物联网蓝牙发展以后将会普及哪些领域

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 据悉,负责开发蓝牙技术标准的蓝牙组织联盟宣布蓝牙技术将要进行一系列的重大调整,以便支持网络连接的需求高速增长。据近几年物联网蓝牙的市场数据报告显示,蓝牙技术的革新将会带动明年乃至以后物联网的飞速发展,尤其是智能穿戴设备、智能家居、智慧医疗以及健康保健等领域。
物联网蓝牙发展以后将会普及哪些领域?
物联网近年来高速发展,几乎覆盖了所有智能应用化设备主要是基于蓝牙技术受众面广阔,蓝牙标准以智能化、低功耗、高连接速度、低成本等特性,在物联网应用市场占据了主要核心位置。目前蓝牙技术已被广泛应用于智能家居、消费电子、智慧医疗、汽车、智能穿戴设备和智能建筑设备在内的所有物联网智能产品中,加速人与万物互动的步伐。
可以确切的说蓝牙已经成为物联网中最庞大的无线通讯技术。物联网目前的发展趋势逐渐由概念变为现实,而蓝牙技术就是这一切发展过程的核心。
物联网蓝牙发展以后将会普及哪些领域?
近年来很多蓝牙方案厂商开发出高效率、低成本、简单实用及使用寿命很长的蓝牙模块解决方案,这种百花齐放的局面也使得整个产业为之振奋。升润科技是一家专注于低功耗蓝牙40、41和42解决方案研发的ODM厂商,在物联网低功耗蓝牙解决方案有多年的研发经验及稳定的研发团队,运用蓝牙41标准协议栈为基础,开发出可支持移动支付、多对多连接、智能家居管理、健康数据追踪等智能可穿戴设备的解决方案,是集多设备管理于一身的蓝牙模块解决方案,具有很强服务便捷性能。
在未来不论是智能家居场景还是自动化工业、消费电子和建筑物,所有的物与物都会实现互联互通,而蓝牙连接技术通过IP连接能实现在现有的基础设施上创造更多的智能化服务,这将会创造更多通过蓝牙技术拓展物联网应用的新趋势。
“在传统应用中人机交换接口设备、健康管理、临近感测,到最近新兴的智能穿戴、智慧医疗、智能家居、无线充电、车载甚至工业40都有物联网蓝牙的身影所在“目前蓝牙解决方案细分市场中,还没有一种应用方案的市场份额超过35%。是因为市场的碎片化,对蓝牙解决方案研发厂商来讲,设计蓝牙解决方案的时候主要是按其市场及利益为基础点的”,所以物联网消费者很难挑选到合适的蓝牙解决方案。升润科技技术总监介绍:挑选合适的蓝牙解决方案应从几个维度进行分析,“研发厂商的规模实力、方案更新的频率、是否适用于最新智能设备上”,从这几个方面进行分析会更理智的挑选出适用蓝牙解决方案。
也许,在未来的几年里物联网蓝牙强大的整合系统能够很好的支持智慧交通、智慧物流、智慧城市应用领域。

