藍(lán)牙網(wǎng)格的關(guān)鍵是每個節(jié)點都能夠充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中可行的運營商，并且還能夠從網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點中繼消息。通過連接到互聯(lián)網(wǎng)的一個或多個節(jié)點，藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以無縫地成為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展且相對簡單易于開發(fā)。

藍(lán)牙是當(dāng)今最主要的低功耗無線技術(shù)之一，對無線設(shè)備用戶和開發(fā)人員來說非常熟悉。在去年夏天之前，藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)類型僅限于兩個設(shè)備之間的雙向通信，信標(biāo)或單個集線器以及幾個只能與該集線器(星形網(wǎng)絡(luò))通信的衛(wèi)星設(shè)備。雖然信標(biāo)是用于興趣點信息傳遞的一對多基于廣播的技術(shù)——室內(nèi)定位，資產(chǎn)跟蹤和雙向通信為藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)的使用創(chuàng)造了許多可能性，但最新的藍(lán)牙更新已發(fā)展為下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。去年夏天，藍(lán)牙低功耗(LE)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了升級，可選擇網(wǎng)狀網(wǎng)作為新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/span>

藍(lán)牙網(wǎng)格的關(guān)鍵是每個節(jié)點都能夠充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中可行的運營商，并且還能夠從網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點中繼消息。通過連接到互聯(lián)網(wǎng)的一個或多個節(jié)點，藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以無縫地成為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展且相對簡單易于開發(fā)。

藍(lán)牙網(wǎng)格閃耀的地方

在傳統(tǒng)的星形網(wǎng)絡(luò)中，每個衛(wèi)星節(jié)點必須連接到中心節(jié)點。雖然適用于明確定義的靜態(tài)和小型網(wǎng)絡(luò)，但由于成本和設(shè)計方面的挑戰(zhàn)，這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木窒扌允沟脭U(kuò)展，開發(fā)，移動和動態(tài)網(wǎng)絡(luò)變得不可行。星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞牧硪粋€限制也是范圍，因為每個衛(wèi)星節(jié)點必須能夠返回到中心節(jié)點以便星型網(wǎng)絡(luò)運行。但是，對于網(wǎng)格，多跳通信允許范圍內(nèi)的任何可行節(jié)點將節(jié)點消息重新發(fā)送到所需節(jié)點的任何節(jié)點。這是藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)閃耀的地方，因為網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢栽O(shè)計為擴(kuò)展到大量數(shù)字 - 目前指定為32,000個節(jié)點并適應(yīng)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)條件。

星型網(wǎng)絡(luò)需要集中式中心來運行，其中網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以利用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點來中繼消息以提高可擴(kuò)展性。

藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和可靠性

隨著幾乎每個行業(yè)都發(fā)生物聯(lián)網(wǎng)革命，以前依賴硬線可靠性但遭遇強(qiáng)硬可擴(kuò)展性問題的許多應(yīng)用開始采用無線解決方案。這些應(yīng)用受益于低功耗網(wǎng)狀技術(shù)，因為與硬線和傳統(tǒng)的點對點無線系統(tǒng)相比，此類系統(tǒng)的可擴(kuò)展性是前所未有的。更重要的是，網(wǎng)格也不會受到困擾以前的點對點無線系統(tǒng)的可靠性問題的影響。

藍(lán)牙網(wǎng)格中的可擴(kuò)展性是開發(fā)人員的問題，使網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)能夠基于配置為與該網(wǎng)絡(luò)一起運行的節(jié)點而增長。供應(yīng)可以作為非常安全的多授權(quán)方法來完成，或者像用戶選擇推入虛擬智能手機(jī)按鈕一樣簡單。因此，網(wǎng)格部署可以在一個大的單個安裝中完成，或者可以在需要額外的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，傳感器密度或其他受益于附加節(jié)點的場景時添加節(jié)點。此外，通過通用屬性配置文件(GATT)，標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙LE設(shè)備可以通過代理節(jié)點與藍(lán)牙LE網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通信，進(jìn)一步允許網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展。

