《電子技術(shù)應用》
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藍牙Mesh為連網(wǎng)裝置創(chuàng)造新應用

2018-01-01

Bluetooth Special Interest Group于2017年7月宣布藍牙(Bluetooth)Mesh,為連網(wǎng)與裝置間通訊帶來新的可能性,讓終端使用者與制造商有極高期待,家庭、辦公室與道路僅是可立即受惠應用的冰山一角。創(chuàng)新、有遠見的制造商已開始展望進一步拓展藍牙Mesh應用,實現(xiàn)跨工廠與制造設施部署,以改善效率、生產(chǎn)力與裝置同步性(Synchronicity)。

據(jù)報導,以往Mesh網(wǎng)絡并非適用于所有裝置聯(lián)機應用的單一解決方案,而隨著Mesh技術(shù)在其它無線應用日益受到重視,Bluetooth Mesh將翻轉(zhuǎn)現(xiàn)狀,此新軟件層(Layer)將以Mesh功能取代傳統(tǒng)Point-to-communicaTIon方法,讓內(nèi)建藍牙芯片的裝置能與Points of Contact通訊。

智能家庭(Smart Home)網(wǎng)絡無線協(xié)定Thread,以及短距離、低資料功能的無線標準Zigbee,則將是Mesh技術(shù)發(fā)展的下一步。一般智能家庭中內(nèi)建藍牙芯片的物聯(lián)網(wǎng)裝置,都是采用點對點(Point-to-point)通訊方式,因此使用者每次僅能管理單一裝置。

藍牙Mesh的單點超級鏈接(Hyper-connecTIvity)特性,讓使用者能從手機,以單點控制方式遠程管理家戶中任何配備藍牙芯片的裝置,包括車庫門、廚房家電、照明、Nest攝影機、無線喇叭、電視、智能節(jié)溫器等。

此外,藍牙Mesh也適合辦公室與智能車輛應用。管理人員可遠程控制包括辦公室門鎖、燈具、溫度等各種內(nèi)建藍牙芯片的辦公室裝置。而配備IoT傳感器的車輛能彼此或與周遭的基礎建設有效溝通,以監(jiān)測任何行車安全相關(guān)事物,例如偵測即將接近的交通號志,讓駕駛?cè)酥捞栔咀儞Q前還有多少時間;或是偵測周遭經(jīng)過的車輛,讓駕駛?cè)嗽谧儞Q車道時能避免可能的碰撞。

產(chǎn)品開發(fā)工程師必須善用藍牙Mesh優(yōu)勢,以滿足制造商與終端使用者的期待。首先,為了達到大量部署的簡易性與低成本,產(chǎn)品開發(fā)工程師必須確保這些裝置為低成本大量制造,才能發(fā)揮藍牙Mesh易于復制的特性。

其次,由于以Mesh網(wǎng)絡連結(jié)的裝置在部署時,必須能廣泛適用于各種位置、功能與應用,因此工程師在設計這些裝置時,必須考量以小尺寸為目標。最后,為了避免Mesh網(wǎng)絡出現(xiàn)暗點(Dark Spot),工程師必須優(yōu)先考量低功率使用與高功率可靠性,以確保連網(wǎng)裝置始終開機(Always On)。

Mesh網(wǎng)絡有兩類,路由式(Routed)Mesh的概念類似電話通訊,聯(lián)機的獨立裝置有指定的通訊路徑,特定裝置間的通訊則依循兩點間最快速的指定路徑。而泛洪式(Flooding)Mesh的概念則類似透過擴音器進行溝通,網(wǎng)絡上的各個裝置可同時對一個區(qū)域內(nèi)所有以藍牙連結(jié)的裝置發(fā)送訊號。

藍牙Mesh標準的原型是采用泛洪式協(xié)定,不過最終由于需要管理的裝置間通訊泛濫及能源消耗效率不佳,因此證明并不適用。最新的藍牙Mesh則提出結(jié)合路由式和泛洪式優(yōu)勢的「管理泛洪式」(Managed Flood),讓類似的裝置以覆蓋層(Blanket)的方式彼此互相溝通。


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