请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版

蓝牙研发网

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
蓝牙研发网 主页 文章 技术文章 查看内容

蓝牙Mesh凭什么PK Wi-Fi

2017-10-19 08:28| 发布者: 小小蓝牙| 查看: 5747| 评论: 0

摘要: 一、蓝牙Mesh凭什么PK Wi-Fi以十分之一的功耗、旗鼓相当的覆盖力,蓝牙在23岁的时候又开始向Wi-Fi发出了PK信号。作为一项全球通用无线标准,在2017年7月下旬正式推出蓝牙Mesh,将其定位成为包括智能楼宇和工业物联网 ...


一、蓝牙Mesh凭什么PK Wi-Fi

以十分之一的功耗、旗鼓相当的覆盖力,蓝牙在23岁的时候又开始向Wi-Fi发出了PK信号作为一项全球通用无线标准,在2017年7月下旬正式推出蓝牙Mesh,将其定位成为包括智能楼宇和工业物联网在内的各大新领域及新应用的主流低功耗无线通信技术。Mesh功能不仅可提供多对多的设备传输,还特别提高了构建大范围网络覆盖的通信效能,适用于需要为数以万计设备连通交互的物联网解决方案,更在一定程度上开始侵占原本属于Wi-Fi的地盘。

蓝牙Mesh凭什么PK Wi-Fi

那么蓝牙Mesh凭什么PK Wi-Fi呢?在笔者看来不外乎两个关键点:覆盖扩展性和低功耗。

在传统定义上,Wi-Fi被认为是消除LAN(局域网)上的网线而生。蓝牙则是设计用于计算设备(笔记本电脑、智能手机)和各种外设(如键盘和耳机)之间创建个人区域网络(PAN)的,因此通常覆盖距离比Wi-Fi更短。不过随着蓝牙版本的持续演进,到了蓝牙Mesh阶段,在无遮挡环境下一个最新版的蓝牙单节点信号覆盖距离甚至可提升到300米左右(已同Wi-Fi的覆盖范围相当)。

然而蓝牙Mesh毕竟是一项基于低功耗蓝牙(BLE)协议的技术,常规设备的覆盖一般还达不到那么远,不过在单一网络中蓝牙Mesh可拓展多达32000个节点连接。这就让蓝牙Mesh非常适合在安装了高密度照明以及大量物联网传感器的商用或工业环境中使用。

蓝牙Mesh基于低功耗蓝牙(BLE)协议

此外,蓝牙Mesh具有自愈能力,可通过控制信号的发送接收进行多路径传输,有效降低网状网络内出现单点故障导致信号中断的风险。其支持受控的网络泛洪中继架构,固有的多路径和自愈特性等等都能确保可靠的信息传递。而支持Mesh的蓝牙设备还可自我检测状态并回报异常,方便设备的维护管理。

除了覆盖,蓝牙Mesh在功耗上也要优于Wi-Fi的表现。一个蓝牙Mesh节点的传输功耗要小于10mW,而一个Wi-Fi节点(如AP)的传输功耗则最少也要100mW,甚至更大。蓝牙Mesh支持自动休眠,想想一个由小型纽扣电池供电的温度传感器。每当温度高于或低于配置的上限和下限阈值时,它每分钟会发送一次温度数据。如果温度维持在上下阈值内,则不发送消息。以上操作容易实现,因此能够进一步降低设备的功耗。

由此可以看出,在信号覆盖拓展与低功耗连接等物联网应用场景中,蓝牙Mesh将可以和Wi-Fi一较高下。


第2页:速率是软肋 安全仍需加强

速率是软肋 安全仍需加强

不过需要注意的是,由于蓝牙Mesh是基于低功耗蓝牙(BLE)协议的技术,因此传输速率是其一大软肋,最大仅为2Mbps左右,尚无法同千兆级别的Wi-Fi相提并论。但是相对的,虽然Wi-Fi传输较高,但其设备的CPU功率也很高,而且一般都要外接常规电源才能保证长时间的稳定运行。这让蓝牙Mesh更适合满足日渐高涨的物联网应用趋势。