在过去的20多年里,人类经历2次大的连接,第一次是90年代起Internet 逐步普及,网线将11亿人连接到一起。第二次是2000年以后手机的普及又将地球人又一次紧密连接起来。蓝牙技术在1994年由电信巨头爱立信公司创制,随后,1998年蓝牙技术联盟成立,创始公司包括:苹果、爱立信、英特尔、联想、微软、诺基亚、东芝。
现在我们正经历物联网阶段的第三次大的连接,创立于手机时代的蓝牙技术面临挑战。蓝牙技术联盟亚太区市务高级经理李佳蓉女士介绍:逗面对IoT领域的机会,蓝牙有几项技术特性必须克服,首先,因为IoT将导致联网装置数量大幅增加,现有的IPv4支持能力将有限,IPv6的技术支持势在必行,组网的能力也会受到考验;其次,便携式移动设备对于功耗的要求更为严苛;在物联网与生活结合得更加紧密之后,安全性也是重要的考量。地
为顺应时代潮流,蓝牙低功耗(BLE)技术推出,相较传统蓝牙拥有更好的信噪比,传输距离更远,通常可以达到50米,而传统的只有6~8米。蓝牙BLE功耗低,省电,数据传输量小但速率快。尽管优点多多,然而在智能家居、智能照明等领域的应用上,一直存在着距离短、组网能力差等问题。
随后,2014年底蓝牙技术联盟推出全新蓝牙42核心规格,在隐私保护、传输速度和直接通过IPv6和6LoWPAN接入互联网等方面做出重大改进,让物联网领域的互联更加快速安全。2015年2月,蓝牙技术联盟成立Bluetooth Smart Mesh工作组,助力Bluetooth Smart技术实现标准化的mesh网络功能。
蓝牙Mesh技术
介绍蓝牙Mesh技术之前,我们首先要明白Mesh网络是什么看无线Mesh网络(无线网状网络)也称为逗多跳(multi-hop)地网络,由mesh routers(路由器)和mesh clients(客户端)组成,其中mesh routers构成骨干网络,并和有线的 internet网相连接,负责为mesh clients提供多跳的无线internet连接。无线网状网是一种基于多跳路由、对等网络技术的新型网络结构,具有移动宽带的特性,同时它本身可以动态地不断扩展,自组网、自管理,自动修复、自我平衡。
无线Mesh网将传统WLAN中的无线地热点地扩展为真正大面积覆盖的无线地热区地。无线Mesh非常适合于覆盖大面积开放区城(包括室外和室内)的无线区域网络解决方案。
蓝牙Mesh脱胎于CSR倡导的私有协议CSR Mesh。CSR Mesh是2014年2月由CSR公司推出的一款全新的Bluetooth Smart解决方案。这项技术主要是通过将蓝牙配置与控制协议整合到单一的芯片中,利用星型网络和中继技术,让每个网络可以连接超过65000个节点,网络和网络间也能实现互连,最终可对无数个搭配Bluetooth Smart的设备通过同一手机、平板电脑或PC进行互联或直接 *** 控,从而构建整体家居自动化。
号称为家庭自动化而生的CSR Mesh技术特点
特点一: CSR Mesh的功耗只有Zigbee的几十分之一。
它可以通过节点与节点之间的信息传播,让信号在Mesh网络间不断地传输,以达到控制目标设备的功能,而无需传统意义上的网关,因此,我们可以利用手机或平板上的APP来进行控制, *** 作起来十分方便。
特点二:环环相扣的加密功能保障信息安全
在提及CSR Mesh技术在安全上的性能表现时,专业人士指出,在这样一个由CSR Mesh构成的家庭网络中,一切的数据都是使用AES算法进行加密,数据间的传输也会基于经典的嵌套式密钥交换&加密协议Diffee-Hellman-Merkle来运行。每当有新设备要接入组网时,需要凭借设备自身拥有的128位UUID(通用唯一识别码)以方便手机APP识别,随后还得通过64位代码的认证才能连上手机,认证通过了设备才可以获得唯一的组网密钥,以用于通信。
除了CSR,其他厂商如恩智浦也推出了蓝牙Mesh解决方案。恩智浦Bluetooth Smart Mesh的解决方案不同于其他网格技术可能出现泛洪(Flooding)而导致逗广播风暴(broadcast storm)地、增加能源消耗等缺陷。恩智浦低功耗解决方案能够完全同步和路由各种协议,从而实现节点之间的高效端对端连接;能够创新的在整个网络中实现数量级的能效提升;还具有增强的安全性和带自愈功能的网络自组功能,并在未来保护分层网格架构(layered-mesh architecture),以更好地支持蓝牙智能设备,其所提供over-the-air 无线升级功能,可助部署之后的网络升级。恩智浦这个方案能够帮助开发商和制造商在开发智能家居产品,包括照明、传感器、温控器以及其他家用蓝牙智能设备时,实现多节点通信设计。
蓝牙Mesh的优点
一、低成本:每年十几亿部的智能手机几乎全部搭载蓝牙40,庞大的体量摊销了蓝牙协议、蓝牙芯片的软硬件研发成本。蓝牙模块的成本平均大概只有其他协议的一半。当阿里巴巴祭出99元和199元物联网无线模块包邮大法的时候,99元就是蓝牙模块,199元是Wi-Fi模块。
二、超低功率:适中的带宽、低发射功率和完备的休眠机制造就了蓝牙的超低功率,蓝牙40中BLE的出现,更是把待机功耗带到了微瓦级,而且启动快速,不像Wi-Fi,启动一次需要几百毫秒,空耗系统功耗。
三、多信道:Wi-Fi在24GHz上只定义了14个频道, 而蓝牙40定义了79个频道,在中国式公寓楼这一普遍场景,智能家居联网必须有足够多的频道才能避免同频干扰。这一点上蓝牙完胜了Wi-Fi。ZigBee在24GHz、 868MHz和915MHz一共才定义了27个信道,远远不能胜任大面积家庭使用导致的同频干扰。
四、覆盖盲区少:蓝牙自联网降低了覆盖距离的要求,而且节点越多,覆盖盲区越少。一般人家中5个以上蓝牙灯泡或开关,就可以形成全家无盲区覆盖。
