10.11 聽聽週報-藍牙 Mesh:萬物互聯時代最理想的通訊方式之一



1、智能溫控水杯

智能溫控水杯,內置智能藍牙模塊,自由調節水杯溫度,無線加熱功能,強大的溫度傳感器,APP預設溫度,水溫報警功能,讓你隨時喝到溫水或熱水。

2、智能監測心電貼

智能監測心電貼,藍牙ble5.1加持,可實時跟蹤患者的心率數據,與手機APP互聯互通,數據實時傳到手機上,心率數據異常及時反饋給家人,保證患者的身心健康。



1、智能家居新的增長點——離線語音

在阿里巴巴以天貓精靈的智能音箱為核心載體,大舉進軍智能家居市場的形勢下,也許帶給業界的有兩點思考:智能家居正在被巨頭帶熱,智能語音在智能家居的重要性突顯。

智能語音分為離線語音、在線語音以及離線+在線三種。離線語音的智能家居方案正在興起,並在智能家居的單品和全屋智能中大力出貨。

提升智能單品、智能家居的智能化和體驗

智能語音晾衣架是一個比較火爆的單品,智能語音晾衣架品牌主要有好太太、晾霸、曬霸、邦先生等等。電子發燒友網記者從渠道瞭解到,晾衣架企業正在將部分傳統晾衣架產品逐漸轉向智能語音,以提升產品的價值和智能使用體驗。中國建築裝飾裝修材料協會晾衣架專委會數據顯示,2017 年我國電動(智能)晾衣架出貨量約為 350 萬臺,連續兩年增速接近 100%,增長迅速,預計未來隨著用戶認知度提升,智能晾衣架滲透率也有望快速提升。

不同於在線語音交互對雲端的依賴,離線語音技術可以讓設備本身具有交互能力。優勢是無需網絡,無需APP,無需佈線,插電即用,本地識別,輕鬆喚醒,反應靈敏,後續維護服務少等。馮博士認為,離線語音的特性滿足了用戶對家居控制的基本需求,成本低易於推廣,這個市場處於爆發的前期。

從渠道反饋來看,以單品看,目前離線語音控制空調的智能插座出貨量比較大。智能家居、酒店、民宿等市場對離線語音的需求正在放量。

2、藍牙 Mesh:萬物互聯時代最理想的通訊方式之一

提到萬物互聯,大多數人最先想到的就是智能設備要共同接入通訊穩定、功耗低、能搭載大量智能硬件的網絡環境中,這是最基礎的條件。

目前,無論是藍牙、WiFi、ZigBee,都已經在智能家居得到了廣泛應用。但試想一下,若有一天房間內所有家電都需要聯網,你家的網絡是否能支撐:網速卡、交互延遲、甚至斷網……這些情況絕對不是我們所期待的全屋智能。

早在2017年7月,藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)正式推出了藍牙 Mesh 標準。如果你對藍牙的印象,依舊停留在點對點、通訊距離短的印象中,那你真的該好好了解一下藍牙 Mesh 技術了。

多對多,打破傳統藍牙通訊侷限性

現實生活中,我們對於藍牙連接並不陌生。例如當手機需要與藍牙音箱相連接,只需打開藍牙,點選進行配對即可。但如果藍牙音箱需要和另一個手機進行連接,原先的手機就會斷開連接。這就是點對點的連接。

Mesh 是一種用於建立多對多(m:m)設備通信的網絡拓撲,支持直接、動態和無層級的和其他節點通信的拓撲。簡言之,只要使用 Mesh 網絡進行連接的設備,設備與設備之間可以互相通訊。這就可以實現一個手機連接大量藍牙 Mesh 設備,並進行控制的功能。

藍牙 Mesh 組網技術優化了網絡泛洪通信機制,可以接入更多的節點,並保持良好的通信性能。值得一提的是,由於每個節點間可以進行信息中繼,避免了單點故障帶來的通信中斷問題。

因此,在藍牙 Mesh 標準出臺前後的這兩年時間裡,以無線智能照明為代表的物聯網領域內,藍牙 Mesh 一直擁有著非常高的關注度和市場期待。

功耗低、聯網用戶體驗好、設備連接數指數式上升

藍牙 Mesh 組網時,多個節點接入依舊能保持高穩定性。所以,當家庭中接入的設備數量越多,藍牙 Mesh 優勢越明顯。

在單個 Mesh 網絡中,支持連接128個設備。只要增加1個網關,即可再加入128個設備。使用藍牙 Mesh 組網,你就能夠體會到設備連接數從加法變為乘法疊加的“魔力”。

