蓝牙5的应用全面支持Mesh标准并可实现多对多通信

蓝牙，在我们的日常生活中具有广泛应用，甚至是手机，电脑，汽车，耳机等设备，都离不开蓝牙，但蓝牙在过去的应用中，传输距离，传输速率，数据传输量及连接设备，都有较大的限制性。在这样的条件下，蓝牙 5 应运而生，蓝牙5在蓝牙4的基础上有了“4倍传输距离、2倍传输速率、8倍广播数据传输量”的提升，也有了与其他无线技术的互操作性和共存性的提升。蓝牙5还实现了从蓝牙4.2的“一对一”到“一对多”的拓展，让蓝牙耳机、蓝牙音箱、可穿戴、智能家居等应用场景有了更为良好的使用体验。而在七月份，蓝牙技术联盟发布的Mesh标准还将实现“多对多”连接，将应用场景拓展到工业IOT等更为宽广的领域。

蓝牙5标准从去年的12月份发布至今，在IP厂商和芯片厂商的努力推进下，蓝牙 5已被应用到三星 Galaxy S8、小米6和1加5等智能手机上面。

“相比之前的4.1、4.2标准，蓝牙5通过增加接收灵敏度，在传输距离上有了4倍的提升。4倍的长距离，激发了一些潜在的应用场景，比如智能家居。以前最多只能在两室一厅内使用蓝牙，而现在前庭后院、整栋楼宇都可以使用蓝牙连接。”蓝牙技术联盟(SIG)亚太区技术项目经理任凯表示。

4倍的提升如何实现的呢?任凯称，是通过加入前项纠错编码，使接蓝牙5收灵敏度有了4db到12db的提升，理论上6个db的增加，传输距离就会翻倍，而12个db的增加，距离就是4倍。任凯透露，目前很多芯片公司对蓝牙5实测的距离还不止4倍。

“说到前项纠错编码，蓝牙5有两个机制，二分之一的Coding和八分之一的Coding。这两个编码在开发时有很多的灵活性，开发者可根据产品传输距离远近的需要，来选择采用哪一个，比如传输距离只需达到60米，可能二分之一Coding就够了，而如果想要达到120米或更远，就采用八分之一的Coding。”他说。

除了传输距离有4倍的增长，蓝牙5的码率也提升到了2Mbps，是蓝牙4.2的两倍。有人认为，蓝牙5使用了高速率之后，功耗可能会有一定的提升。任凯表示，具体功耗提升的程度还要看芯片厂商各自的方案设计，他强调随着工艺的改进和IP的优化，速率的提升并代表功耗就有十分明显的提升。

蓝牙5还一大更新是广播包长度的扩展，达到了8倍广播数据传输量。从之前蓝牙4.0、4.1、4.2的31个字节，扩展到了蓝牙5的255个字节，这让蓝牙Beacon的应用做到了“一对多”，同时还实现了室内定位功能。

任凯表示，Beacon就是一个广播，只需在蓝牙芯片上加一个发射器就够了，开发者要关注的重点是，怎样通过Beacon这样一个链路去承载一些多样化的服务，比如把Beacon部署在机场或商场里，将航班延误、商品打折信息通过Beacon进行推送。

在Beacon的定位应用上，目前盖特威克机场在两个航站楼内安装了2000个Beacon，打造了出了比GPS更可靠的室内导航系统，这个定位系统，是全球基于蓝牙Beacon的机场定位系统。在实际应用中，用户只需要按照移动设备(手机)相机视图所使用的路径，就可以轻松找到值机区域、登机口和行李领取处等。

蓝牙5标准从发布到现在，已有8个月时间，还处在一个市场孕育期。从整个蓝牙的生态系统来看，蓝牙5发布之后，最上游的IP厂商(ARM、CEVA、Mentor、Synopsys等)已陆续开始提供蓝牙5的IP，而芯片厂商(TI、Dialog、On Semiconductor、Nordic、Silicon Labs等)也已经开发出了蓝牙5芯片。可以预见，今年Q3、Q4陆续还会有更多的蓝牙5芯片出来。

