蓝牙 Mesh :万物互联时代最理想的通讯方式之一?

提到万物互联,大多数人最先想到的就是智能设备要共同接入通讯稳定、功耗低、能搭载大量智能硬件的网络环境中,这是最基础的条件。

目前,无论是蓝牙、WiFi、ZigBee,都已经在智能家居得到了广泛应用。但试想一下,若有一天房间内所有家电都需要联网,你家的网络是否能支撑:网速卡、交互延迟、甚至断网……这些情况绝对不是我们所期待的全屋智能。

再比如,将应用环境从房间扩大到整个家、整个楼层、甚至整个社区、整个城市,什么样的通讯方式才能支持数以万计的设备互联呢?

早在2017年7月,蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)正式推出了蓝牙 Mesh 标准。如果你对蓝牙的印象,依旧停留在点对点、通讯距离短的印象中,那你真的该好好了解一下蓝牙 Mesh 技术了。

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多对多,打破传统蓝牙通讯局限性

现实生活中,我们对于蓝牙连接并不陌生。例如当手机需要与蓝牙音箱相连接,只需打开蓝牙,点选进行配对即可。但如果蓝牙音箱需要和另一个手机进行连接,原先的手机就会断开连接。这就是点对点的连接。

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Mesh 是一种用于建立多对多(m:m)设备通信的网络拓扑,支持直接、动态和无层级的和其他节点通信的拓扑。简言之,只要使用 Mesh 网络进行连接的设备,设备与设备之间可以互相通讯。这就可以实现一个手机连接大量蓝牙 Mesh 设备,并进行控制的功能。

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蓝牙 Mesh 组网技术优化了网络泛洪通信机制,可以接入更多的节点,并保持良好的通信性能。值得一提的是,由于每个节点间可以进行信息中继,避免了单点故障带来的通信中断问题。

因此,在蓝牙 Mesh 标准出台前后的这两年时间里,以无线智能照明为代表的物联网领域内,蓝牙 Mesh 一直拥有着非常高的关注度和市场期待。

功耗低、联网用户体验好、设备连接数指数式上升

蓝牙 Mesh 组网时,多个节点接入依旧能保持高稳定性。所以,当家庭中接入的设备数量越多,蓝牙 Mesh 优势越明显。

在单个 Mesh 网络中,支持连接128个设备。只要增加1个网关,即可再加入128个设备。 使用蓝牙 Mesh 组网,你就能够体会到设备连接数从加法变为乘法叠加的“魔力”。

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大家都体验过,蓝牙设备的通讯距离非常短,穿墙能力弱,离开一定距离后,设备就会断开连接。而通过蓝牙网关,我们可以实现设备的远程控制,规避了距离上的短板。同时在断网的情况下,网关也能执行之前设置好的动作,实现本地化场景执行。

这种设备搭载能力和蓝牙 Mesh 技术的低功耗是分不开的。据目前测试数据可知,蓝牙 Mesh 的功耗是微安级别的,传输时延小于 50ms,轻松满足家用使用标准,也为更大规模的商用环境通讯应用提供了基础。

应用前景:蓝牙通讯基础为智能家居覆盖提供可能;低成本与通讯优势推动大型商用方案落地

说了这么多,蓝牙 Mesh 的组网到底有多方便呢?只需打开手机 App,打开蓝牙,选择搜索设备,当手机搜索到配网状态下的蓝牙 Mesh 设备,即能自动配网,无需输入密码及其他点选操作。

对支持蓝牙 Mesh 的智能音箱,说一句“发现设备”,即可与配网状态下的蓝牙 Mesh 设备直接连接。

这种轻便的操作方式,更符合现阶段消费者的使用习惯。 在实际家庭场景使用中,无需额外的网关配置动作,即可进行组网与使用,进一步降低了用户使用门槛和成本。

除了上述组网带来的用户体验优势外,蓝牙 Mesh 在智能家居领域的应用其实已经获得了基础的布局支持:蓝牙已经被嵌入到许多消费电子产品,特别是智能手机、平板电脑和笔记本电脑。这样蓝牙传感器不仅可以在家里广泛部署,而且设备的管理和控制也更加容易。

聚焦到商用领域,在芯片级别执行功能而言,一颗高度集成的系统级芯片,意味着更少的片外元器件和更低的物料成本。对比其他一些技术,蓝牙 Mesh 固件需要的 SRAM 和 FLASH 更少。这导致蓝牙 Mesh 的智能设备的整体 BOM 显著降低。

高集成度和低封装要求有助于显著地降低蓝牙 Mesh 解决方案的成本。而低功耗、稳定性、高设备搭载数能力也预示着,蓝牙 Mesh 技术成为了智慧楼宇、智能社区、智慧工业、智慧城市解决方案的理想通讯方式。

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我们可以从官方给出的数据分析中佐证这一前景:根据 SIG 官方统计的数据,至2023年,智能家居蓝牙设备将以59%的年复合增长率增长,年出货量接近9亿;

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Garner 预测,至2023年,物联网应用的销售额将达到523亿美元,2018年至2023年间的年复合增长率将达到11%,蓝牙连接未来智慧城市。

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