大家都體驗過,藍牙設備的通訊距離非常短,穿牆能力弱,離開一定距離後,設備就會斷開連接。而通過藍牙網關,我們可以實現設備的遠程控制,規避了距離上的短板。同時在斷網的情況下,網關也能執行之前設置好的動作,實現本地化場景執行。

這種設備搭載能力和藍牙 Mesh 技術的低功耗是分不開的。據目前測試數據可知,藍牙 Mesh 的功耗是微安級別的,傳輸時延小於 50ms,輕鬆滿足家用使用標準,也為更大規模的商用環境通訊應用提供了基礎。

應用前景:藍牙通訊基礎為智能家居覆蓋提供可能;低成本與通訊優勢推動大型商用方案落地

只需打開手機 App,打開藍牙,選擇搜索設備,當手機搜索到配網狀態下的藍牙 Mesh 設備,即能自動配網,無需輸入密碼及其他點選操作。

對支持藍牙 Mesh 的智能音箱,說一句“發現設備”,即可與配網狀態下的藍牙 Mesh 設備直接連接。

這種輕便的操作方式,更符合現階段消費者的使用習慣。在實際家庭場景使用中,無需額外的網關配置動作,即可進行組網與使用,進一步降低了用戶使用門檻和成本。

除了上述組網帶來的用戶體驗優勢外,藍牙 Mesh 在智能家居領域的應用其實已經獲得了基礎的佈局支持:藍牙已經被嵌入到許多消費電子產品,特別是智能手機、平板電腦和筆記本電腦。這樣藍牙傳感器不僅可以在家裡廣泛部署,而且設備的管理和控制也更加容易。

聚焦到商用領域,在芯片級別執行功能而言,一顆高度集成的系統級芯片,意味著更少的片外元器件和更低的物料成本。對比其他一些技術,藍牙 Mesh 固件需要的 SRAM 和 FLASH 更少。這導致藍牙 Mesh 的智能設備的整體 BOM 顯著降低。

高集成度和低封裝要求有助於顯著地降低藍牙 Mesh 解決方案的成本。而低功耗、穩定性、高設備搭載數能力也預示著,藍牙 Mesh 技術成為了智慧樓宇、智能社區、智慧工業、智慧城市解決方案的理想通訊方式。


1、聽聽小知識-藍牙的連接過程

連接設備時,藍牙可確保可靠的數據傳輸。需要進行連接才能進行安全的數據傳輸。本文介紹了藍牙設備可以處於的各種狀態以及如何在這些狀態之間移動。

藍牙狀態

在啟動藍牙協議棧時,設備將處於空閒狀態,也就是說,它將是不可發現且不可連接的。通過調用API函數le_gap_bt5_set_mode,可以使設備可發現且不可連接或可發現並可連接。也可以將設備返回到空閒,不可發現和不可連接狀態。

不可連接信標

可發現但不可連接的設備稱為信標。範圍內的任何設備都可以看到廣告數據,但無法建立連接。這意味著不能寫入廣告設備的數據。信標的示例是iBeacon和Eddystone標準。如果遠程主服務器嘗試連接到不可連接的從服務器,則從服務器的堆棧會以連接拒絕錯誤響應主服務器。用戶應用程序不需要交互。

可連接的廣告商

可發現和可連接的設備會通告並接受範圍內任何設備的連接。建立連接後,堆棧會將事件le_connection_opened或le_connection_bt5_opened發送到應用程序。此事件包含遠程設備的地址,地址的類型,連接句柄,設備在連接中的角色以及用於指示設備是否已綁定的綁定句柄。在藍牙5連接的情況下,該事件還包括一個句柄,用於指示該連接與哪個廣告集相關聯。如果需要多個連接,則可以從此事件中重新啟動廣告。

關閉連接

如果關閉連接,則將事件le_connection_closed發送到應用程序。此事件包括連接句柄和斷開連接的原因。API指南的“藍牙錯誤”部分記錄了斷開連接的原因。

連接–安全和不安全

收到連接事件時(evt_le_connection_opened或evt_le_connection_bt5_opened),應用程序可以通過檢查bond_handle參數來確定與遠程設備是否存在綁定。值0xFF表示沒有綁定,其他任何值表示有效的綁定。如果未綁定本地和遠程設備,則它們之間的通信將不會被加密,並且對範圍內的任何藍牙設備都是可見的。強烈建議保護所有敏感數據。

