據(jù)市場分析機構預測,2017年后智能家居將成為物聯(lián)網(wǎng)最大的用戶,物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算和三網(wǎng)融合等技術的應用整合,將促使智能家居功能逐步完善。巨大的市場也意味著通信標準競爭的激烈,而無線智能家居有望占據(jù)市場主流。
智能家居是以住宅為平臺,利用綜合布線技術、網(wǎng)絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成,構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統(tǒng),提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性,并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。隨著智能的普及,智能家居也逐漸成為人們關注的焦點話題。
那么Mesh網(wǎng)絡是什么?無線Mesh網(wǎng)絡(無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡)也稱為“多跳”網(wǎng)絡,由mesh routers(路由器)和mesh clients(客戶端)組成,其中mesh routers構成骨干網(wǎng)絡,并和有線的 internet網(wǎng)相連接,負責為mesh clients提供多跳的無線internet連接。無線網(wǎng)狀網(wǎng)是一種基于多跳路由、對等網(wǎng)絡技術的新型網(wǎng)絡結構,具有移動寬帶的特性,同時它本身可以動態(tài)地不斷擴展,自組網(wǎng)、自管理,自動修復、自我平衡。
藍牙技術聯(lián)盟亞太區(qū)市務高級經理李佳蓉女士表示:“面對IoT領域的機會,藍牙有幾項技術特性必須克服,首先,因為IoT將導致聯(lián)網(wǎng)裝置數(shù)量大幅增加,現(xiàn)有的IPv4支持能力將有限,IPv6的技術支持勢在必行,組網(wǎng)的能力也會受到考驗;其次,便攜式移動設備對于功耗的要求更為嚴苛;在物聯(lián)網(wǎng)與生活結合得更加緊密之后,安全性也是重要的考量。”
藍牙無線技術工作于免許可的2.4GHz的ISM頻段,采用1600hop/s的快速跳頻技術、正向糾錯編碼技術和 FM調制方式,設備簡單,支持點到點、點到多點通信。對于物聯(lián)網(wǎng)應用而言,其最大的致命缺陷在于點到點傳輸,但是藍牙Mesh或許能彌補這一缺陷。
CSR:每個Mesh網(wǎng)絡可連接超過65000個節(jié)點
藍牙Mesh脫胎于CSR倡導的私有協(xié)議CSR Mesh。CSR Mesh由CSR公司推出的一款全新的Bluetooth Smart解決方案。這項技術主要是通過將藍牙配置與控制協(xié)議整合到單一的芯片中,利用星型網(wǎng)絡和中繼技術,讓每個網(wǎng)絡可以連接超過65000個節(jié)點,網(wǎng)絡和網(wǎng)絡間也能實現(xiàn)互連,最終可對無數(shù)個搭配Bluetooth Smart的設備通過同一手機、平板電腦或PC進行互聯(lián)或直接操控,從而構建整體家居自動化。
在這樣一個由CSR Mesh構成的家庭網(wǎng)絡中,一切的數(shù)據(jù)都是使用AES算法進行加密,數(shù)據(jù)間的傳輸也會基于經典的嵌套式密鑰交換&加密協(xié)議Diffee- Hellman-Merkle來運行。每當有新設備要接入組網(wǎng)時,需要憑借設備自身擁有的128位UUID以方便手機APP識別,隨后還得通過64位代碼的認證才能連上手機,認證通過了設備才可以獲得唯一的組網(wǎng)密鑰,以用于通信。
