者芯片支持藍(lán)牙m(xù)esh,運動員踢出每一腳球后的數(shù)據(jù)都可以被檢測到,如球的加速度、運動軌跡、空中停留時間等指標(biāo),因此藍(lán)牙m(xù)esh作為一種局域網(wǎng)絡(luò)連接方式,可以獲得一些之前難以獲取的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)都有助于人工智能和大數(shù)據(jù)的發(fā)展,這也是物聯(lián)網(wǎng)中的典型應(yīng)用之一。
更重要的是藍(lán)牙一直以來被作為一種無線通信技術(shù)集成到幾乎每一部手機以及個人電腦里,這讓藍(lán)牙技術(shù)的普及是如此之廣,幾乎婦孺皆知,藍(lán)牙之所以能夠做到這一點,究其原因是 背后有強大的推力 ,即SIG的會員公司,這些巨頭公司作為手機和電腦產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè),推動手機和電腦普及的同時也普及了藍(lán)牙。到目前為止藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟成員公司已經(jīng)達到32,000多家,共同推動藍(lán)牙的發(fā)展。
并且,藍(lán)牙模組成本較低。 雖然當(dāng)前種種協(xié)議模塊成本都在下降,如ZigBee模塊、wifi模塊等,但相比較而言,藍(lán)牙模塊平均成本相對較低。這也是藍(lán)牙m(xù)esh進入市場非常大的優(yōu)勢所在。
當(dāng)然市場上還存在著眾多其他的無線通信技術(shù),都有這樣或那樣的短板只能用于特定的場景,如比如wifi高功耗的特性就使得在需要電池供電的應(yīng)用在場景中限制了它的應(yīng)用;而Z-Wave所用的頻段在我國是非民用的,其在中國應(yīng)用就很受限制;ZigBee之前的不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備之間并不能互相控制、互聯(lián)互通,雖說去年5月份推出ZigBee3.0致力于解決這個問題,但是畢竟時間還是太短,究竟解決的怎么樣還另說。
最后,雖然SIG及其會員們經(jīng)過了兩年的測試,其中包含上千個測試樣例才正式推出藍(lán)牙m(xù)esh標(biāo)準(zhǔn),并且具有如此之多的技術(shù)和市場的獨特優(yōu)勢以及強大的推動力,但是畢竟剛剛進入市場,究竟能吃下多少市場,還得看市場的反饋和時間的檢驗,但是一定會對當(dāng)前無線物聯(lián)網(wǎng)連接市場帶來不小的動蕩,改變當(dāng)前無線物聯(lián)網(wǎng)連接市場的格局。