19日上午，SIG正式宣布蓝牙技术开始全面支持Mesh网状网络！全新的“多对多”传输能力，将实现大范围网络覆盖的通信效能，适用于楼宇自动化、无线传感器网络等需要让数以万计的设备在可靠、安全的环境下传输的IOT解决方案。

SIG官方的信息显示，在商业建筑、工厂自动化等场景的应用会是蓝牙Mesh的独到之处。在可靠性方面，Mesh具有与生俱来的自愈网络，可避免单点故障以影响整个网络的连接品质；在可扩展性方面，Mesh支持成千上万个节点，可提供工业级性能；三是安全性，Mesh可提供工业级的安全防护，抵御所有已知攻击。

除此，蓝牙Mesh提供的全球互通性，将确保不同品牌的产品能够互相协同工作。而这个互通性，主要来自于Mesh实现了全栈解决方案（Full-Stack solution），从低端无线射频至高端应用层皆完整定义，从而确保技术的各个层面具备完整规范。同时在规格开发过程中就做好了全面的多品牌间互操作性测试，而非在规格发布之后才进行测试。最后是提供完善的认证工具和开发流程。成熟的蓝牙生态系统，也确保了产品快速推向市场的信心！

蓝牙技术构建的Mesh网络还具有诸如物资跟踪、地标及导引等附加服务。在智能楼宇自动化市场中，特别是智能照明的应用，Mesh能提供自动化服务平台，这都会是客户选择Mesh技术的重要原因。

那么，蓝牙Mesh和前一代蓝牙技术是否是一个长耦合的关系？任凯表示，不管是蓝牙4.0、4.1还是4.2，只要是低功耗蓝牙设备，今后都可以装蓝牙Mesh(类似一个软件的升级)，不一定非得是蓝牙5平台。

Mesh工作组从建立到现在已经两年多的时间，今日标准正式发布，Mesh强大的性能提升以及多领域应用前景已显而易见。任凯称，Beacon的应用场景是“一对多”，而Mesh有希望拓展这个网络实现“多对多”，不管设备在这个网络中扮演什么角色，只要通过一个数据的发送，就可以寻址到网络中的另外一个节点。

据介绍，Mesh工作组是SIG目前拥有最多会员参与的工作组，大概有超过100家的公司参与，意味着业界对这项技术有着非常高的关注度。

任凯强调，Mesh的普及速度要比蓝牙5来得更快一些。因为Mesh的开发和使用，很可能是芯片厂商将一个SDK给到开发商就可以使用，也可能是SDK配合相关的API的接口，开发者拿到API的接口后进行一个编程就可以使用。

目前蓝牙已经演进到第5代技术，蓝牙的应用场景在音频领域，比如在车机连接、蓝牙耳机、蓝牙音箱、可穿戴的应用等。任凯指出，将来有了Mesh网络，对工业物联网的应用会是一个很好的补充，因此，随着蓝牙5芯片落地以及Mesh标准的发布，这些IOT的应用会陆续推到市场上去

目前，无线传输技术类型繁多，但市场需求也非常繁杂，很难有一种无线技术能满足所有的应用场景，现在很多芯片厂商都推出了“二合一”和“三合一”的通信芯片，比如把LoRa和低功耗蓝牙结合在一起，将来应用的场景也会非常广泛，这体现了蓝牙和其他无线通信技术的共存性。

根据ABI Research调研机构的数据显示，预计到2021年，全球联网设备安装将达到480亿台，其中近1/3(160亿台)采用蓝牙技术。可见蓝牙的应用前景十分乐观。目前，蓝牙5已经在传输距离、传输速度和广播数据传输量方面有大的提升，相信随着蓝牙Mesh的发布，在互操作性、联网规模、可靠性等方面的升级，定会将应用领域由商业、工业拓展到更为广阔的空间中去。