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为什么智能建筑首选协议是蓝牙?可靠、安全及互通性的mesh

发布时间:2021-06-07 发布时间:
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预计到2023年,每年将有超过3.74亿个蓝牙类智能建筑设备出货,开发人员和工程师仍然有众多机会继续加入蓝牙mesh网络变革中,那么蓝牙mesh网络为什么可以这么强大?

新的mesh支持多对多的设备通信,并针对大规模设备的网络进行了优化。自2017年7月发布以来,蓝牙mesh已成为大规模设备网络的首选之一。已有超过200种具有mesh网络功能的产品问世,产业链中,包括芯片、堆栈、组件和终端产品供应商都非常支持这一技术。

在蓝牙产业联盟(Bluetooth SIG)中,我们看到蓝牙mesh功能背后的强劲需求推动力,包括智能家居市场,如阿里巴巴和小米等,正在制定基于蓝牙mesh网络的平台战略。

商业和工业环境需要一种能够在稳健,低延迟,大规模设备网络中可靠且安全地连接数十,数百甚至数千个终端的解决方案。提前选择好一个无线协议,有助于从无线传感器网络到智能终端的整体方案顺利实现。

可靠性

网络的可靠性是根据其从一个设备向另一个设备传递消息的能力来判断的,mesh也不例外,它使用两种形式的消息中继来确保不间断的消息传递,包括:对等通信和多径消息中继。但是这两种方法到底是什么以及它们如何工作呢?

通过蓝牙mesh中的点对点消息传递,您可以期望所有节点彼此直接通信,没有集中式集线器,这意味着如果一个节点发生故障,则不会出现多米诺骨牌效应导致整个网络受阻,也不会造成单点故障。

多路径消息传递使蓝牙mesh能够使用中继架构处理海量信息,该架构可自我修复以实现可靠的消息传递。如果路径被阻止,则该消息可以简单地采用替代路由,从而实现更可靠的传输特性和便捷的可扩展性。

安全性

与智能建筑应用相关的讨论最多的问题之一是安全性。蓝牙mesh架构非常安全,因为推出就是旨在解决大规模无线设备网络部署的。为了确保所有mesh消息都经过加密和验证,所有通信都使用带有128位密钥的AES-CCM进行保护,这是一种安全性极高的密钥算法,属于政府级认证的加密算法。

蓝牙mesh安全的核心是三种类型的安全密钥:设备密钥,应用程序密钥和网络密钥。这些密钥为蓝牙mesh网络的不同方面提供安全性,并实现蓝牙网状网络安全性的关键功能,称为关注点分离(separation of concerns)。当处于中继传输时,不会读取内容,要读取内容,只能使用单独的应用程序密钥进行,从而提供真正的端到端安全性。

最后,每个mesh数据包都被打乱,使得数据难以辨别,并且这些消息没有任何识别信息。这可以防止其他人跟踪mesh设备。

互通性

世界各地的不同供应商和企业都将拥有需要能够支持协同工作。蓝牙网络提供多厂商的互操作性,确保一家供应商的产品与其他供应商的产品完美配合。互操作性在各个行业都是不可或缺的,蓝牙mesh是实现真正的多厂商互操作性的重要一步。

蓝牙mesh通过允许数千个设备彼此通信,同时仍满足商业和工业性能要求,从而实现了兼容性问题。

通过蓝牙mesh,可以支持数千个节点的工业和商业网络,智能照明和传感器部署在这些类型的环境中很常见,蓝牙mesh就是为这些大规模网络需求而量身定制的。

所有级别的蓝牙协议都是完全兼容的,利用独特的全栈方法,定义从低级无线电到高级应用级别的所有内容,这意味着协议永远向下兼容,支持网络中的任何节点。例如,如果你今年要购买一个电灯开关,你仍然可以控制30年后购买的灯泡。

定位系统为智能建筑应用添砖加瓦

蓝牙技术功能远远超出mesh,可确保为您的产品带来显着的附加价值。如果您要添加蓝牙mesh支持,您还可以使用相同的蓝牙芯片作为信标,以提供本地化信息以及资产跟踪和寻路服务。

定位服务解决方案通常分为两类:接近解决方案和定位系统。接近解决方案包括项目查找,如个人财产标签,以及兴趣点(PoI)信息解决方案,如邻近营销信标,而定位系统包括实时定位系统(RTLS),例如用于资产跟踪的系统,以及室内定位系统(IPS)室内寻路等。这些超越mesh的增值功能使蓝牙可以满足智能建筑的诸多需求。

2019年1月份,蓝牙技术联盟发布了一项新的测向功能,使蓝牙设备能够确定蓝牙信号的方向。新功能将使接近解决方案能够知晓设备的方向和定位系统,以实现低至厘米级的定位精度,从而使蓝牙能够满足全方位的定位用例,并进一步确立蓝牙为首选的智能建筑协议。

如今,蓝牙是领先的低功耗无线连接技术,用于在设备之间传输音频,传输数据或广播信息。

现在,随着网状网络功能的引入和对蓝牙定位服务的增强支持,蓝牙有望进一步推动工业自动化,连接照明,智能城市应用以及其他工业物联网和先进的智能建筑解决方案。




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