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藍(lán)牙作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的首選技術(shù)，孕育了智能家居、智能照明、智慧城市等諸多創(chuàng)新應(yīng)用場景。根據(jù)《2021 藍(lán)牙市場最新資訊》顯示，2021 年藍(lán)牙智能家居自動(dòng)化設(shè)備出貨量將達(dá)到 2.22 億，藍(lán)牙住宅智能照明年出貨量將達(dá)到 3,900 萬。而且，預(yù)計(jì)至 2025 年，藍(lán)牙智能家居自動(dòng)化設(shè)備的年出貨量將增加 3 倍，在短短 5 年內(nèi)就將增加到 6.7億。推動(dòng)這一增長的主要設(shè)備包括智能家居自動(dòng)化控制器、智能照明和智能家電等。
藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟亞太暨中國市場總監(jiān)李佳蓉表示：“作為唯一可以提供無單點(diǎn)故障、完全去中心化架構(gòu)的無線標(biāo)準(zhǔn)，藍(lán)牙 mesh 網(wǎng)絡(luò)非常適用于創(chuàng)建控制、監(jiān)測及自動(dòng)化系統(tǒng)，讓成百上千臺(tái)設(shè)備能夠可靠安全地通信?！?/p>
藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)，AIoT領(lǐng)軍企業(yè)的首選無線技術(shù)
如今，基于藍(lán)牙 mesh 技術(shù)的智能家居、照明控制系統(tǒng)已得到眾多領(lǐng)軍企業(yè)的大力支持。樂鑫信息科技（Espressif）多年來深耕 AIoT 領(lǐng)域軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計(jì)，其開發(fā)的藍(lán)牙 mesh 協(xié)議棧 ESP-BLE-MESH 主要應(yīng)用于智能家居，智能照明，以及智能工業(yè)等細(xì)分市場。
樂鑫基于 Zephyr Bluetooth? mesh 開發(fā)了開源的藍(lán)牙 mesh 協(xié)議棧 ESP-BLE-MESH，全面支持藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟 (Bluetooth SIG) 藍(lán)牙 mesh 協(xié)議規(guī)定的幾乎所有 core features，client models 和 server models，是當(dāng)前開源協(xié)議棧中功能最齊全的藍(lán)牙 mesh 協(xié)議棧之一。通過該協(xié)議棧，用戶可以和全球不同廠商、不同類型的標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙 mesh 設(shè)備互相通信，協(xié)同工作。樂鑫的工程師基于用戶實(shí)際使用場景，對(duì)藍(lán)牙 mesh 做了很多技術(shù)創(chuàng)新。例如，2019 年，樂鑫推出了藍(lán)牙 mesh 快速配網(wǎng)技術(shù) (Fast Provisioning Model) ，能夠支持 100 個(gè)節(jié)點(diǎn)在 50s 內(nèi)完成全部配網(wǎng)工作。
樂鑫的藍(lán)牙 mesh 協(xié)議棧主要應(yīng)用于智能家居，智能照明，以及智能工業(yè)等細(xì)分市場。用戶可以基于它構(gòu)建安全穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備組網(wǎng)互聯(lián)、自動(dòng)化控制、遠(yuǎn)程監(jiān)測等功能。此外，樂鑫還提供集成藍(lán)牙和 Wi-Fi 或 IEEE 802.15.4的 SoC（如 ESP32 系列、ESP32-S 系列、ESP32-C 系列和 ESP32-H 系列），因此用戶也能夠基于樂鑫藍(lán)牙 mesh 協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙 mesh 和 Wi-Fi 或 IEEE 802.15.4 相互轉(zhuǎn)換的網(wǎng)關(guān)。
樂鑫科技創(chuàng)始 CEO 張瑞安表示，樂鑫選擇藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)，主要看中以下三方面優(yōu)勢(shì)：
1）低功耗藍(lán)牙是當(dāng)前市場上的主流無線通信協(xié)議之一，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備。它能夠通過自適應(yīng)跳頻技術(shù)在擁擠的 2.4 GHz 頻段中穩(wěn)定工作。低功耗藍(lán)牙具有高安全性和全球標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙設(shè)備互聯(lián)互通等特點(diǎn)。如果硬件資源允許，市場上現(xiàn)有的低功耗藍(lán)牙設(shè)備可以通過 OTA（Over-the-Air） 升級(jí)支持藍(lán)牙 mesh 協(xié)議，這是樂鑫藍(lán)牙 mesh 協(xié)議棧發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，也是藍(lán)牙 mesh 得以推廣和普及的關(guān)鍵。
