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蓝牙5的应用全面支持Mesh标准并可实现多对多通信

返回列表 作者:www.rrdpcba.com 来源:http://www.rrdpcba.com/news/47.html 发布日期:2017-11-11【

蓝牙,在我们的日常生活中具有广泛应用,甚至是手机,电脑,汽车,耳机等设备,都离不开蓝牙,但蓝牙在过去的应用中,传输距离,传输速率,数据传输量及连接设备,都有较大的限制性。在这样的条件下,蓝牙 5 应运而生,蓝牙5在蓝牙4的基础上有了“4倍传输距离、2倍传输速率、8倍广播数据传输量”的提升,也有了与其他无线技术的互操作性和共存性的提升。蓝牙5还实现了从蓝牙4.2的“一对一”到“一对多”的拓展,让蓝牙耳机、蓝牙音箱、可穿戴、智能家居等应用场景有了更为良好的使用体验。而在七月份,蓝牙技术联盟发布的Mesh标准还将实现“多对多”连接,将应用场景拓展到工业IOT等更为宽广的领域。


蓝牙5应用


蓝牙5标准从去年的12月份发布至今,在IP厂商和芯片厂商的努力推进下,蓝牙 5已被应用到三星 Galaxy S8、小米6和1加5等智能手机上面。


“相比之前的4.1、4.2标准,蓝牙5通过增加接收灵敏度,在传输距离上有了4倍的提升。4倍的长距离,激发了一些潜在的应用场景,比如智能家居。以前最多只能在两室一厅内使用蓝牙,而现在前庭后院、整栋楼宇都可以使用蓝牙连接。”蓝牙技术联盟(SIG)亚太区技术项目经理任凯表示。


4倍的提升如何实现的呢?任凯称,是通过加入前项纠错编码,使接蓝牙5收灵敏度有了4db到12db的提升,理论上6个db的增加,传输距离就会翻倍,而12个db的增加,距离就是4倍。任凯透露,目前很多芯片公司对蓝牙5实测的距离还不止4倍。


“说到前项纠错编码,蓝牙5有两个机制,二分之一的Coding和八分之一的Coding。这两个编码在开发时有很多的灵活性,开发者可根据产品传输距离远近的需要,来选择采用哪一个,比如传输距离只需达到60米,可能二分之一Coding就够了,而如果想要达到120米或更远,就采用八分之一的Coding。”他说。


除了传输距离有4倍的增长,蓝牙5的码率也提升到了2Mbps,是蓝牙4.2的两倍。有人认为,蓝牙5使用了高速率之后,功耗可能会有一定的提升。任凯表示,具体功耗提升的程度还要看芯片厂商各自的方案设计,他强调随着工艺的改进和IP的优化,速率的提升并代表功耗就有十分明显的提升。


蓝牙5还一大更新是广播包长度的扩展,达到了8倍广播数据传输量。从之前蓝牙4.0、4.1、4.2的31个字节,扩展到了蓝牙5的255个字节,这让蓝牙Beacon的应用做到了“一对多”,同时还实现了室内定位功能。


蓝牙5应用


任凯表示,Beacon就是一个广播,只需在蓝牙芯片上加一个发射器就够了,开发者要关注的重点是,怎样通过Beacon这样一个链路去承载一些多样化的服务,比如把Beacon部署在机场或商场里,将航班延误、商品打折信息通过Beacon进行推送。


在Beacon的定位应用上,目前盖特威克机场在两个航站楼内安装了2000个Beacon,打造了出了比GPS更可靠的室内导航系统,这个定位系统,是全球基于蓝牙Beacon的机场定位系统。在实际应用中,用户只需要按照移动设备(手机)相机视图所使用的路径,就可以轻松找到值机区域、登机口和行李领取处等。


蓝牙5标准从发布到现在,已有8个月时间,还处在一个市场孕育期。从整个蓝牙的生态系统来看,蓝牙5发布之后,最上游的IP厂商(ARM、CEVA、Mentor、Synopsys等)已陆续开始提供蓝牙5的IP,而芯片厂商(TI、Dialog、On Semiconductor、Nordic、Silicon Labs等)也已经开发出了蓝牙5芯片。可以预见,今年Q3、Q4陆续还会有更多的蓝牙5芯片出来。


