藍牙4.2新增聯網、多對多Mesh技術或將取代Zigbee?

英國劍橋無線半導體(CSR)針對Bluetooth(藍牙)Smart開發的網格(MESH)技術,將可讓Bluetooth裝置/節點(Node)的資訊傳輸距離大幅度延伸,並與智慧家電接軌,提供更全面的應用服務。2014年12月,藍牙技術聯盟在全球公佈藍牙 4.2標準。

1、什麼是Mesh?

無線Mesh網絡,也稱爲“多跳”網絡,它是一種與傳統無線網絡完全不同的新型無線網絡技術。

在傳統的無線局域網(WLAN)中,每個客戶端均通過一條與AP相連的無線鏈路來訪問網絡,用戶如果要進行相互通信的話,必須首先訪問一個固定的接入點(AP),這種網絡結構被稱爲單跳網絡。而在無線Mesh網絡中,任何無線設備節點都可以同時作爲AP和路由器,網絡中的每個節點都可以發送和接收信號,每個節點都可以與一個或者多個對等節點進行直接通信。

這種結構的最大好處在於:如果最近的AP由於流量過大而導致擁塞的話,那麼數據可以自動重新路由到一個通信流量較小的鄰近節點進行傳輸。依此類推,數據包還可以根據網絡的情況,繼續路由到與之最近的下一個節點進行傳輸,直到到達最終目的地爲止。這樣的訪問方式就是多跳訪問。 
與傳統的交換式網絡相比,無線Mesh網絡去掉了節點之間的佈線需求,但仍具有分佈式網絡所提供的冗餘機制和重新路由功能。在無線Mesh網絡裏,如果要添加新的設備,只需要簡單地接上電源就可以了,它可以自動進行自我配置,並確定最佳的多跳傳輸路徑。添加或移動設備時,網絡能夠自動發現拓撲變化,並自動調整通信路由,以獲取最有效的傳輸路徑。 
無線Mesh是一種非常適合於覆蓋大面積開放區城(包括室外和室內)的無線區域網絡解決方案.無線Mesh網的特點是:由包括一組呈網狀分佈的無線AP構成,AP均採用點對點方式通過無線中繼鏈路互聯,將傳統WLAN中的無線"熱點"擴展爲真正大面積覆蓋的無線"熱區"。
此外,因爲每個短跳的傳輸距離短,傳輸數據所需要的功率也較小。既然多跳網絡通常使用較低功率將數據傳輸到鄰近的節點,節點之間的無線信號干擾也較小,網絡的信道質量和信道利用效率大大提高,因而能夠實現更高的網絡容量。比如在高密度的城市網絡環境中,Mesh網絡能夠減少使用無線網絡的相鄰用戶的相互干擾,大大提高信道的利用效率。

2、藍牙4.2新增聯網、多對多Mesh技術優勢?

相比藍牙4.0、4.1,藍牙4.2儘管只是小版本號上前進一位,但它的更新內容卻是不少。其集中在三個方面:安全、速率、聯網。藍牙4.0發佈後,Beacon定位技術開始盛行,不過隨之而來是用戶隱私問題爆發。雷鋒網曾報道過紐約市一家廣告公司Titan在市內佈設用途不明的beacon網絡,可用於追蹤用戶信息。而在藍牙4.2後,用戶將可以自行設置隱私等級,以避免此類追蹤。

  速率上,藍牙4.2通過加大數據包的容量的方式,實現了更好的傳輸能效比。官方數據是傳輸速度提升了2.5倍。

  聯網上,是說藍牙4.2開始支持利用IPv6/6LoWPAN技術的網絡連接。6LoWPAN是一項類似以太網的小型網絡標準,它的傳輸速率較慢,常用於工業或傳統家居控制設備上。有了聯網能力,未來基於藍牙網關的實時傳感器網絡也將更快到來。

  總體來說,安全、速率的更新只是例行升級,而聯網能力的支持,則是一個驚喜。SIG 高級市場總監柯瑞德在宣講中稱,支持聯網主要來自部分下游開發商的需求,大家希望能在IoT領域中更好的使用藍牙。他還透露,目前的藍牙技術只支持一對一、一對多的連接,而聯盟接下來將盡快支持多對多方式,也就是藍牙Mesh技術的標準推行。

3、藍牙4.2新增聯網、多對多Mesh技術發展趨勢?

在2013年至2018年間,Bluetooth Smart(藍牙 4.0+)最大的市場增長空間在智能家居領域,其年複合增長率超過消費電子,高達232%。其次是消費電子、Beacons與零售業、保健與健身。

  聯網、多對多Mesh的支持,其實也是響應市場需求,這兩個特性對於藍牙進軍智能家居非常重要。過去多年裏,智能家居設備大多采用Zigbee技術連接,因爲其在海量設備組網上極具優勢。多對多Mesh技術讓藍牙在組網能力上有了巨大的提升,從而有能力去替代Zigbee。

目前市場上,數十億的消費者手上的設備已經能夠接入藍牙,這就提供了巨大的市場規模。既然普通消費者的日常生活中已經配備了像智能手機這樣的一個藍牙控制器,推進智能家居所需的一半技術就已經在房主的手上了。

據IHS的數據顯示,至2018年高達96%帶有藍牙功能的智能手機,將支持Bluetooth Smart技術,每一部設備都擁有能夠立即與衆多智能設備連接的能力,而更多地智能設備還有待開發。藍牙4.2,以智能家居應用的場景來說,透過藍牙4.2,能夠使家中的設備開關、溫控及調節器,如智能燈泡、智能門鎖、插座、溫度控制器等不再透過其它中間設備,實現直接連接互聯網,這將極大地推動智能家居的進程。此前SIG曾宣佈,智能家居已經成爲藍牙增長最快的領域。那麼,我們有機會看到基於藍牙的智能家居產品批量推出及規模化應用嗎?

據IHS Technology預測,Bluetooth Smart技術在智能家居市場的份額在兩年內將增長6倍,至2018年的市場滲透率將超過13%。最受矚目的蘋果公司也在2012年進入了智能家居市場,開始支持Bluetooth Smart技術,且如今也仰賴Bluetooth Smart技術推廣其iBeacon設備。越來越多的市場分析師開始意識到Bluetooth Smart技術作爲智能家居推動者的重要性。如今,大多數分析師都認同Bluetooth Smart技術是迄今最具潛力的短距離無線家庭接入技術,而其開發上的進展讓這股勢頭更加強勁



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