2）藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟為藍(lán)牙 mesh 制定了詳細(xì)的協(xié)議規(guī)范、應(yīng)用模型和測試規(guī)范，涵蓋了常見的應(yīng)用場景和設(shè)備類型。同時(shí)，協(xié)議的可擴(kuò)展性也確保藍(lán)牙 mesh 未來可以滿足更多的使用場景。
3）此外，由于藍(lán)牙 mesh 是基于低功耗藍(lán)牙定義的上層協(xié)議，從芯片研發(fā)的角度來看，支持藍(lán)牙 mesh 功能并不需要修改芯片內(nèi)部電路設(shè)計(jì)。藍(lán)牙 mesh 協(xié)議拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也相對(duì)簡單，軟件實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙 mesh 無需占用設(shè)備較大內(nèi)存，有效降低了客戶使用 mesh 網(wǎng)絡(luò)所需要的成本。
藍(lán)牙m(xù)esh解決方案，賦能多樣落地應(yīng)用場景
在智能照明領(lǐng)域，樂鑫藍(lán)牙 mesh 協(xié)議?？捎糜诩彝ァ⑵髽I(yè)、工業(yè)和公共設(shè)施等領(lǐng)域智能燈的連接與控制。由于照明設(shè)備普遍安裝在墻上并由墻壁接線供電，使用樂鑫藍(lán)牙 mesh 協(xié)議?？梢越档途W(wǎng)絡(luò)部署和管理難度，是此類場景的理想解決方案。此外，藍(lán)牙 mesh 協(xié)議自組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)自愈和容錯(cuò)機(jī)制等特性，也充分適用于在家庭中部署智能設(shè)備。例如，在 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)的盲區(qū)，可以通過藍(lán)牙 mesh 使設(shè)備得到有效連接。
在部署藍(lán)牙 mesh 網(wǎng)絡(luò)的過程中，可以通過網(wǎng)關(guān)聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制設(shè)備。樂鑫 SoC 集成了藍(lán)牙（經(jīng)典藍(lán)牙+低功耗藍(lán)牙）和 Wi-Fi或 IEEE 802.15.4，并支持多種協(xié)議共存?？蛻艨梢曰跇扶嗡{(lán)牙 mesh 協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)這樣的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。例如，樂鑫已幫助客戶將樂鑫藍(lán)牙 mesh 協(xié)議棧集成到智能音箱中，使其充當(dāng)網(wǎng)關(guān)?；谒{(lán)牙和 Wi-Fi 共存機(jī)制，客戶僅用一顆樂鑫高度集成的芯片，就能夠控制附近的其他藍(lán)牙 mesh 設(shè)備。與此同時(shí)，設(shè)備還能使用經(jīng)典藍(lán)牙播放音樂，并保持穩(wěn)定的 Wi-Fi 連接。
藍(lán)牙 mesh 未來的“無線”潛力
樂鑫科技創(chuàng)始 CEO 張瑞安認(rèn)為，基于目前的市場數(shù)據(jù)，未來藍(lán)牙 mesh 在智能照明領(lǐng)域的應(yīng)用場景將會(huì)愈加廣闊。例如，將 Bluetooth 5.1 的 AoA/AoD 技術(shù)和藍(lán)牙 mesh 結(jié)合，即可通過照明網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位功能。這也為消費(fèi)者和企業(yè)帶來更廣闊的應(yīng)用思路，如室內(nèi)定位、資產(chǎn)追蹤和個(gè)性化應(yīng)用場景等。同樣，基于藍(lán)牙 mesh 具有的設(shè)備互聯(lián)，以及通過網(wǎng)關(guān)聯(lián)網(wǎng)的功能，未來還會(huì)不斷涌現(xiàn)更多智能照明應(yīng)用。
除了室內(nèi)定位，藍(lán)牙 mesh 在 AIoT 領(lǐng)域的應(yīng)用也將增加。將藍(lán)牙 mesh、語音和圖像識(shí)別、智能家居傳感器與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合，將會(huì)使設(shè)備自主學(xué)習(xí)并理解人們的生活習(xí)慣，為人們帶來更智能化的體驗(yàn)，進(jìn)一步提高生活品質(zhì)。
隨著越來越多智能手機(jī)對(duì)藍(lán)牙 mesh 提供全面支持，未來手機(jī)和藍(lán)牙 mesh 將會(huì)實(shí)現(xiàn)更多交互。樂鑫也看好藍(lán)牙 mesh 未來可能支持 IP 協(xié)議的潛力?；谄淇蛇B接 IP 協(xié)議的功能，用戶將不僅能通過手機(jī)就近控制藍(lán)牙 mesh 設(shè)備，也能無需網(wǎng)關(guān)就實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。
將 Bluetooth 5.2 的 LE Audio 與藍(lán)牙 mesh 結(jié)合，也可能實(shí)現(xiàn)很多創(chuàng)新應(yīng)用，例如在藍(lán)牙 mesh 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)語音和音頻應(yīng)用的支持。要實(shí)現(xiàn)這些還需要藍(lán)牙 mesh 進(jìn)一步擴(kuò)展協(xié)議內(nèi)容，例如支持 LE Audio。
