市場分析機(jī)構(gòu)預(yù)測2017年后智能家居將成為物聯(lián)網(wǎng)最大的用戶，巨大的市場意味著通信標(biāo)準(zhǔn)競爭的激烈。目前ZigBee備受關(guān)注，Thread來勢洶洶，被認(rèn)為有致命缺陷的藍(lán)牙技術(shù)能否成為最終標(biāo)準(zhǔn)？

藍(lán)牙(Bluetooth)無線技術(shù)工作于免許可的2.4GHz的ISM頻段，采用1600hop/s的快速跳頻技術(shù)、正向糾錯編碼(FEC)技術(shù)和FM調(diào)制方式，設(shè)備簡單，支持點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)通信。對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言，其最大的致命缺陷在于點(diǎn)到點(diǎn)傳輸，但是藍(lán)牙Mesh或許能彌補(bǔ)這一缺陷。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代藍(lán)牙技術(shù)的挑戰(zhàn)

在過去的20多年里，人類經(jīng)歷2次大的連接，第一次是90年代起Internet逐步普及，網(wǎng)線將11億人連接到一起。第二次是2000年以后手機(jī)的普及又將地球人又一次緊密連接起來。藍(lán)牙技術(shù)在1994年由電信巨頭愛立信公司創(chuàng)制，隨后，1998年藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟成立，創(chuàng)始公司包括：蘋果、愛立信、英特爾、聯(lián)想、微軟、諾基亞、東芝。

現(xiàn)在我們正經(jīng)歷物聯(lián)網(wǎng)階段的第三次大的連接，創(chuàng)立于手機(jī)時(shí)代的藍(lán)牙技術(shù)面臨挑戰(zhàn)。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟亞太區(qū)市務(wù)高級經(jīng)理李佳蓉女士介紹：“面對IoT領(lǐng)域的機(jī)會，藍(lán)牙有幾項(xiàng)技術(shù)特性必須克服，首先，因?yàn)镮oT將導(dǎo)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(shù)支持勢在必行，組網(wǎng)的能力也會受到考驗(yàn)；其次，便攜式移動設(shè)備對于功耗的要求更為嚴(yán)苛；在物聯(lián)網(wǎng)與生活結(jié)合得更加緊密之后，安全性也是重要的考量。”

為順應(yīng)時(shí)代潮流，藍(lán)牙低功耗(BLE)技術(shù)推出，相較傳統(tǒng)藍(lán)牙擁有更好的信噪比，傳輸距離更遠(yuǎn)，通常可以達(dá)到50米，而傳統(tǒng)的只有6~8米。藍(lán)牙BLE功耗低，省電，數(shù)據(jù)傳輸量小但速率快。盡管優(yōu)點(diǎn)多多，然而在智能家居、智能照明等領(lǐng)域的應(yīng)用上，一直存在著距離短、組網(wǎng)能力差等問題。

隨后，2014年底藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟推出全新藍(lán)牙4.2核心規(guī)格，在隱私保護(hù)、傳輸速度和直接通過IPv6和6LoWPAN接入互聯(lián)網(wǎng)等方面做出重大改進(jìn)，讓物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的互聯(lián)更加快速安全。2015年2月，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟成立Bluetooth Smart Mesh工作組，助力Bluetooth Smart技術(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的mesh網(wǎng)絡(luò)功能。

藍(lán)牙Mesh技術(shù)

介紹藍(lán)牙Mesh技術(shù)之前，我們首先要明白Mesh網(wǎng)絡(luò)是什么？無線Mesh網(wǎng)絡(luò)(無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò))也稱為“多跳(multi-hop)”網(wǎng)絡(luò)，由mesh routers(路由器)和mesh clients(客戶端)組成，其中mesh routers構(gòu)成骨干網(wǎng)絡(luò)，并和有線的internet網(wǎng)相連接，負(fù)責(zé)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(luò)技術(shù)的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有移動寬帶的特性，同時(shí)它本身可以動態(tài)地不斷擴(kuò)展，自組網(wǎng)、自管理，自動修復(fù)、自我平衡。

無線Mesh網(wǎng)將傳統(tǒng)WLAN中的無線”熱點(diǎn)”擴(kuò)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(包括室外和室內(nèi))的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)解決方案。

藍(lán)牙Mesh脫胎于CSR倡導(dǎo)的私有協(xié)議CSR Mesh。CSR Mesh是2014年2月由CSR公司推出的一款全新的Bluetooth Smart解決方案。這項(xiàng)技術(shù)主要是通過將藍(lán)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(luò)和中繼技術(shù)，讓每個網(wǎng)絡(luò)可以連接超過65000個節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)間也能實(shí)現(xiàn)互連，最終可對無數(shù)個搭配Bluetooth Smart的設(shè)備通過同一手機(jī)、平板電腦或PC進(jìn)行互聯(lián)或直接操控，從而構(gòu)建整體家居自動化。

號稱為家庭自動化而生的CSR Mesh技術(shù)特點(diǎn)

特點(diǎn)一：CSR Mesh的功耗只有Zigbee的幾十分之一。

它可以通過節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的信息傳播，讓信號在Mesh網(wǎng)絡(luò)間不斷地傳輸，以達(dá)到控制目標(biāo)設(shè)備的功能，而無需傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)關(guān)，因此，我們可以利用手機(jī)或平板上的APP來進(jìn)行控制，操作起來十分方便。

CSR Mesh技術(shù)的組成架構(gòu)

