蓝牙十分之一的功耗和相当的覆盖范围,23岁就开始向Wi-Fi发送PK信号。作为全球通用的无线标准,蓝牙Mesh于2017年7月下旬正式推出,定位为主流低端——为智能楼宇、工业物联网等重大新领域、新应用赋能的无线通信技术。 Mesh功能不仅可以提供多对多的设备传输,尤其可以提高构建大规模网络覆盖的通信效率。 它适用于需要与数以万计的设备进行连接和交互的物联网解决方案。 Wi-Fi 领土。
为什么蓝牙网状网络与 Wi-Fi
那么为什么 Mesh PK Wi-Fi呢? 在我看来,有两个关键点:覆盖可扩展性和低功耗。
传统上,Wi-Fi 被认为是消除 LAN(局域网)上的电线。 蓝牙旨在在计算设备(笔记本电脑、智能手机)和各种外围设备(如键盘和耳机)之间创建个人区域网络 (PAN),因此通常覆盖的距离比 Wi-Fi 更短。 但随着蓝牙版本的不断演进,在蓝牙Mesh阶段,最新版本的蓝牙单节点信号覆盖距离甚至可以在无遮挡环境下提升到300米左右(已经可以媲美覆盖范围Wi-Fi)。
不过 Mesh毕竟是一种基于 Low (BLE)协议的技术,常规设备的覆盖范围一般达不到那么远,但 Mesh可以在单个网络中扩展多达32,000个节点连接。 这使得蓝牙 Mesh 非常适合在安装了高密度照明和大量物联网传感器的商业或工业环境中使用。
蓝牙网状网络基于低功耗蓝牙 (BLE) 协议
此外, Mesh具有自愈能力,可以通过控制信号的收发进行多径传输,有效降低mesh网络单点故障导致信号中断的风险。 它支持可控的网络泛洪中继架构,其固有的多路径和自愈特性可以确保可靠的信息传递。 支持Mesh的蓝牙设备还可以自检状态并报告异常,方便设备维护和管理。
除了覆盖范围之外, Mesh在功耗方面也优于Wi-Fi。 蓝牙Mesh节点的传输功耗小于10mW,而Wi-Fi节点(如AP)的传输功耗至少为100mW,甚至更大。 Mesh 支持自动休眠,想象一下由小型纽扣电池供电的温度传感器。 只要温度高于或低于配置的上限和下限阈值,它就会每分钟发送一次温度数据。 如果温度保持在上限和下限阈值之内,则不会发送任何消息。 上述操作易于实现,因此可以进一步降低设备的功耗。
由此可见, Mesh在信号覆盖扩展、低功耗连接等物联网应用场景中,将能够与Wi-Fi一较高下。
速度是软肋,安全性仍需加强
不过需要注意的是,由于 Mesh是基于 Low (BLE)协议,其传输速率是一大弱点,最高只有2Mbps左右,无法与千兆级Wi-Fi相提并论。 但相对来说,Wi-Fi传输虽然高,但设备的CPU功耗也高,一般需要外接常规电源才能保证长期稳定运行。 这使得蓝牙 Mesh 更适合满足物联网应用不断增长的趋势。
蓝牙mesh和Wi-Fi参数对比
为了加强通信安全,蓝牙协议在设计之初就考虑了安全问题,通过创建独立的链路密钥对蓝牙配对后的交换数据进行加密。 蓝牙2.1版本后,引入了256位椭圆曲线加密,选择了一个非常大的随机数作为种子,使得链路密钥的变化成为可能,得到了指数级的提升。
未来推广的 Mesh,采用多级安全防护
Mesh还支持多级安全防护,不仅在网络层,在应用层也有加密和鉴权防御机制。 网络中的所有节点都可以在不读取消息内容的情况下中继和转发消息。 此外,每个 Mesh 数据包将被混淆以去除消息中的任何识别信息,以防止跟踪 Mesh 节点设备。
虽然蓝牙最近暴露了很多漏洞,但并不是蓝牙协议本身的漏洞楼宇自控 无线传感器,而是各种操作系统对蓝牙协议栈接口实现的问题。 这显然与设备供应商的具体应用有直接关系,但由于涉及大量主流操作系统,如iOS、Linux等,其危害性也不容小觑。 安全专家建议,企业应尽快从相关设备供应商处获取漏洞补丁,以确保与蓝牙设备进行数据交换的安全性。
应用场景决定胜负
从以上可以看出, Mesh在覆盖范围和低功耗方面将能够与Wi-Fi一较高下。 那么 Mesh能否取代Wi-Fi呢? 才不是。 但是在下面的一些应用场景中, Mesh可以展现出自身的技术优势。
Mesh适用于智能家居、智能办公的楼宇自控场景
首先,智能家居和智能办公中的楼宇自动化场景。 家庭和办公室可以通过蓝牙 Mesh 技术变得更加智能,从而实现用于照明、供暖和制冷以及安全的高级楼宇控制和自动化系统。 预计到2022年,与智能楼宇相关的蓝牙设备年出货量将达到11亿台。
蓝牙在智能楼宇市场潜力巨大
第二,工业工厂环境中的无线传感器网络。 为了提高效率,许多制造公司正在寻求扩大传感器在昂贵设备上的使用,通过部署更多无线传感器来监测温度、振动、湿度等数据,让公司能够更好地预测何时需要维护,以减少机器停机等意外情况。
用于工厂无线传感器网络的蓝牙网状网络
此外,在大型复杂建筑环境中进行资产跟踪。 例如,一些医院正在寻找更好地跟踪整个建筑设施中昂贵的移动医疗设备的方法,而蓝牙网状网络显然可以提供合适的网络和定位解决方案。
Mesh 适用于大型复杂建筑环境中的资产追踪
结语
从对比可以看出,现阶段蓝牙Mesh和Wi-Fi仍然是互补性的,不可替代。 而且需要看到的是,虽然蓝牙系统集成商有两万到三万家之多,但蓝牙芯片厂商更是数不胜数,包括高通()、德州仪器(TI)等等。 而对于 Mesh的更新,部分传感器不仅需要更新固件,还可能需要重新购买高端版本的蓝牙硬件模块来支持。 显然,要挑战Wi-Fi王座还有很长的路要走。