¿Cómo se implementa la red Bluetooth en la Conferencia de desarrolladores de Xiaomi IoT?
Ahora estamos viviendo la tercera gran conexión en la etapa de Internet de las cosas, y la tecnología Bluetooth creada en la era de los teléfonos móviles enfrenta desafíos. La Sra. Li, gerente senior de marketing de la región Asia-Pacífico de la Alianza Tecnológica Bluetooth, dijo: Frente a las oportunidades en el campo de Internet de las cosas, Bluetooth tiene varias características técnicas que deben superarse. En primer lugar, debido a que el Internet de las cosas conducirá a un aumento sustancial en el número de dispositivos conectados, las capacidades de soporte IPv4 existentes serán limitadas y el soporte técnico de IPv6 será imperativo, y se probarán las capacidades de red. En segundo lugar, los dispositivos móviles portátiles tienen una potencia más estricta. requisitos de consumo; a medida que Internet de las cosas se integra más estrechamente con la vida, la seguridad también es una consideración importante. Tierra
Para cumplir con la tendencia de los tiempos, se ha lanzado la tecnología Bluetooth de baja energía (BLE), que tiene una mejor relación señal-ruido que el Bluetooth tradicional y una distancia de transmisión más larga, generalmente hasta 50 metros, mientras que el tradicional mide solo 6~8 metros. Bluetooth BLE tiene las ventajas de bajo consumo de energía, ahorro de energía, pequeño volumen de transmisión de datos pero alta velocidad. Aunque existen muchas ventajas, siempre existen problemas como distancias cortas y capacidades de red deficientes en aplicaciones en hogares inteligentes, iluminación inteligente y otros campos.
Posteriormente, a finales de 2014, Bluetooth Technology Alliance lanzó la nueva especificación central Bluetooth 4.2, que introdujo importantes mejoras en la protección de la privacidad, la velocidad de transmisión, el acceso directo a Internet a través de IPv6 y 6LoWPAN, etc. , permitiendo que el Internet de las Cosas El Internet de las Cosas sea más rápido y seguro. 2065438+En febrero de 2005, Bluetooth Technology Alliance estableció el Grupo de Trabajo Bluetooth Smart Mesh para ayudar a la tecnología Bluetooth Smart a realizar funciones de red de malla estandarizadas.
Tecnología Bluetooth Mesh
Antes de introducir la tecnología Bluetooth Mesh, primero debemos entender qué es una red Mesh. La red de malla inalámbrica, también conocida como red de múltiples saltos, consta de enrutadores de malla y clientes de malla que forman la red troncal, conectados a Internet por cable y son responsables de proporcionar conexiones a Internet inalámbricas de múltiples saltos para los clientes de malla. La red de malla inalámbrica es una nueva estructura de red basada en enrutamiento de múltiples saltos y tecnología de red de igual a igual, con las características de la banda ancha móvil. Al mismo tiempo, puede expandirse, autoorganizarse, autogestionarse, autorepararse y autoequilibrarse dinámicamente.
Las redes inalámbricas Mesh extienden los puntos de acceso inalámbricos en WLAN tradicionales a áreas geotérmicas inalámbricas con cobertura de área verdaderamente grande. Wireless Mesh es ideal para soluciones LAN inalámbricas que cubren grandes áreas abiertas, tanto en exteriores como en interiores.
Bluetooth Mesh nació a partir de CSR Mesh, un protocolo privado defendido por CSR. CSR Mesh es una nueva solución inteligente Bluetooth lanzada por CSR Company en febrero de 2014. Esta tecnología integra principalmente protocolos de control y configuración de Bluetooth en un chip, utilizando red en estrella y tecnología de retransmisión, de modo que cada red puede conectar más de 65.000 nodos y las redes también pueden interconectarse. Finalmente, innumerables dispositivos equipados con Bluetooth Smart se pueden interconectar o controlar directamente desde el mismo teléfono, tableta o PC, creando una automatización total del hogar.
Las características técnicas de CSR Mesh, lo que se denomina domótica.
Característica 1: El consumo de energía de CSR Mesh es solo unas décimas de Zigbee.
