物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 就是以某種方式連接設(shè)備，以允許收集數(shù)據(jù)并對其采取行動，并具有一定程度的智能。智能家居就是將家中的日常設(shè)備連接到一個(gè)可以輕松監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)中。因此，物聯(lián)網(wǎng)是智能家居網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分，連接設(shè)備、監(jiān)控電器和家庭數(shù)據(jù)，并采取一些行動讓用戶更舒適、提供便利或節(jié)省成本。

要將日常設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)，有幾種不同的通信網(wǎng)絡(luò)，包括藍(lán)牙、ZigBee、6LoWPAN/Thread 和 HomeKit。其中，藍(lán)牙低功耗 （BLE） 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)越來越多地被視為其他已建立的家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（如 ZigBee）的替代或補(bǔ)充。

從歷史上看，ZigBee 用于低功耗無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已有 10 多年的歷史，而藍(lán)牙傳統(tǒng)上僅用于短距離、低功耗的設(shè)備到設(shè)備通信。藍(lán)牙無法提供更廣泛的網(wǎng)絡(luò)連接，但隨著藍(lán)牙 SIG不久前宣布了一種用于藍(lán)牙智能技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu)，這種情況正在發(fā)生變化。

BLE 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)仍需要標(biāo)準(zhǔn)化，但它已經(jīng)部署在一些應(yīng)用中，例如GE 的互聯(lián)照明產(chǎn)品。通過利用這種新的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)功能，單個(gè)藍(lán)牙設(shè)備可以連接到網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備，從而覆蓋整個(gè)建筑物或家庭，使其成為家庭和工業(yè)自動化應(yīng)用的理想選擇。

隨著 BLE 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，使智能家居網(wǎng)絡(luò)變得更加可能的原因在于，藍(lán)牙已經(jīng)嵌入到許多消費(fèi)電子產(chǎn)品中，尤其是智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦。因此，藍(lán)牙傳感器不僅可以在家中廣泛部署，而且設(shè)備的管理和控制也變得更加容易，因?yàn)榭梢栽谥悄苁謾C(jī)或筆記本電腦上輕松開發(fā)應(yīng)用程序或軟件。

這為智能鎖、燈、HVAC（供暖、通風(fēng)和空調(diào)）系統(tǒng)和許多電器中的藍(lán)牙提供了一個(gè)完整的機(jī)會，它們可以形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來提供無縫的智能家居體驗(yàn)。

從系統(tǒng)控制的角度來看，移動設(shè)備中無處不在的 BLE 支持意味著不需要額外的遙控器，用戶可以使用移動應(yīng)用程序和連接的燈泡立即體驗(yàn)智能照明等功能。如果不需要遠(yuǎn)距離異地控制，則不需要網(wǎng)關(guān)或路由器，因此系統(tǒng)實(shí)施也得到了簡化。

移除網(wǎng)關(guān)還避免了間接用戶交互導(dǎo)致的用戶體驗(yàn)下降，以及普通用戶安裝和設(shè)置網(wǎng)關(guān)可能面臨的復(fù)雜性挑戰(zhàn)。這節(jié)省了可觀的成本，也簡化了部署過程。

就在芯片級實(shí)現(xiàn)這一功能而言，像泰凌半導(dǎo)體的TLSR8263這樣高度集成的片上系統(tǒng) （SoC）意味著更少的片外組件和更低的材料清單 （BOM）。此外，與其他一些技術(shù)相比，BLE 網(wǎng)狀固件需要更少的 SRAM 和程序內(nèi)存。所有這些都為采用特定解決方案的智能設(shè)備帶來了顯著的整體 BOM 節(jié)省，例如針對 BLE 網(wǎng)格的這種解決方案。

高集成度和小固件要求有助于顯著降低基于 BLE 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的解決方案的成本。例如，基于 BLE 網(wǎng)格的 CbyGE 燈泡套件（四個(gè) LED 燈泡和一個(gè)免費(fèi)的 iPhone 應(yīng)用程序）成本約為 50 美元，與其他可用的智能照明解決方案相比要低得多。

從最終用戶的角度來看，這種低價(jià)門檻對于創(chuàng)造用戶采用率非常重要。此外，在互聯(lián)燈泡應(yīng)用中，泰凌的 BLE Mesh 技術(shù)已經(jīng)能夠展示對大量節(jié)點(diǎn)的支持，即使沒有網(wǎng)關(guān)或集線器。公司已經(jīng)能夠簡單地使用手機(jī)應(yīng)用程序或遙控器同時(shí)可靠地控制 1000 多個(gè)智能 LED 燈泡。技術(shù)成熟且成本低廉，使 BLE Mesh 適用于許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

BLE 網(wǎng)格仍然存在一些挑戰(zhàn)。該標(biāo)準(zhǔn)尚未發(fā)布，目前只有少數(shù)供應(yīng)商在市場上提供該標(biāo)準(zhǔn)，其中在商業(yè)層面提供穩(wěn)定解決方案的供應(yīng)商更少。由于它是新的，一些制造商仍然持懷疑態(tài)度，并在采用新技術(shù)時(shí)持謹(jǐn)慎態(tài)度，缺乏互操作性是一個(gè)主要問題。

BLE Mesh 組合中仍有許多組件需要添加，例如更高級的云集成/交互和可選的遠(yuǎn)程訪問網(wǎng)關(guān)。不過，很明顯的是，BLE 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展和出現(xiàn)，并隨著標(biāo)準(zhǔn)化、部署增加和成本進(jìn)一步下降而成為智能家居網(wǎng)絡(luò)中更不可或缺的一部分。

作者：Dr. Wenjun Sheng， Chief Executive Officer， Telink Semiconductor

審核編輯：郭婷