飞利浦:Bluetooth Mesh自组网络将成为智能照明参与物联网主要标准
LEDinside · 2017-03-27
1
蓝牙Mesh技术的发展
现如今,蓝牙技术已经家喻户晓,公众就算不了解其含义,却或多或少有使用蓝牙技术的经历,比如用手机连个蓝牙音响播放音乐或是在车里使用蓝牙扩音器通话,几乎所有的智能终端都在使用蓝牙技术。
蓝牙技术在手机领域,尤其是智能手机产品中一直扮演着重要的作用。自1999年诞生以来,由其衍生的Zigbee和 Z-Wave等低能耗,小型化的方案协议成为了智能照明的主要标准,而Bluetooth技术固有优势在于,它已经越来越多地被应用于各种电子设备,如手机、笔记本、平本电脑、耳机等。虽然从总体覆盖程度来讲,Bluetooth不能与WiFi相比,但却比ZigBee范围更广。
近年来,随着智能穿戴设备的发展,Bluetooth Smart技术(蓝牙4.2)开始在智能设备领域有了更加深层次的应用,包括智能手表、智能眼镜等多类可移动智能设备都具备了蓝牙传输功能。例如,小米的智能手环与小米智能手机之间的通信主依赖的技术就是蓝牙。熟悉蓝牙技术的用户都知道,目前最新的被广泛应用的蓝牙标准已经到了5.0 阶段, 也就是Bluetooth Smart Mesh
蓝牙5.0与4.2对比
应用于智能照明领域,Bluetooth Smart主要特点是不必受无线网络的束缚。传统上利用WiFi通信的设备方便与互联网相连,但也留下了如果突然断网或掉线,相应的智能家居设备还如何发挥神奇功能的问题,这一点在蓝牙技术这里似乎不必忧虑。
蓝牙设备之间可以不通网络就能实现设备与设备之间的“对话”。换句话说,智能家居设备采用蓝牙这种技术,在有限的范围内就能完成相互之间的信息传递,实现利用手机等设备的控制。
蓝牙Mesh技术则进一步让智慧型手机成为物联网(Internet of Things)的控制中枢,亦即智慧家庭里的蓝牙Smart设备可以轻松串连成网路,并让消费者透过任何支援蓝牙Smart的手机、平板电脑或个人电脑(PC)控制或监控智慧照明、温控/烟雾侦测、家庭感测器等系统运作情形。
传统Wifi拓扑网络与蓝牙mesh拓扑网络
由于Mesh网路不须要复杂的设定、配对或使用路由器等存取装置,因此并不会造成额外的安装负担,反观采用其他智慧家庭联网技术如ZigBee、Z-wave或其他厂商间自有的通讯技术,多须加装闸道器(Gateway)才能确保各种装置/感测器沟通无虞。
只需一台手机就能自动组网的 Mesh 技术和传统借助gateway 的网络
另一项让蓝牙Mesh技术在智慧家庭领域崭露头角的关键因素,为其低耗电优势。未来智慧家庭中导入最多无线通讯技术晶片的应用装置,将系发光二极体(LED)灯具及各式感测器,其对耗能表现具备极严苛的要求,耗电量仅无线区域网路(Wi-Fi)二十分之一。
脱胎于蓝牙4.2 Bluetooth Smart 技术,自2015年以来, 蓝牙智能自组网络(Bluetooth Smart Mesh)通过助力Bluetooth Smart技术实现标准化的mesh网络功能。低功耗传输与自动组网部分作为蓝牙5.0版本的重点,沿用了曾经的Wibree标准。采用简单的GFSK调制,拥有极低的运行和待机功耗,使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久。
毫无疑问,新的低功耗蓝牙Mesh将挑战诸如ZigBee、Z-wave等技术,低功耗蓝牙Mesh的网络拓扑相比ZigBee的星型拓扑简单得多,而传输距离又比Z-wave有很大优势,尽管是个后来者,但凭借其在智能家居领域的领先地位,未来发展还是值得期待。随着Bluetooth Smart 传感器在家居应用中的增长,mesh网络也将成为整合的组件,让采用蓝牙技术的智能门锁、灯光控制、暖通空调(HVAC)系统、以及家用电器等都能协同工作,为消费者带来无缝的智能家居体验。
蓝牙Mesh自组网的类型是十分自由
蓝牙mesh技术本身在智能家居领域的推广,也使其在独立智能照明生厂商融入物联网大家庭的可能性看起来前景更加光明。就目前而言,使用蓝牙Mesh技术的智能照明设备应用于其他智能家居领域不存在根本的技术性障碍,算是一种比较主流的无线通讯技术,比如三星的智能灯泡、Philips Xitanium 智能照明驱动等智能照明设备所采用通信标准都是Bluetooth Smart Mesh 。
基于蓝牙Mesh的智能照明系统
2
飞利浦在蓝牙Mesh智能照明领域高歌猛进
作为行业龙头之一, 飞利浦近年来不断重组其照明部门,并在智能照明领域高歌猛进。近期又将4家智能照明设备制造商Gooee ,Silvair ,Steinel 和Lucy Zodion笼络至其蓝牙OEM产品线的18家特许生产企业名单中。
飞利浦在其官方网站近期公告中,展示了其雄心勃勃的计划,“如果你希望在我们基础性能的组件之外找寻带有照明互联功能的应用,SR 认证伙伴计划将是个不错的开始。”
SR 是 ’Sensor Ready‘的缩写,是飞利浦研发的一系列智能照明驱动技术,目的是赋予灯具自动检测、收集、联结同一物联网中的动作捕捉、温湿度、噪音及空气质量等一系列传感器数据的能力,且不通过任何路由器或闸路器的桥接,这种技术应用的正是蓝牙Mesh技术。
早在两年前,飞利浦就已经推出了面向室内灯具制造商智能转型的Xitanium SR 系列智能调光驱动,可自动根据采集到的传感器数据不借助任何遥控器成组地调节灯具明暗、色温、开关等基本功能。飞利浦将在今年将其落实到户外照明领域。
SR认证标志
SR驱动
‘‘照明市场正受到多功能互联需求的强烈影响’‘,负责飞利浦SR项目的冯※摩根先生这样表示,’‘ 我们坚信在各组件相互独立联动的生态系统里, 提供一个’采用开发通信标准的联动式模块‘ 显得更为灵活。SR项目正是这样一个全球性项目,我们正是看到了这样一种一体化趋势:全球各地照明系统制造商希望能够找到一个进入物联网通联世界的入口。‘’
在大力拓展基于蓝牙Mesh技术的 SR Program 同时,摩根先生也不得不承认,作为蓝牙在智能照明领域的新一代技术,蓝牙Mesh正在逐渐完善,但在智能照明领域的影响力还是有限。相对于ZigBee、Z-wave,Bluetooth Mesh的应用还是较为碎片化,目前蓝牙Mesh协议的关键技术正由蓝牙芯片制造商CSR一手把持,主要应用对象还是一些单独工作的智能灯泡、智能灯具、智能开关等设备。对此,CSR也正积极与蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)的Smart Mesh Study Group合作,希望尽快建立蓝牙Smart网状网络全球标准。
此外,Bluetooth Mesh对可穿戴设备的支持分成硬件和软件也令其在智能家居领域有些尴尬,一旦手机上的标准没有达到这个级别将意味着相应的智能家设备将不能支持该手机的控制。(本文作者:Valentin Lu/陆文俊, Product Manager at TAO Light)