蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)一举将BT5的峰值传输速率从1 Mbits/s提高到2 Mbits/s,连接范围也从30米延伸到100米。根据Bluetooth SIG在正式发布BT5与网状网络规格时指出,这些增强的功能以及更大的广播数据传输量,将使“我们从‘app与设备配对’(app-paired-to-device)的模式转向‘非联机式’(connectionless)的IoT服务发展。”

专为BT5打造的芯片也必须扩展物理层,预计在今年底以前就可开始出货。至今尚未命名的BT网状网络规格将与现有芯片兼容,因此预计会更早出现。

市调公司ABI Research分析师Andrew Zignani表示,这一进展让蓝牙更进一步扩展到整个家庭与庭院,利用智能手机或平板电脑就可以当作控制器,因而不必像Zigbee一样还需使用家庭网关。

透过网状网络,蓝牙甚至还能够深入智能建筑物与智能城市等应用。然而,他补充说,“它还必须逐渐整合于涵盖Wi-Fi、ZigBee、Thread与Z-Wave等多种无线技术的IoT网关或智慧中枢(hub),”才能完全实现IoT。

“对于智慧家庭和建筑物来说,涵盖范围至关重要,而速度更快更好,”赛普拉斯半导体(Cypress Semiconductor)无线部门副总裁Eran Sandhaus表示。Cypress最近还收购了博通(Broadcom)的IoT业务。

Cypress目前己开始出样新的蓝牙芯片,透过内建的升压功率放大器将连接范围扩展到400米,不过其代价是更高的功耗。“市场对于长距离蓝牙的需求高于预期,”Sandhaus强调,客户将会使用这些芯片控制一切事物,从家中庭院的洒水器到停车计费表等。

为了扩展传输范围,BT5将使用更精密的接收器设计,而非Cypress开发的发射机。该规格还支持更高8倍的广播数据传输速率,提高其室内定位app与网状网络应用。

ABI Research的Zignani指出,网状网络规格将大幅扩展蓝牙所支持的范围与节点数量,还可利用整个节点之间共享的数据,实现各种智能应用。

相较于ZigBee与Thread所用的途径,网状网络将采用其他更简单的建置方式。但Zignani指出,其折衷之处在于“所有的节点都接收信息以及进行传送,甚至是不相关的,这表示设备必须花更多时间于唤醒以及传递不一定必要的信息,增加了网络的功耗负载。”

其结果是“延迟并不算太严重......虽然消耗更多的功率,但你能将信息传送地更远,而且也更简单。”Cypress的Sandhaus补充说,这些增强的功能将使蓝牙越来越有能力与Zigbee竞争消费与商用传感器节点等应用。

打造互连互通的IoT网络

当然,各种竞争的无线技术也不会等闲视之。

去年十二月,Zigbee联盟(Zigbee Alliance)批准其3.0规格,为其瞄准家庭与建筑物自动化的初始ZigBee规格建立统一各种应用配置的共同架构,并展开与EnOcean联盟的合作。在一年多以前,该联盟还曾与Google旗下Nest推出的智慧家庭协议Thread达成互操作性协议。

新的900 MHz HaLow为Wi-Fi带来了更长的距离以及更低功耗,“Z-Wave则继续保有其于家庭安全市场的强力位置,”Zignani强调。

Thread提供基于基于IPv6的802.15.4网络版本,而Zigbee则早在去年即已支持Thread。“虽然蓝牙4.2规范规定提供支持6LoWPAN的能力......但这还未经标准化,”Zignani认为IPv6可望成为“确保执行于不同网络层的各种IoT设备之间互操作性”的潜在关键途径。

最终,“并不会只有一种连网解决方案......但采用Wi-Fi、蓝牙与802.15.4等技术组合的设备,每一种技术都有各自的长处和限制,”从而为多协议芯片与家用路由器开启机会之门。

Bluetooth SIG已为IP支持成立了一个工作组,但其争议点同样在于采用IP的成本。“如果你必须在本地处理每个单元,IP可能是非常重要的,但许多app多半透过手机或家庭中枢作业,所以只需使用网络处理转换层,”Sandhaus说,“IPv6需要较繁重的堆栈和协议,并不一定都具有成本和功率效率,所以只在需要时才使用。”

整体而言,Sandhaus同意各种不同的技术之间寻求合作(而非竞争),才是物联网的未来方式。“目前彼此之间存在很大的差距,而蓝牙5.0就是要试着消除其中一部份的差距,”Sandhaus说,“长期来看,我们需要融合蓝牙和Wi-Fi,共同打造无处不在的网络……。”

根据Bluetooth SIG预计,今年将有近30亿个蓝牙设备出货,这一数字将在2020年时达到50亿台,届时将在物联网中占1/3的节点。

根据ABI Research,蓝牙目前在智慧家庭市场的占有率约为8%,预计将在2021年以前成长超过26%。然而,Zignani指出,“基于802.15.4的解决方案,如ZigBee与Thread,预计将强劲成长,从目前不到17%的市占率快速成长,预计将在2021年以前达到近30%。”

编译:Susan Hong

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载

EETC wechat barcode


关注最前沿的电子设计资讯,请关注“电子工程专辑微信公众号”。