到目前为止,我们已经介绍了很多关于无线mesh网络使用的各种技术。它最初的动机是创建一个可靠的军用网络。之后,这项技术被用于工业用途,然后在智能楼宇和住宅中也有所使用。在WiFi和Zigbee网络上实现Mesh组网没有大规模普及的主要原因是供应商之间缺乏互通合作性。到目前为止,大部分的解决方案受到专利保护,新的蓝牙mesh将会改变现状。

从个人网到mesh网的蓝牙技术演进

蓝牙最开始是一种个人区域网络(PAN)技术。点对点连接可以配对附近的设备,并且很多物体可以方便的进行无线连接(如计算机的输入设备)。尤其是在音频市场上获得了成功,各种不同的无线耳机都采用了这一技术。蓝牙后来支持广播功能,允许一对多的连接。它可以通过信标(Beacons)进行定位,将室外GNSS技术补充到室内导航应用中(此处卫星定位不可靠)。在蓝牙版本的推进过程中,它一直在不断增强和改进,以达到更远的距离,实现更高的吞吐量,并提高能效比。 今天,蓝牙5是家庭和办公场所架设网络最好的选择之一,适合新兴智能家居市场,工业智能办公室和智能工厂。Mesh网络是蓝牙标准的新增技术,它相较于早期mesh方案具有显著优势,因此一定会获得成功。

蓝牙相较于其它mesh技术具备的4大优势

1. 方便升级——从任何低功耗蓝牙(BLE)版本(BLE4.0开始)进行软件升级就可以支持蓝牙mesh。这也意味着任何BLE设备仅通过软件升级就可以连接到一个mesh网络中。这个特性加上无处不在的蓝牙技术使得蓝牙mesh与主要竞争对手ZigBee(基于15.4标准及其线程)相比具备了一个核心优势。每个智能手机和平板电脑将能够安全地连接到蓝牙mesh网络中。用户只需下载一个应用程序,就能够在手中操作一个简单和熟悉控制面板。相比之下,Zigbee 则没有集成到移动设备的趋势。

2. 面向未来——蓝牙mesh是全球第一个定义到应用程序层的mesh标准。它不仅仅是一个网络技术,它所自带的Mesh网格模型可以被视为兼容的蓝牙profile文件,为一个特定的应用程序定义了功能、控制和mesh设备的行为。这样就可以保证多个供应商之间的互操作性。同时它还保证了设备未来的使用。例如今天购买的电灯开关可以确保未来10年内都可以控制灯泡。

3. 低功耗——通常mesh技术不能满足低功耗的要求,然而蓝牙mesh却非常节能。在大多数情况下,mesh的基础设施需要连接主电源,但蓝牙mesh对低功耗和电池驱动的节点非常友好,比如电灯开关和温度传感器。事实上,在使用低功耗蓝牙标准之上,引入了“友谊”的概念应对那些低功率节点。比如温度传感器可以附加到mesh网络中,每个小时或者当温度达到特定阈值时发送温度信息。当传感器则处于睡眠模式是,用户也可以在任何时候用智能手机更新温度阈值。

mesh网络中的“朋友”会缓冲命令和并在温度传感器唤醒之后第一时间转发给它。

4. 高度安全——蓝牙mesh是高度安全的,这是物联网的关键所在。所有蓝牙mesh消息在两个层面上进行了加密和认证:网络和应用程序。蓝牙mesh消息通过mesh节点传递,如果这个节点不是最终目的地,则不能够读取消息。只有指定的接收消息的节点可以阅读消息。另外,如果未经认证和共享正确的mesh网络安全密钥,新设备将不能加入mesh网。此外,网络密钥也可以通过安全密钥更新程序不断地刷新。

无线mesh是一个成功和实用的技术,但直到现在都饱受供应商之间缺乏一致性和互操作性的困扰。然而,一个标准化、低功耗、高度安全的版本,得到强大的集团支持可能是mesh组网繁荣起来唯一缺失的因素。新的蓝牙Mesh是最好的组网技术,因为它满足上述所有的需求。在获得批准前很长一段时间里,它一直在酝酿和进行互操作性测试,现在正准备征服市场。我们已经看到芯片厂商对实现mesh组网产生了浓厚兴趣。