在點對點和強(qiáng)制線網(wǎng)絡(luò)類型通常圍繞單個集線器，并且每個連接到集線器和集線器基礎(chǔ)設(shè)施的負(fù)債存在的情況下，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢岳镁W(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點作為潛在的通信鏈路， 或集線器(中繼節(jié)點)。與星形網(wǎng)絡(luò)相比，這可以實現(xiàn)自我修復(fù)和路由優(yōu)化，從而提高網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的可靠性和效率。該功能被稱為多路徑傳送，其中消息可以從一個節(jié)點發(fā)送并且由終端接收者通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的各種路徑接收。

藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)互操作性和低功耗信標(biāo)

互操作性是許多新標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的主要關(guān)注點，因為它可能疏遠(yuǎn)或允許仍然可行的現(xiàn)有技術(shù)的部分過時。但是，對于藍(lán)牙網(wǎng)格，藍(lán)牙LE的先前版本(例如智能手機(jī)和平板電腦的版本)仍然可以通過GATT與藍(lán)牙網(wǎng)格進(jìn)行通信。代理節(jié)點只是藍(lán)牙網(wǎng)格節(jié)點，已被批準(zhǔn)連接到其他藍(lán)牙LE設(shè)備，實現(xiàn)與藍(lán)牙網(wǎng)格的雙向通信。

藍(lán)牙LE的一個顯著增長的用例是信標(biāo)。信標(biāo)是指事件觸發(fā)節(jié)點傳輸信息，其中可能包括傳感器信息，位置或興趣點信息。市場上有兩個主要的燈塔標(biāo)準(zhǔn)：來自Apple的iBeacon和來自Google的EddyStone，每個都有個人利益和用例。現(xiàn)在，任何藍(lán)牙網(wǎng)狀節(jié)點都可以包含一個或兩個信標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，并且可以在作為藍(lán)牙網(wǎng)格節(jié)點運行時變成虛擬藍(lán)牙信標(biāo)。這可以實現(xiàn)新的用例甚至商業(yè)模式，例如連接的室內(nèi)照明供應(yīng)商，現(xiàn)在開始提供新的服務(wù)，例如室內(nèi)定位，資產(chǎn)跟蹤和興趣點信息傳遞。

星型網(wǎng)絡(luò)需要集中式中心來運行，其中網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以利用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點來中繼消息以提高可擴(kuò)展性。

藍(lán)牙網(wǎng)開發(fā)者的好處

幸運的是，對于已經(jīng)擁有成熟的藍(lán)牙LE堆棧和部署的開發(fā)人員，藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)是對已建立的藍(lán)牙LE協(xié)議的補(bǔ)充。使用供應(yīng)商的藍(lán)牙網(wǎng)格SDK，可以為給定的應(yīng)用程序快速開發(fā)和優(yōu)化網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，熟悉以前的藍(lán)牙版本和SDK的開發(fā)人員可以輕松完成。此外，先前的技術(shù)可以通過GATT與新的藍(lán)牙網(wǎng)格設(shè)備通信，這意味著只有需要網(wǎng)格功能的技術(shù)才需要網(wǎng)格開發(fā)。最后，就像許多藍(lán)牙設(shè)備一樣，用戶設(shè)備設(shè)置和配置都可以通過智能手機(jī)/平板電腦和應(yīng)用界面輕松實現(xiàn)。

藍(lán)牙堆棧的多功能性使藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)能夠通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的代理節(jié)點與藍(lán)牙LE設(shè)備(例如用戶/客戶的智能手機(jī)/平板電腦)進(jìn)行通信。

藍(lán)牙堆棧的多功能性使藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)能夠通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的代理節(jié)點與藍(lán)牙LE設(shè)備(例如用戶/客戶的智能)。

藍(lán)牙網(wǎng)和家庭自動化

智能燈泡，恒溫器，通風(fēng)口，運動傳感器以及許多其他智能家居物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用越來越受歡迎。通常，這些家庭自動化設(shè)備使用各種不同的無線標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，并且需要各種互連的集線器和整個家庭中的網(wǎng)絡(luò)路由。藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)作為簡化智能家居自動化過程的協(xié)議很有前景，它可以通過用戶的智能手機(jī)或平板電腦輕松設(shè)置和配置設(shè)備的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