蓝牙mesh与Wi-Fi参数对比

为了强化通信安全,蓝牙协议在设计之初就已考虑到安全问题,通过创建独立的链路密钥来加密蓝牙配对后的交换数据。在蓝牙2.1版本之后更引入了256位的椭圆曲线加密,并选用极大的随机数做种子,让链路密钥的变化可能,获得指数级提升。

对于未来主推的蓝牙Mesh采用了多层面安全防护

蓝牙Mesh还支持多层面安全防护,不仅在网络层,应用层上也有加密和认证的防御机制,网络中的所有节点都无需读取消息内容,就能对其进行中继转发。此外,每个Mesh封包都会进行模糊化处理,去掉消息中的任何识别信息,防止对Mesh节点设备的追踪。

虽然近期蓝牙曝出了不少漏洞,但并不是蓝牙协议本身的漏洞,而是各个操作系统对蓝牙协议栈的接口实现上出现了问题。这显然与设备供应商的具体应用有直接关系,不过鉴于涉及到大量的主流操作系统,如Android、iOS、Windows以及Linux等等,因此其危害性仍不容小觑。安全专家建议,企业应尽快从相关设备供应商处索取漏洞补丁,以确保蓝牙设备的数据交互安全。


第3页:应用场景决胜负

应用场景决胜负

从上面可以看出,蓝牙Mesh将可在覆盖面积与低功耗方面同Wi-Fi一争长短。那么蓝牙Mesh能够替代Wi-Fi么?并不能。不过在下面的一些应用场景中,蓝牙Mesh却能够显示出自身的技术优势。

蓝牙Mesh适合智能家居以及智能办公室的楼宇自动化场景

首先,在能家居以及智能办公室的楼宇自动化场景。借助蓝牙Mesh技术可将先进的楼宇控制和自动化系统用于照明、供暖和制冷以及安全,能让家庭和办公室变得更加智能化。预计到2022年,智能楼宇相关的蓝牙设备年出货量将达到11亿台。

蓝牙在的智能楼宇市场潜力巨大

其次,在工业工厂环境里的无线传感器网络。为了提高效率,许多制造商公司正在寻求在昂贵的设备上扩大对传感器的使用,通过部署更多的无线传感器来监测温度、振动、湿度等数据,进而让企业可以更好地预测需要维护的时间,减少机器宕机等突发状况。

蓝牙Mesh适合工厂无线传感器网络

还有,在大型复杂建筑环境内的资产跟踪方面。例如,一些医院正在寻求能够在整个建筑设施中更好地追踪昂贵移动医疗设备的方法,而蓝牙Mesh显然能够提供一个恰当的连网与定位解决方案。

通过对比可以看出,现阶段蓝牙Mesh与Wi-Fi两者仍是互补关系,无法进行替代。而且需要看到,虽然蓝牙的系统集成商多达2、3万,但蓝牙芯片厂商却历历可数,包括高通(Qualcomm)、Broadcom、德州仪器(TI)、Nordic等。并且对于蓝牙Mesh的更新换代,一些传感器不仅要更新固件,还可能要重新采购高阶版本的蓝牙硬件模块才能支持,显然距离挑战Wi-Fi王座仍有一段不短的路途要走了。

结论:通过对比可以看出,现阶段蓝牙Mesh与Wi-Fi两者仍是互补关系,无法进行替代。而且需要看到,虽然蓝牙的系统集成商多达2、3万,但蓝牙芯片厂商却历历可数,包括高通(Qualcomm)、Broadcom、德州仪器(TI)、Nordic等。并且对于蓝牙Mesh的更新换代,一些传感器不仅要更新固件,还可能要重新采购高阶版本的蓝牙硬件模块才能支持,显然距离挑战Wi-Fi王座仍有一段不短的路途要走了。


1

鲜花

握手

雷人
1

路过

鸡蛋

刚表态过的朋友 (2 人)

最新评论

Archiver|小黑屋|蓝牙研发网 ( 粤ICP备14052215号-1 )

GMT+8, 2024-4-12 19:17 , Processed in 0.031250 second(s), 15 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2021, Tencent Cloud.

返回顶部