連接事件之後,將至少有一個連接參數事件(gecko_evt_le_connection_parameters_id)。當連接打開且任何時候更新連接參數時,都會發送此事件。連接參數事件包括有關連接參數(連接間隔,等待時間,超時)以及安全模式和最大PDU大小的信息。安全模式是以下之一

1.沒有安全感

2.沒有身份驗證,但已加密

3.認證和加密

堆棧或用戶應用程序都可以請求安全連接。如果遠程設備嘗試訪問受保護的特徵,則堆棧將請求安全連接。用戶應用程序可以通過調用cmd_sm_increase_security()來請求安全連接。無論哪種情況,堆棧都會向用戶應用程序發送一個事件,以指示綁定/配對是成功(evt_sm_bonded)還是失敗(evt_bonding_failed)。

綁定與配對

安全管理器包含事件和命令,用於控制藍牙堆棧中包含的安全功能。這些功能之一是形成新鍵的能力(可鍵合模式)。如下圖所示,固定連接後,它將被綁定並分配一個長期密鑰(LTK),該密鑰可以在後續連接中使用;或者配對並分配一個短期密鑰(STK),該密鑰在連接時將被丟棄終止。成功綁定/配對後,堆棧將bond_handle作為參數將事件evt_sm_bonded發送到應用程序。與將bond_handle傳遞給evt_le_connection_opened一樣,除0xFF以外的任何值都表示已綁定設備,而在這種情況下,值0xFF表示已為當前連接配對了設備。

最大傳輸單位(MTU)

除了連接打開事件和連接參數事件外,每個連接始終會有一個GATT MTU交換事件。此事件告訴您最大傳輸單位(MTU)的大小。這是客戶端和服務器之間可以發送的任何數據包的最大大小。此事件可能需要的唯一特殊處理是使用MTU來確定是否可以在單個讀/寫中發送整個特性,或者是否需要多次寫。單個讀/寫可以為MTU –長度為3個字節。

藍牙5連接

無論連接是否安全,Bluetooth 5都允許在每個連接的基礎上選擇1 Mbps或2 Mbps PHY。可以通過調用le_connection_set_phy()來選擇PHY。對該API的調用會導致堆棧發送事件evt_le_connection_phy_status,以指示該連接實際使用了哪個PHY。下圖顯示了連接狀態的流程類似於Bluetooth 4.x的流程,並增加了選擇2M Phy的可能性。

多個連接和雙模式拓撲

最多可以允許8個同時連接。如果需要,可以使用藍牙配置結構中的max_connections參數將連接數限制為少於8個。為了允許多個連接,必須在建立連接後重新啟動廣告。這可以通過連接打開事件來完成。

藍牙4.2中的新增功能之一就是所謂的雙模式拓撲,該拓撲允許設備同時成為主設備和從設備。以前,必須斷開連接才能在主服務器和客戶端之間切換角色。

2、微軟新專利曝光:擁有震動反饋的 VR 地毯


微軟申請的一款全新專利在網上曝光,從專利的內容介紹中可以瞭解到這是一款擁有震動反饋的地毯,可以與 VR 設備配合使用來通過其中的壓力感應器追蹤玩家所處的位置。這款地毯可以有效地提升玩家們的 VR 遊戲體驗,讓玩家們獲得更為出色的臨場感。目前微軟旗下的 Xbox 主機並不支持 VR 設備,這也許意味著微軟打算在未來讓 Xbox 也加入到 VR 陣營中。


1、新 AirPods 或有四種配色

國外科技博主 Mayur Gadhiya 也在其社交賬號中曝光了新款 AirPods 的渲染圖。從圖中可看出,新款 AirPods 採用入耳式設計,並配備黑、白、金、銀四種配色。另外,預計新款 AirPods 將配備主動降噪功能,並於十月中下旬發佈。

2、Bose 宣佈停產遮噪睡眠耳塞

早前傳出的電池問題,Bose 依然沒有找到合適的解決方法。因此,Bose 近日開始向購買了這款遮噪睡眠耳塞的用戶發送郵件,確認這款產品存在電池問題,而且最近呈現了上升趨勢。在聲明中,Bose 發現,電池雖然可以安全運行,但卻不能像他們預期的那樣持久工作,未能如期達到標準。對此,Bose 決定停產這款耳機,但保修工作仍會繼續。另外用戶還可以在 2019 年 12 月 31 日前退回這款產品,以獲得全額退款。