特點(diǎn)二：環(huán)環(huán)相扣的加密功能保障信息安全

在提及CSR Mesh技術(shù)在安全上的性能表現(xiàn)時(shí)，專業(yè)人士指出，在這樣一個由CSR Mesh構(gòu)成的家庭網(wǎng)絡(luò)中，一切的數(shù)據(jù)都是使用AES算法進(jìn)行加密，數(shù)據(jù)間的傳輸也會基于經(jīng)典的嵌套式密鑰交換&加密協(xié)議Diffee-Hellman-Merkle來運(yùn)行。每當(dāng)有新設(shè)備要接入組網(wǎng)時(shí)，需要憑借設(shè)備自身擁有的128位UUID(通用唯一識別碼)以方便手機(jī)APP識別，隨后還得通過64位代碼的認(rèn)證才能連上手機(jī)，認(rèn)證通過了設(shè)備才可以獲得唯一的組網(wǎng)密鑰，以用于通信。

智能燈泡加入CSR Mesh網(wǎng)絡(luò)的流程

除了CSR，其他廠商如恩智浦也推出了藍(lán)牙Mesh解決方案。恩智浦Bluetooth Smart Mesh的解決方案不同于其他網(wǎng)格技術(shù)可能出現(xiàn)泛洪(Flooding)而導(dǎo)致“廣播風(fēng)暴(broadcast storm)”、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(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的高效端對端連接；能夠創(chuàng)新的在整個網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)量級的能效提升；還具有增強(qiáng)的安全性和帶自愈功能的網(wǎng)絡(luò)自組功能，并在未來保護(hù)分層網(wǎng)格架構(gòu)(layered-mesh architecture)，以更好地支持藍(lán)牙智能設(shè)備，其所提供over-the-air無線升級功能，可助部署之后的網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)品，包括照明、傳感器、溫控器以及其他家用藍(lán)牙智能設(shè)備時(shí)，實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)通信設(shè)計(jì)。

藍(lán)牙Mesh

藍(lán)牙Mesh的優(yōu)點(diǎn)

一、低成本：每年十幾億部的智能手機(jī)幾乎全部搭載藍(lán)牙4.0，龐大的體量攤銷了藍(lán)牙協(xié)議、藍(lán)牙芯片的軟硬件研發(fā)成本。藍(lán)牙模塊的成本平均大概只有其他協(xié)議的一半。當(dāng)阿里巴巴祭出9.9元和19.9元物聯(lián)網(wǎng)無線模塊包郵大法的時(shí)候，9.9元就是藍(lán)牙模塊，19.9元是Wi-Fi模塊。

二、超低功率：適中的帶寬、低發(fā)射功率和完備的休眠機(jī)制造就了藍(lán)牙的超低功率，藍(lán)牙4.0中BLE的出現(xiàn)，更是把待機(jī)功耗帶到了微瓦級，而且啟動快速，不像Wi-Fi，啟動一次需要幾百毫秒，空耗系統(tǒng)功耗。

三、多信道：Wi-Fi在2.4GHz上只定義了14個頻道，而藍(lán)牙4.0定義了79個頻道，在中國式公寓樓這一普遍場景，智能家居聯(lián)網(wǎng)必須有足夠多的頻道才能避免同頻干擾。這一點(diǎn)上藍(lán)牙完勝了Wi-Fi。ZigBee在2.4GHz、868MHz和915MHz一共才定義了27個信道，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能勝任大面積家庭使用導(dǎo)致的同頻干擾。

四、覆蓋盲區(qū)少：藍(lán)牙自聯(lián)網(wǎng)降低了覆蓋距離的要求，而且節(jié)點(diǎn)越多，覆蓋盲區(qū)越少。一般人家中5個以上藍(lán)牙燈泡或開關(guān)，就可以形成全家無盲區(qū)覆蓋。

五、傳輸速度：藍(lán)牙4.2的理論帶寬上限24Mb，帶寬可以傳送短視頻或圖片。

七、IPV6：藍(lán)牙4.2可以直接接入互聯(lián)網(wǎng)，甚至預(yù)留了未來的互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，IPV6。

藍(lán)牙技術(shù)未來怎么發(fā)展？

藍(lán)牙技術(shù)未來的發(fā)展，主要有技術(shù)和應(yīng)用兩個方面。技術(shù)方面，除了發(fā)展藍(lán)牙Mesh技術(shù)之外，藍(lán)牙技術(shù)也將突破現(xiàn)在10米的通信距離，解決通信距離的限制問題。同時(shí)，在能耗不增加的基礎(chǔ)上，藍(lán)牙技術(shù)的傳輸速度將提升至當(dāng)前的一倍。

圖：2016藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)圖

未來，藍(lán)牙技術(shù)將不僅僅是文件傳輸，會有更多應(yīng)用場景。第一，Beacon。藍(lán)牙Beacon應(yīng)用徹底改變了人們對連接和信息發(fā)布的認(rèn)識。很多人熟悉的Beacon都是覺得它是零售環(huán)節(jié)當(dāng)中使用。實(shí)際這只是Beacon市場當(dāng)中很小的一塊，Beacon還可以用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)領(lǐng)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(lán)牙連接到一起，包括控制溫度，控制門鎖，控制窗戶等，藍(lán)牙非常適合這些低功耗的小設(shè)備使用。還可以通過通過Mesh的功能，將所有設(shè)備連接到一起提供一整套的解決方案。

最后，至于藍(lán)牙Mesh與ZigBee3.0誰能最終成為智能家居領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，藍(lán)牙Mesh技術(shù)上的有更低的功耗以及真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的優(yōu)勢，但最終誰能最終勝出還需要時(shí)間來告訴我們答案。