介绍
写这篇文章的目的是普及知识, 分享见解, 并激发灵感. 通过阅读本文, 您将对蓝牙Mesh技术有更好、更透彻的了解, 以及它的工作原理, 主要优势, 以及从实际使用案例中感受到的好处.
蓝牙低功耗, 也称为 BLE 和蓝牙 5.0, 是一个短- 范围技术广泛应用于 人员定位 和 物品追踪 各种室内场景. 它具有强大的无线通信优势，但能耗和安装成本较低 & 维护 (埃尔南德斯-索拉纳等人。, 2020). 然而, 没有完美的技术. 起初, BLE 不存在网状网络特性且不能很好地支持. 以前的 BLE 产品只能支持连接到中央设备的数量非常有限的外围设备, 无法应对包含越来越多物联网设备的日益复杂的物联网系统，因此需要无缝协调. 因此, 物联网创新者拥抱蓝牙 Mesh 势在必行, 结合了两者优点的技术进步.
蓝牙网状网络技术
顾名思义, 蓝牙 Mesh 是两种优秀技术的结合，允许每种技术的优势抵消和补偿另一种技术的局限性. 更多来自权威方面的信息, 蓝牙Mesh是一种网状网络，允许物联网设备以较低的成本通过BLE无线通信相互连接并上传信息 (蓝牙网状网络, 2024).
如果蓝牙网状网络是解决方案, 它是什么以及它与典型的 BLE 或 Mesh 网络有何不同? 回答这样的问题, 我们需要回到 2014 BLE Mesh 的构思时间 (蓝牙网状网络, 2024). 不久之后 3 年和在 2017, 蓝牙Mesh规范被蓝牙特别兴趣组采用并发布 (说), 让物联网设备在各种应用场合超越简单的连接，走向真正的智能 (马塞尔, 2023). 自从它被发明并被采用以来, 蓝牙 Mesh 旨在让更多物联网设备连接并更好地协调，而无需增加新的支持基础设施和增加能源消耗的额外成本.
蓝牙Mesh的工作原理
正如前面提到的, 蓝牙 Mesh 创建网络, 外围物联网设备直接相互通信的操作平台. 每个物联网设备, 曾经作为节点, 现在变成了路由器, 将收集到的数据传输并导航其他节点到网关. 在 BLE Mesh 支持的无线电范围内, 网格设备现在可以进行“多对多”交互 (蓝牙网状网络常见问题解答 | 蓝牙®技术网站, 日期不详). 如果一条路线暂时中断或永久移除, 其他节点可以为“丢失的节点”检测新的路由，以保证数据完整性和正常传输. 这样, 每个节点可以向其他节点重播信息，其他节点可以充当网关或路由器.
在网状网络中, 一个节点, 已配置和未配置的, 可以是任何物联网设备，例如 蓝牙信标, 资产标签, 追踪器, 或者 温湿度传感器, 例如. 然而, 只有配置的节点才能发送和接收网格消息. 使用正确的协议和拓扑设计构建网状网络后, 配置器将在配置后自动检测并邀请未配置的设备进入网状网络, 验证和认证.
蓝牙网状网络的主要优点
多功能性: 易于扩展
蓝牙Mesh特别适用于需要大量节点的大规模工业运营或物联网系统. 扩展网络只需将新设备放入现有网状网络覆盖的领域即可 (刘等人。, 2017). 鉴于网状网络的性质, 只要节点位于同一蓝牙范围内，连接到同一集线器的每个物联网设备都可以直接相互通信. 所以, 扩展物联网网状网络的最佳方式是添加新设备, 并确保它被正确配置以被其他节点检测到. 其他现有节点可以自动智能地处理剩下的事情. 然后, 新添加的节点将成为网状网络的组成部分, 在不建设新基础设施的情况下扩大现有网络的覆盖范围和能力.
成本效益: 易于安装
事实证明，这种网状网络功能非常经济高效，因为它大大降低了新基础设施的增量安装成本, 例如网关, 电线, 和基站. 由于BLE的低能耗, 新的物联网系统可以以经济的部署和维护支持高性能的无线通信. 而且, 网状网络使节点能够将信息中继到附近的路由器, 避免远距离通信带来的数据传输和能源成本.
数据完整性 & 可靠性: 易于安装
物联网控制系统中的分散式方法往往更可靠，因为没有中央控制器. 智能分布到所有物联网设备 (物联网中的分布式智能 (物联网) 使用边缘计算 – 斯德哥尔摩大学, 2023). 如果节点和集线器之间的一条路由损坏, 节点可以自动检测与其他节点的新路由，保证传输正常，不中断，不丢失数据. 这种数据中继功能为消息传递和信息传输提供了多种途径. 在数字时代, 不仅降低了维护成本 (例如. 修理费 & 劳动) 更好地保护数据安全 & 完整性，特别是对于大型且复杂的物联网网络.
结论 & 局限性
蓝牙 Mesh 网络对于物联网生态系统至关重要. 它吸收了两项最佳技术的关键优势, 蓝牙低功耗和网状网络. 一方面, 网状网络使安装和添加新的物联网设备以扩展网络变得更加简单，而无需承担新基础设施的额外财务负担. 另一方面, 蓝牙无线通信帮助节点以较低的能耗中继信息，无需远距离通信和电线成本. 然而, 总是有改进的空间. 物联网设备之间的不兼容等问题可能会导致实际运行过程中出现额外的关键故障点和死区时间. 提供更完整的解决方案 入门套件 将正确的设备集成到蓝牙Mesh网络并确保无缝协调是关键, 领先的物联网创新者进一步探索和讨论.
引用的作品
埃尔南德斯-索拉纳, 一个。, 佩雷斯-迪亚斯-德塞里奥, D ., 加西亚-洛扎诺, M。, 巴尔达吉, 一个. 五、, & 巴伦苏埃拉, J. L. (2020). 蓝牙网状网络分析, 问题, 和挑战. IEEE接入, 8, 53784–53800. https://doi.org/10.1109/access.2020.2980795
蓝牙网状网络. (2024, 可能 15). 维基百科. https://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth_mesh_networking
蓝牙网状网络常见问题解答 | 蓝牙®技术网站. (日期不详). 蓝牙®技术网站.
https://www.bluetooth.com/learn-about-bluetooth/feature-enhancements/mesh/mesh-faq/
物联网中的分布式智能 (物联网) 使用边缘计算 – 斯德哥尔摩大学. (2023, 十一月 24). https://www.su.se/english/research/research-projects/distributed-intelligence-in-the-internet-of-things-iot-using-edge-computing
马塞尔, J. (2023, 十一月 27). 蓝牙 Mesh 正在颠覆物联网 | 蓝牙®技术网站. 蓝牙®技术网站. https://www.bluetooth.com/blog/bluetooth-mesh-is-disrupting-the-iot/
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