BLE Mesh网络使智能家居成为可能

翻译自Embedded Computing Design英文报道,点击文章底部阅读原文可以查看


物联网IOT)是所有关于允许数据收集和采取行动的方式,以智能的程度连接设备。而智能家居是所有关于在家庭的日常设备联网,然后可以很容易地监控和管理网络。因此,物联网是智能家居网络的基础,连接设备、监测设备和家庭数据,以及并采取了一些行动,以使用户更加舒适,提供便利或者节省成本。

 

日常设备连接到网络中,有若干不同的通信网络,包括蓝牙ZigBee6LoWPAN/Thread,和HomeKit等。其中,BLE Mesh网络正日益被视为其它家庭网络标准的一种备选或补充,例如ZigBee

 

从历史上看,ZigBee作为低功耗无线网络应用,已经存在了10年以上。而蓝牙历来只被用于短距离,低功耗设备与设备之间的通信。蓝牙无法提供更宽广的网络连接,但这种现象正在改变,因为蓝牙技术联盟不久前宣布标准化结构的Mesh网络性能将会被添加到Bluetooth Smart技术。

 

BLE Mesh网络仍然需要规范,但它已经被部署在一些应用中,如GE的联网照明产品。利用这种新型Mesh网络功能,各个蓝牙设备可以连接到在网络中的其他设备,从而覆盖整个建筑物或家庭,非常适用于家庭和工业自动化应用。

 

随着BLE Mesh网络的出现,是什么让智能家居网络更加成为可能?答案是蓝牙已经被嵌入到许多消费电子产品,特别是智能手机、平板电脑和笔记本电脑。这样蓝牙传感器不仅可以在家里广泛部署,而且设备的管理和控制也更加容易,因为在智能手机或笔记本电脑上开发一个应用程序或软件很简单。

 

这给蓝牙开辟了完整的机遇,在智能门锁、照明、HVAC(采暖,通风和空调)系统、以及许多家电之间可形成一个网络,以提供无缝的智能家居体验。

 

从系统控制的角度来看,移动设备上无处不在的BLE支持意味着额外的遥控器不是必需的,用户可以在手机应用上立即体验到智能照明。系统实现也被简化,因为假如不需要长距离异地控制的话,无需网关路由器

 

网关的去除也避免了由间接用户交互、普通用户安装和设置网关可能带来的复杂性挑战导致的用户体验下降。这样既可以节省可观的成本,也简化了部署过程。

 

在芯片级别执行功能而言,一颗高度集成的系统级芯片,如泰凌的TLSR8263芯片,意味着更少的片外元器件和更低的物料成本。此外,对比其他一些技术,BLE Mesh固件需要的SRAMFLASH更少。所有这些导致采用特定解决方案,如BLE Mesh的智能设备的整体BOM显著降低。

 

高集成度和低封装要求有助于显著地降低BLE Mesh解决方案的成本。例如,基于BLE MeshC by GE灯泡套装(四个LED灯泡,带免费iPhone App)售价约为50美金,相比其他可用的智能照明解决方案,价格大大降低。

 

从最终用户的观点来看,这样低的价格门槛可以有效地培养用户认可度。此外,在灯泡联网应用测试中,泰凌的BLE Mesh技术已经能够演示大量节点的支持,即使没有网关集线器。公司已经能够简单地使用手机应用程序或一个遥控器同时可靠地控制超过1000个智能LED灯泡。该技术正在逐渐成熟,低成本使BLE Mesh适用于许多应用物联网

 

BLE Mesh仍然存在一些挑战。国际标准目前尚未公布,只有少数厂商在市场中推广它,实际上在商业层面稳定的解决方案更少。由于这项技术是新生的,一些厂家仍持怀疑态度,对与市面上大多数产品缺乏互操作性的新技术持谨慎态度,是一个主要问题。

 

目前有很多的组件将被添加到BLE Mesh结构,如更先进的云集成/互动和可选的远程访问网关。可以明确的是,BLE Mesh网络技术将继续发展并涌现,将会成为智能家居网络中更加不可分割的一部分,随着它变得标准化,增加部署,成本会进一步下降。

 

盛文军博士是泰凌微电子CEO泰凌微电子是一家应用物联网低功耗无线连接芯片和解决方案提供商。盛博士拥有超过15年的半导体行业经验,拥有30多项射频混合信号集成电路设计专利,招聘计划的一员。盛博士拥有清华大学电子工程学士学位,美国Texas A&M 大学电机工程博士学位。



文章已于2020-04-09修改