五、传输速度:蓝牙42的理论带宽上限24Mb,带宽可以传送短视频或。
七、IPV6:蓝牙42可以直接接入互联网,甚至预留了未来的互联网标准,IPV6。
蓝牙技术未来怎么发展看
蓝牙技术未来的发展,主要有技术和应用两个方面。技术方面,除了发展蓝牙Mesh技术之外,蓝牙技术也将突破现在10米的通信距离,解决通信距离的限制问题。同时,在能耗不增加的基础上,蓝牙技术的传输速度将提升至当前的一倍。
未来,蓝牙技术将不仅仅是文件传输,会有更多应用场景。第一,Beacon。蓝牙Beacon应用彻底改变了人们对连接和信息发布的认识。很多人熟悉的Beacon都是觉得它是零售环节当中使用。实际这只是Beacon市场当中很小的一块,Beacon还可以用于工业、农业领域。第二,定位与发现。第三,更智能的自动化解决方案。智能建筑、智能家居、智能汽车未来都可以通过蓝牙连接到一起,包括控制温度,控制门锁,控制窗户等,蓝牙非常适合这些低功耗的小设备使用。还可以通过通过Mesh的功能,将所有设备连接到一起提供一整套的解决方案更多进行了解。
最后,至于蓝牙Mesh与ZigBee30谁能最终成为智能家居领域的标准,蓝牙Mesh技术上的有更低的功耗以及真正实现互联互通的优势,但最终谁能最终胜出还需要时间来告诉我们答案。

LoRa

LoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。

LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位,重要性不言而喻。值得注意的是,目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商,掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种,一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司;二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商,包括微芯 科技 (Microchip)等。

Wi-Fi

Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。

大多数Wi-Fi版本工作在24GHz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的80211n速度可达300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM频段的80211ac,速度甚至可以超过13Gb/s。

一 种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是80211ah,在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段, 其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。

80211ah 的调制技术是OFDM,它在1MHz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供宽 范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露,它将在2018年前完成 80211ah的测试和认证计划。

针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是80211af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s,不过在更低的 VHF电视频段有望实现更长的距离。
ZigBee

ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee是物联网的理想选择之一。

虽然ZigBee一般工作在24GHz ISM频段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在24GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达254个节点。与其它技术一样,安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。

ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。

NB-IoT

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

蓝牙50

蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线,但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 50 不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。

我觉得蓝牙技术是几大无线通信技术中最适合物联网发展的,它的低功耗和低辐射就是一大优势。据我所知,早在今年年初,蓝牙路由器就获得了美国CES大奖,上个月的世界物联网大会上,蓝牙路由器也获得了银奖,证明了在物联网行业内,对于蓝牙物联网是认同的。


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