市場分析機構預測2017年后智能家居將成為物聯網最大的用戶，巨大的市場意味著通信標準競爭的激烈。目前ZigBee備受關注，Thread來勢洶洶，被認為有致命缺陷的藍牙技術能否成為最終標準？
藍牙(Bluetooth)無線技術工作于免許可的2.4GHz的ISM頻段，采用1600hop/s的快速跳頻技術、正向糾錯編碼(FEC)技術和FM調制方式，設備簡單，支持點到點、點到多點通信。對于物聯網應用而言，其最大的致命缺陷在于點到點傳輸，但是藍牙Mesh或許能彌補這一缺陷。
物聯網時代藍牙技術的挑戰
在過去的20多年里，人類經歷2次大的連接，第一次是90年代起Internet逐步普及，網線將11億人連接到一起。第二次是2000年以后手機的普及又將地球人又一次緊密連接起來。藍牙技術在1994年由電信巨頭愛立信公司創制，隨后，1998年藍牙技術聯盟成立，創始公司包括：蘋果、愛立信、英特爾、聯想、微軟、諾基亞、東芝。
現在我們正經歷物聯網階段的第三次大的連接，創立于手機時代的藍牙技術面臨挑戰。藍牙技術聯盟亞太區市務高級經理李佳蓉女士介紹：“面對IoT領域的機會，藍牙有幾項技術特性必須克服，首先，因為IoT將導致聯網裝置數量大幅增加，現有的IPv4支持能力將有限，IPv6的技術支持勢在必行，組網的能力也會受到考驗；其次，便攜式移動設備對于功耗的要求更為嚴苛；在物聯網與生活結合得更加緊密之后，安全性也是重要的考量。”
為順應時代潮流，藍牙低功耗(BLE)技術推出，相較傳統藍牙擁有更好的信噪比，傳輸距離更遠，通常可以達到50米，而傳統的只有6~8米。藍牙BLE功耗低，省電，數據傳輸量小但速率快。盡管優點多多，然而在智能家居、智能照明等領域的應用上，一直存在著距離短、組網能力差等問題。
隨后，2014年底藍牙技術聯盟推出全新藍牙4.2核心規格，在隱私保護、傳輸速度和直接通過IPv6和6LoWPAN接入互聯網等方面做出重大改進，讓物聯網領域的互聯更加快速安全。2015年2月，藍牙技術聯盟成立Bluetooth Smart Mesh工作組，助力Bluetooth Smart技術實現標準化的mesh網絡功能。
藍牙Mesh技術
介紹藍牙Mesh技術之前，我們首先要明白Mesh網絡是什么？無線Mesh網絡(無線網狀網絡)也稱為“多跳(multi-hop)”網絡，由mesh routers(路由器)和mesh clients(客戶端)組成，其中mesh routers構成骨干網絡，并和有線的internet網相連接，負責為mesh clients提供多跳的無線internet連接。無線網狀網是一種基于多跳路由、對等網絡技術的新型網絡結構，具有移動寬帶的特性，同時它本身可以動態地不斷擴展，自組網、自管理，自動修復、自我平衡。
無線Mesh網將傳統WLAN中的無線”熱點”擴展為真正大面積覆蓋的無線”熱區”。無線Mesh非常適合于覆蓋大面積開放區城(包括室外和室內)的無線區域網絡解決方案。
藍牙Mesh脫胎于CSR倡導的私有協議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。這項技術主要是通過將藍牙配置與控制協議整合到單一的芯片中，利用星型網絡和中繼技術，讓每個網絡可以連接超過65000個節點，網絡和網絡間也能實現互連，最終可對無數個搭配Bluetooth Smart的設備通過同一手機、平板電腦或PC進行互聯或直接操控，從而構建整體家居自動化。
號稱為家庭自動化而生的CSR Mesh技術特點
特點一：CSR Mesh的功耗只有Zigbee的幾十分之一。
它可以通過節點與節點之間的信息傳播，讓信號在Mesh網絡間不斷地傳輸，以達到控制目標設備的功能，而無需傳統意義上的網關，因此，我們可以利用手機或平板上的APP來進行控制，操作起來十分方便。
CSR Mesh技術的組成架構
特點二：環環相扣的加密功能保障信息安全