對用戶的好處是連接設(shè)備的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以用于多路徑中繼消息，這同時增加了可靠性和網(wǎng)絡(luò)覆蓋。只需幾個節(jié)點，藍(lán)牙網(wǎng)就可以到達(dá)大型家庭的每個角落，并防止單個節(jié)點出現(xiàn)故障時服務(wù)中斷。例如，如果家庭照明藍(lán)牙網(wǎng)格中的一些節(jié)點連接到家庭網(wǎng)絡(luò)，即使其中一個家庭網(wǎng)絡(luò)連接的節(jié)點發(fā)生故障，來自其余網(wǎng)格的消息仍然可以達(dá)到用戶的控制/報告設(shè)備。傳統(tǒng)上，如果集線器發(fā)生故障，整個網(wǎng)絡(luò)將無法使用。這可能完全是燈亮和熄燈之間的區(qū)別。

零售，智能建筑和倉庫自動化應(yīng)用中的藍(lán)牙網(wǎng)

許多商業(yè)和工業(yè)環(huán)境都受益于物聯(lián)網(wǎng)增強(qiáng)。其中一些應(yīng)用包括資產(chǎn)跟蹤，定位服務(wù)信標(biāo)，高級照明控制，環(huán)境監(jiān)控，病人監(jiān)控和其他自動化功能。藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)能夠做的是簡化多功能網(wǎng)絡(luò)的部署，該網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)展而無需修改網(wǎng)絡(luò)的底層基礎(chǔ)設(shè)施。鑒于許多無線通信技術(shù)需要復(fù)雜的開發(fā)或單獨的網(wǎng)絡(luò)來執(zhí)行多種功能，這是相當(dāng)強(qiáng)大的潛力。

例如，單個藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以支持零售商店倉庫中的增強(qiáng)的客戶信息和交互服務(wù)以及資產(chǎn)跟蹤信標(biāo)，同時支持資產(chǎn)跟蹤和信標(biāo)報告商店貨架的狀態(tài)。這樣的集成系統(tǒng)可以超越簡單的低貨架庫存報告，實際上可以用來自動將員工引導(dǎo)到倉庫中物品的確切位置，然后回到貨架或潛在客戶的位置。在智能手機(jī)上發(fā)現(xiàn)的興趣。

藍(lán)牙網(wǎng)格也可用于低延遲場景。目前的Silicon Labs基準(zhǔn)測試表明，藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)解決方案可以實現(xiàn)每跳低于10毫秒的延遲，單個數(shù)據(jù)包有效負(fù)載最多可達(dá)11個字節(jié)的數(shù)據(jù)(測試數(shù)據(jù)已證明6跳往返延遲約為110毫秒，或55 -ms單向延遲)。當(dāng)然，隨著網(wǎng)絡(luò)或有效載荷大小的增加，延遲也會增加。幸運的是，對于某些應(yīng)用程序，網(wǎng)絡(luò)大小對延遲的影響小于有效負(fù)載大小。這意味著可以使用功能節(jié)點和中繼節(jié)點優(yōu)化特定網(wǎng)絡(luò)來減少網(wǎng)絡(luò)延遲，同時保持覆蓋范圍和可靠性。Silicon Labs基準(zhǔn)測試還表明，大型藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)可以很好地運行。

盡管藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)最近才出現(xiàn)了制造商提供的芯片組和SDK，并且可能會受益于該標(biāo)準(zhǔn)的未來增強(qiáng)，但藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)將為家庭，商業(yè)和工業(yè)自動化提供許多獨特的功能。這些優(yōu)勢包括藍(lán)牙網(wǎng)格能夠輕松開發(fā)和部署可擴(kuò)展的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)非常可靠，可以輕松地用于執(zhí)行多項任務(wù)。由于藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以由具有各種功能的節(jié)點組成，例如支持低功率節(jié)點的朋友節(jié)點和支持藍(lán)牙網(wǎng)格和非網(wǎng)狀藍(lán)牙LE設(shè)備之間的相互通信的代理節(jié)點，因此該功能得到進(jìn)一步增強(qiáng)。鑒于靈活性和易于開發(fā)，Silicon Labs EFR32BG藍(lán)牙開發(fā)套件是開始構(gòu)建您自己的BLE應(yīng)用程序的最簡單，最快捷的方式。該套件旨在加快評估時間，具有強(qiáng)大的EFR32 Blue Gecko模塊。