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藍牙Mesh為連網裝置創造新應用

2018-01-01

Bluetooth Special Interest Group于2017年7月宣布藍牙(Bluetooth)Mesh,為連網與裝置間通訊帶來新的可能性,讓終端使用者與制造商有極高期待,家庭、辦公室與道路僅是可立即受惠應用的冰山一角。創新、有遠見的制造商已開始展望進一步拓展藍牙Mesh應用,實現跨工廠與制造設施部署,以改善效率、生產力與裝置同步性(Synchronicity)。

據報導,以往Mesh網絡并非適用于所有裝置聯機應用的單一解決方案,而隨著Mesh技術在其它無線應用日益受到重視,Bluetooth Mesh將翻轉現狀,此新軟件層(Layer)將以Mesh功能取代傳統Point-to-communicaTIon方法,讓內建藍牙芯片的裝置能與Points of Contact通訊。

智能家庭(Smart Home)網絡無線協定Thread,以及短距離、低資料功能的無線標準Zigbee,則將是Mesh技術發展的下一步。一般智能家庭中內建藍牙芯片的物聯網裝置,都是采用點對點(Point-to-point)通訊方式,因此使用者每次僅能管理單一裝置。

藍牙Mesh的單點超級鏈接(Hyper-connecTIvity)特性,讓使用者能從手機,以單點控制方式遠程管理家戶中任何配備藍牙芯片的裝置,包括車庫門、廚房家電、照明、Nest攝影機、無線喇叭、電視、智能節溫器等。

此外,藍牙Mesh也適合辦公室與智能車輛應用。管理人員可遠程控制包括辦公室門鎖、燈具、溫度等各種內建藍牙芯片的辦公室裝置。而配備IoT傳感器的車輛能彼此或與周遭的基礎建設有效溝通,以監測任何行車安全相關事物,例如偵測即將接近的交通號志,讓駕駛人知道號志變換前還有多少時間;或是偵測周遭經過的車輛,讓駕駛人在變換車道時能避免可能的碰撞。

產品開發工程師必須善用藍牙Mesh優勢,以滿足制造商與終端使用者的期待。首先,為了達到大量部署的簡易性與低成本,產品開發工程師必須確保這些裝置為低成本大量制造,才能發揮藍牙Mesh易于復制的特性。

其次,由于以Mesh網絡連結的裝置在部署時,必須能廣泛適用于各種位置、功能與應用,因此工程師在設計這些裝置時,必須考量以小尺寸為目標。最后,為了避免Mesh網絡出現暗點(Dark Spot),工程師必須優先考量低功率使用與高功率可靠性,以確保連網裝置始終開機(Always On)。

Mesh網絡有兩類,路由式(Routed)Mesh的概念類似電話通訊,聯機的獨立裝置有指定的通訊路徑,特定裝置間的通訊則依循兩點間最快速的指定路徑。而泛洪式(Flooding)Mesh的概念則類似透過擴音器進行溝通,網絡上的各個裝置可同時對一個區域內所有以藍牙連結的裝置發送訊號。

藍牙Mesh標準的原型是采用泛洪式協定,不過最終由于需要管理的裝置間通訊泛濫及能源消耗效率不佳,因此證明并不適用。最新的藍牙Mesh則提出結合路由式和泛洪式優勢的「管理泛洪式」(Managed Flood),讓類似的裝置以覆蓋層(Blanket)的方式彼此互相溝通。


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