在提及CSR Mesh技術在安全上的性能表現時，專業人士指出，在這樣一個由CSR Mesh構成的家庭網絡中，一切的數據都是使用AES算法進行加密，數據間的傳輸也會基于經典的嵌套式密鑰交換&加密協議Diffee-Hellman-Merkle來運行。每當有新設備要接入組網時，需要憑借設備自身擁有的128位UUID(通用唯一識別碼)以方便手機APP識別，隨后還得通過64位代碼的認證才能連上手機，認證通過了設備才可以獲得唯一的組網密鑰，以用于通信。
智能燈泡加入CSR Mesh網絡的流程
除了CSR，其他廠商如恩智浦也推出了藍牙Mesh解決方案。恩智浦Bluetooth Smart Mesh的解決方案不同于其他網格技術可能出現泛洪(Flooding)而導致“廣播風暴(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議，從而實現節點之間的高效端對端連接；能夠創新的在整個網絡中實現數量級的能效提升；還具有增強的安全性和帶自愈功能的網絡自組功能，并在未來保護分層網格架構(layered-mesh architecture)，以更好地支持藍牙智能設備，其所提供over-the-air無線升級功能，可助部署之后的網絡升級。恩智浦這個方案能夠幫助開發商和制造商在開發智能家居產品，包括照明、傳感器、溫控器以及其他家用藍牙智能設備時，實現多節點通信設計。
藍牙Mesh
藍牙Mesh的優點
一、低成本：每年十幾億部的智能手機幾乎全部搭載藍牙4.0，龐大的體量攤銷了藍牙協議、藍牙芯片的軟硬件研發成本。藍牙模塊的成本平均大概只有其他協議的一半。當阿里巴巴祭出9.9元和19.9元物聯網無線模塊包郵大法的時候，9.9元就是藍牙模塊，19.9元是Wi-Fi模塊。
二、超低功率：適中的帶寬、低發射功率和完備的休眠機制造就了藍牙的超低功率，藍牙4.0中BLE的出現，更是把待機功耗帶到了微瓦級，而且啟動快速，不像Wi-Fi，啟動一次需要幾百毫秒，空耗系統功耗。
三、多信道：Wi-Fi在2.4GHz上只定義了14個頻道，而藍牙4.0定義了79個頻道，在中國式公寓樓這一普遍場景，智能家居聯網必須有足夠多的頻道才能避免同頻干擾。這一點上藍牙完勝了Wi-Fi。ZigBee在2.4GHz、868MHz和915MHz一共才定義了27個信道，遠遠不能勝任大面積家庭使用導致的同頻干擾。
四、覆蓋盲區少：藍牙自聯網降低了覆蓋距離的要求，而且節點越多，覆蓋盲區越少。一般人家中5個以上藍牙燈泡或開關，就可以形成全家無盲區覆蓋。
五、傳輸速度：藍牙4.2的理論帶寬上限24Mb，帶寬可以傳送短視頻或圖片。
七、IPV6：藍牙4.2可以直接接入互聯網，甚至預留了未來的互聯網標準，IPV6。
藍牙技術未來怎么發展？
藍牙技術未來的發展，主要有技術和應用兩個方面。技術方面，除了發展藍牙Mesh技術之外，藍牙技術也將突破現在10米的通信距離，解決通信距離的限制問題。同時，在能耗不增加的基礎上，藍牙技術的傳輸速度將提升至當前的一倍。
圖：2016藍牙技術藍圖
未來，藍牙技術將不僅僅是文件傳輸，會有更多應用場景。第一，Beacon。藍牙Beacon應用徹底改變了人們對連接和信息發布的認識。很多人熟悉的Beacon都是覺得它是零售環節當中使用。實際這只是Beacon市場當中很小的一塊，Beacon還可以用于工業、農業領域。第二，定位與發現。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牙連接到一起，包括控制溫度，控制門鎖，控制窗戶等，藍牙非常適合這些低功耗的小設備使用。還可以通過通過Mesh的功能，將所有設備連接到一起提供一整套的解決方案。
最后，至于藍牙Mesh與ZigBee3.0誰能最終成為智能家居領域的標準，藍牙Mesh技術上的有更低的功耗以及真正實現互聯互通的優勢，但最終誰能最終勝出還需要時間來告訴我們答案。
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