它可以通過節(jié)點與節(jié)點之間的信息傳播,讓信號在Mesh網(wǎng)絡間不斷地傳輸,以達到控制目標設備的功能,而無需傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)關,因此,我們可以利用手機或平板上的APP來進行控制,操作起來十分方便。無線Mesh網(wǎng)將傳統(tǒng)WLAN中的無線”熱點”擴展為真正大面積覆蓋的無線”熱區(qū)”。無線Mesh非常適合于覆蓋大面積開放區(qū)城的無線區(qū)域網(wǎng)絡解決方案。
恩智浦:藍牙Mesh實現(xiàn)多節(jié)點通信
恩智浦Bluetooth Smart Mesh的解決方案不同于其他網(wǎng)格技術可能出現(xiàn)泛洪而導致“廣播風暴”、增加能源消耗等缺陷。恩智浦低功耗解決方案能夠完全同步和路由各種協(xié)議,從而實現(xiàn)節(jié)點之間的高效端對端連接;能夠創(chuàng)新的在整個網(wǎng)絡中實現(xiàn)數(shù)量級的能效提升;還具有增強的安全性和帶自愈功能的網(wǎng)絡自組功能,并在未來保護分層網(wǎng)格架構,以更好地支持藍牙智能設備。
恩智浦資深副總裁、安全監(jiān)測和控制業(yè)務總經理Asit Goel表示:“互操作性、低功耗和安全解決方案這幾大支柱技術將會在物聯(lián)網(wǎng)領域掀起可穿戴和智能設備的新一波浪潮。通過為藍牙智能產品組合提供低功耗網(wǎng)格功能,恩智浦進一步強調了其承諾為客戶提供最符合日益增長的市場趨勢和行業(yè)標準的領先藍牙智能解決方案?!?/p>
其所提供over-the-air 無線升級功能,可助部署之后的網(wǎng)絡升級。恩智浦這個方案能夠幫助開發(fā)商和制造商在開發(fā)智能家居產品,包括照明、傳感器、溫控器以及其他家用藍牙智能設備時,實現(xiàn)多節(jié)點通信設計。
泰凌微:藍牙Mesh兩個關鍵技術
“泰凌微電子的藍牙m(xù)esh技術已經量產,獲得了GE等大公司的采用?!碧┝栉㈦娮拥氖⑽能姴┦勘硎荆霸谒{牙m(xù)esh方面,我們有兩個重要的專利,沒有這兩個專利,藍牙m(xù)esh設備等于擺設,所以很多公司采用了我們的產品?!?/p>
盛文軍博士介紹說泰凌有兩個關鍵技術,一個是支持多點的實時狀態(tài)回傳,一個是可以實現(xiàn)多節(jié)點無延時開關控制,這兩個技術提升了mesh技術的實用性?!氨热缭谥悄芗揖涌刂浦?,我們可以實現(xiàn)多人對設備的同時控制,如果沒有這兩個技術就可能造成了設備的重復控制和無法協(xié)同控制,這兩個技術我們在美國歐盟和中國都申請了專利?!彼麖娬{。
另外,泰凌的mesh芯片耐高溫達125度,這么高的規(guī)格特別適合在LED照明領域采用。此外,他們的芯片還支持一對多和多對多控制,簡直堪稱LED領域的完美方案。未來,藍牙技術將不僅僅是文件傳輸,會有更多應用場景,主要包括:
第一,Beacon。藍牙Beacon應用徹底改變了人們對連接和信息發(fā)布的認識。很多人熟悉的Beacon都是覺得它是零售環(huán)節(jié)當中使用。實際這只是Beacon市場當中很小的一塊,Beacon還可以用于工業(yè)、農業(yè)領域;
第二,定位與發(fā)現(xiàn);
第三,更智能的自動化解決方案。智能建筑、智能家居、智能汽車未來都可以通過藍牙連接到一起,包括控制溫度,控制門鎖,控制窗戶等,藍牙非常適合這些低功耗的小設備使用。
當然,還可以通過通過Mesh的功能,將所有設備連接到一起提供一整套的解決方案。藍牙Mesh技術上的有更低的功耗以及真正實現(xiàn)互聯(lián)互通的優(yōu)勢,至于藍牙Mesh與ZigBee3.0誰能最終成為智能家居領域的標準,最終勝出還需要時間來告訴我們答案。
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