蓝牙5和Mesh技术为物联网市场带来强而有力的加值作用

星期六, 26 09月 2020
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物联网发展到如今,无线技术纷繁复杂,往往会出现在同一区域的不同设备上,这些无线通信设备之间会出现相互干扰的现象。然而,蓝牙5标准可以减少和其他无线通信技术之间存在的干扰,帮助设备在复杂的物联网环境中与其他无线设备并存。

蓝牙5是由蓝牙技术联盟在2016年提出的蓝牙技术标准,蓝牙5在蓝牙4.2核心规范上大幅提升效能,包括「2倍的传输速度」「4倍的传输距离」「8倍的广播数据传输量」等新优势,强化了在物联网方面的新特性,重点提高物联网的功能。

关于蓝牙mesh

无线Mesh网络(无线网状网络)也称为“多跳”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,具有自组网、自管理,自动修复、自我平衡的特点。

简单来说,无线Mesh网将传统WLAN中的无线”热点”扩展为真正大面积覆盖的无线”热区”。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。

【注】对于蓝牙5和mesh的认识可能存在的误区:

(1)蓝牙5 的出现,并不影响蓝牙4.X ,因为蓝牙5 会向下兼容,让其他旧蓝牙规格也能连接,也就是说蓝牙4.X版本可通过固件升级支持蓝牙5。

(2)蓝牙5和Mesh也不是强耦合的关系,因为蓝牙mesh可直接透过软件升级的方式支持蓝牙4.0以上的核心规格版本,也就是说蓝牙mesh并不是非要在蓝牙5 设备上才能运行,在蓝牙4.X设备中,只要具备一定的计算能力,也是可以运行mesh功能。

 

速率/容量/范围/功耗 蓝牙5核心规范变身

蓝牙 5 的覆盖范围翻了两番,因此用户应该不用担心智能设备的控制连接断开的问题。例如说,部署家庭安全系统也更加方便,通过蓝牙 5 可以直接与房子周围所有的设备相连。更重要的是,蓝牙 5 解决了因 2.4GHz 频段干扰而造成的传输效率损失,数据传递容量提升方面更是达到 8 倍,再配合加强了的室内外的定位感知能力,非常易于医疗、工厂、商场等场所实现实时状态监控。

蓝牙5不但可以传输更远、速度更快,同时还包括更大的传输容量。值得一说的是,蓝牙5在传输范围和速度方面进行了提升,但功耗仍然很低。

Bluetooth5 specification

由于物联网装置无法提供太多的电力,蓝牙5针对IoT物联网的装置应用,提供更好的效能,以及更低的功耗需求。可以说蓝牙5是为IoT定制的一个标准。

Bluetooth®5新功能

蓝牙5的关键特性是,2 Mbps和蓝牙远距离被追加到了蓝牙低功耗中。在保持低功耗的同时,通信速度提高2倍,射程提高了4倍,广播式消息容量扩展到8倍。

速度 ×2

拥有蓝牙 4.2 的两倍带宽,实现2 Mbps的高传输模式

等量的数据传输下,发射器开机时间减少,使电池寿命延长

射程 ×4

射程覆盖家居住宅和工业建筑,提供更可靠的连接

新增了物联网所要求的远距离模式,包括125 kbps 和500 kbps两种新的速率,同时还增加了一个可选的2Mbps的PHY。

数据 ×8

增加广播式消息容量,支持最大255字节的更大数据包

更有效的使用多个广播通道提高传输效率

推动基于beacon等的“无连接”式物联网服务的发展

注:蓝牙5在传输距离、传输速度和广播数据传输量上都有较大的提升,可以更灵活地构建实用的物联网解决方案,不仅满足工业控制、智能建筑、智能家居和信标等常规物联网应用,而且也为新的物联网市场提供新的发展机遇。

bluetooth 5 application

bluetooth 5 application 2

注:蓝牙技术凭借低功耗、高速度的优势,在智能家居、可穿戴设备中广泛应用。然而,蓝牙5标准的覆盖距离变为原来标准的4倍,这意味着蓝牙协议的应用范围将更广,可覆盖整个家庭和楼宇的范围,扩展应用到智能家居和智能楼宇。

同时,蓝牙5针对物联网进行了很多底层优化,力求以更低的功耗和更高的性能。这也是物联网设备非常重要的一点,大量传感器进行数据实时传输对低功耗的要求比重很大。

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