到目前為止,關於無線mesh網路使用的各種技術已經被介紹了很多。它最初的動機是創建一個可靠的軍用網路,之後,這項技術被用於工業用途,然後在智慧樓宇和住宅中也被應用。在Wi-Fi和ZigBee網路上實現mesh組網沒有大規模普及的主要原因是供應商之間缺乏互通性,大部分的解決方案受到專利保護,但新的藍牙mesh將會改變現狀。

從個人網到mesh網的藍牙技術演進

藍牙起初是一種個人區域網路(PAN)技術。點對點連接可以配對附近的設備,且很多物體可以方便的進行無線連接,如電腦的輸入設備,尤其是在音訊市場上獲得了成功,各種不同的無線耳機都採用了這一技術。藍牙後來支持廣播功能,允許一對多的連接,它可以通過信標(Beacons)進行定位,將室外GNSS技術補充到室內導航應用中(此處衛星定位不可靠)。在藍牙版本的推進過程中,它一直在不斷增強和改進,以達到更遠的距離,實現更高的吞吐量,並提高能效。

今天,藍牙5是家庭和辦公場所架設網路最好的選擇之一,適合新興智慧家居市場,工業智慧辦公室和智慧工廠。mesh網路是藍牙標準的新增技術,它相較於早期mesh方案具有顯著優勢,因此一定會獲得成功。

藍牙相較於其他mesh技術具備的4大優勢:

1.方便升級:從任何藍牙低功耗(BLE)版本(BLE 4.0開始)進行軟體升級就可以支持藍牙mesh,這也意味著任何BLE設備僅通過軟體升級就可以連接到一個mesh網路中。這個特性加上無處不在的藍牙技術,使得藍牙mesh與主要競爭對手ZigBee(基於15.4標準及其線程)相比具備了一個核心優勢——每支智慧型手機和每台平板電腦將能安全地連接到藍牙mesh網路中。用戶只需下載一個應用程式,就能夠在手中操作一個簡單和熟悉控制面板。相比之下,ZigBee 則沒有整合到行動設備的趨勢。

2.針對未來應用所設計:藍牙mesh是全球第一個定義到應用層的mesh標準。它不僅僅是一個網路技術,它自帶的mesh網格模型可被視為相容的藍牙profile檔,為一個特定的應用程式定義了功能、控制和mesh設備的行為。這樣就可以保證多個供應商之間的互操作性。同時它還保證了設備未來的使用,例如今天購買的電燈開關可以確保未來10年內都可以控制燈泡。

3.低功耗:通常mesh技術不能滿足低功耗的要求,然而藍牙mesh卻非常節能。在大多數情況下,mesh的基礎設施需要連接主電源,但藍牙mesh對低功耗和電池驅動的節點非常友好,比如電燈開關和溫度感測器。事實上,在使用低功耗藍牙標準之上,導入了「友誼」的概念以應對那些低功率節點,例如溫度感測器可以附加到mesh網路中,每小時或當溫度達到特定閾值時發送溫度資訊;當感測器處於睡眠模式,用戶也可以在任何時候用智慧型手機更新溫度閾值。mesh網路中的「朋友」會緩衝命令和並在溫度感測器喚醒之後第一時間轉發給它。

4.高度安全:藍牙mesh是高度安全的,這是物聯網(IoT)的關鍵所在。所有藍牙mesh的訊息在兩個層面上進行加密和認證:網路和應用程式。藍牙mesh訊息透過mesh節點傳遞,如果這個節點不是最終目的地,則不能夠讀取訊息,只有指定的接收訊息的節點可閱讀。另外,如果未經認證和共用正確的mesh網路安全密鑰,新設備將不能加入mesh網路,此外,網路密鑰也可利用安全密鑰更新程式不斷地刷新。

無線mesh是一個成功和實用的技術,但直到現在都飽受供應商間缺乏一致性和互通性的困擾。然而,一個標準化、低功耗、高度安全的版本,得到強大集團的支持,將可能是mesh組網繁榮起來唯一缺失的因素。新的藍牙mesh是最好的組網技術,因為它滿足上述所有的需求。在獲得批准前很長一段時間裡,該技術一直在醞釀和進行互通性測試,現在正準備征服市場,且目前已可看到晶片廠商對實現mesh組網產生濃厚興趣。