19日上午,SIG正式宣布蓝牙技术开始全面支持Mesh网状网络!全新的“多对多”传输能力,将实现大范围网络覆盖的通信效能,适用于楼宇自动化、无线传感器网络等需要让数以万计的设备在可靠、安全的环境下传输的IOT解决方案。


SIG官方的信息显示,在商业建筑、工厂自动化等场景的应用会是蓝牙Mesh的独到之处。在可靠性方面,Mesh具有与生俱来的自愈网络,可避免单点故障以影响整个网络的连接品质;在可扩展性方面,Mesh支持成千上万个节点,可提供工业级性能;三是安全性,Mesh可提供工业级的安全防护,抵御所有已知攻击。


除此,蓝牙Mesh提供的全球互通性,将确保不同品牌的产品能够互相协同工作。而这个互通性,主要来自于Mesh实现了全栈解决方案(Full-Stack solution),从低端无线射频至高端应用层皆完整定义,从而确保技术的各个层面具备完整规范。同时在规格开发过程中就做好了全面的多品牌间互操作性测试,而非在规格发布之后才进行测试。最后是提供完善的认证工具和开发流程。成熟的蓝牙生态系统,也确保了产品快速推向市场的信心!


蓝牙技术构建的Mesh网络还具有诸如物资跟踪、地标及导引等附加服务。在智能楼宇自动化市场中,特别是智能照明的应用,Mesh能提供自动化服务平台,这都会是客户选择Mesh技术的重要原因。


那么,蓝牙Mesh和前一代蓝牙技术是否是一个长耦合的关系?任凯表示,不管是蓝牙4.0、4.1还是4.2,只要是低功耗蓝牙设备,今后都可以装蓝牙Mesh(类似一个软件的升级),不一定非得是蓝牙5平台。


Mesh工作组从建立到现在已经两年多的时间,今日标准正式发布,Mesh强大的性能提升以及多领域应用前景已显而易见。任凯称,Beacon的应用场景是“一对多”,而Mesh有希望拓展这个网络实现“多对多”,不管设备在这个网络中扮演什么角色,只要通过一个数据的发送,就可以寻址到网络中的另外一个节点。


据介绍,Mesh工作组是SIG目前拥有最多会员参与的工作组,大概有超过100家的公司参与,意味着业界对这项技术有着非常高的关注度。


任凯强调,Mesh的普及速度要比蓝牙5来得更快一些。因为Mesh的开发和使用,很可能是芯片厂商将一个SDK给到开发商就可以使用,也可能是SDK配合相关的API的接口,开发者拿到API的接口后进行一个编程就可以使用。


目前蓝牙已经演进到第5代技术,蓝牙的应用场景在音频领域,比如在车机连接、蓝牙耳机、蓝牙音箱、可穿戴的应用等。任凯指出,将来有了Mesh网络,对工业物联网的应用会是一个很好的补充,因此,随着蓝牙5芯片落地以及Mesh标准的发布,这些IOT的应用会陆续推到市场上去


目前,无线传输技术类型繁多,但市场需求也非常繁杂,很难有一种无线技术能满足所有的应用场景,现在很多芯片厂商都推出了“二合一”和“三合一”的通信芯片,比如把LoRa和低功耗蓝牙结合在一起,将来应用的场景也会非常广泛,这体现了蓝牙和其他无线通信技术的共存性。


根据ABI Research调研机构的数据显示,预计到2021年,全球联网设备安装将达到480亿台,其中近1/3(160亿台)采用蓝牙技术。可见蓝牙的应用前景十分乐观。目前,蓝牙5已经在传输距离、传输速度和广播数据传输量方面有大的提升,相信随着蓝牙Mesh的发布,在互操作性、联网规模、可靠性等方面的升级,定会将应用领域由商业、工业拓展到更为广阔的空间中去。


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