Puede transmitir señales continuamente entre redes Mesh a través de la transmisión de información entre nodos, logrando así la función de controlar los dispositivos de destino sin la necesidad de puertas de enlace tradicionales. Entonces podemos usar la APLICACIÓN en nuestro teléfono móvil o tableta para controlarlo, lo cual es muy conveniente de operar.
Característica 2: La función de cifrado entrelazado garantiza la seguridad de la información.
Al mencionar el rendimiento de seguridad de la tecnología CSR Mesh, los profesionales señalaron que en una red doméstica compuesta por CSR Mesh, todos los datos se cifran utilizando el algoritmo AES y la transmisión de datos Un protocolo de cifrado que Ejecución basada en el clásico intercambio de claves anidadas y Diffee-Hellman-Merkle.
Siempre que un nuevo dispositivo quiera conectarse a Internet, debe confiar en el UUID (Código de identificación único universal) de 128 bits que posee el propio dispositivo para facilitar la identificación de la aplicación móvil, y luego debe pasar el de 64 bits. autenticación de codificación para conectarse al teléfono móvil. Después de pasar la autenticación, los dispositivos pueden obtener una clave de red única para comunicarse.
Además de CSR, otros fabricantes como NXP también han lanzado soluciones Bluetooth mesh. La solución Bluetooth Smart Mesh de NXP se diferencia de otras tecnologías de malla, que pueden provocar inundaciones, provocar tormentas y aumentar el consumo de energía. La solución de bajo consumo de NXP sincroniza y enruta completamente varios protocolos, lo que permite conexiones eficientes de extremo a extremo entre nodos; mejora de manera innovadora la eficiencia energética de toda la red en órdenes de magnitud. También presenta características y seguridad mejoradas. capacidades de curación y asegurará una arquitectura de malla en capas en el futuro para admitir mejor los dispositivos Bluetooth Smart. La función de actualización inalámbrica inalámbrica que proporciona puede ayudar a realizar actualizaciones de la red después de la implementación. Las soluciones de NXP ayudan a los desarrolladores y fabricantes a implementar diseños de comunicación de múltiples nodos al desarrollar productos para el hogar inteligente, incluidos iluminación, sensores, termostatos y otros dispositivos inteligentes Bluetooth para el hogar.
Ventajas de la red de malla Bluetooth
1. Bajo costo: Casi todos los miles de millones de teléfonos inteligentes cada año están equipados con Bluetooth 4.0. El enorme volumen amortiza el protocolo Bluetooth y el software del chip Bluetooth. y costos de desarrollo de hardware. El coste medio de un módulo Bluetooth es sólo aproximadamente la mitad que el de otros protocolos. Cuando Alibaba regala módulos inalámbricos de IoT por 9,9 yuanes y 19,9 yuanes, 9,9 yuanes es un módulo Bluetooth y 19,9 yuanes es un módulo Wi-Fi.
2. Consumo de energía ultrabajo: el ancho de banda moderado, la baja potencia de transmisión y el mecanismo de suspensión completo hacen que Bluetooth tenga un consumo de energía ultrabajo. La aparición de BLE en Bluetooth 4.0 ha llevado el consumo de energía en espera al nivel de microvatios y la velocidad de inicio es rápida, a diferencia de Wi-Fi, que tarda cientos de milisegundos en iniciarse y consume energía del sistema.
3. Multicanal: Wi-Fi solo define 14 canales a 2,4GHz, mientras que Bluetooth 4.0 define 79 canales. En un escenario común como el de los edificios de apartamentos en China, las redes domésticas inteligentes deben tener suficientes canales para evitar interferencias cocanal. En este punto, Bluetooth ha derrotado por completo al Wi-Fi. ZigBee solo define 27 canales de 2,4 GHz, 868 MHz y 915 MHz, lo que está lejos de ser capaz de sufrir interferencias cocanal causadas por el uso doméstico a gran escala.
4. Menos puntos ciegos de cobertura: la red Bluetooth ad hoc reduce los requisitos de distancia de cobertura. Cuantos más nodos haya, menos puntos ciegos de cobertura habrá. Generalmente, más de 5 bombillas o interruptores Bluetooth en una casa pueden formar una cobertura de punto ciego para toda la familia.
5. Velocidad de transmisión: el límite de ancho de banda teórico de Bluetooth 4.2 es de 24 Mb, y el ancho de banda puede transmitir vídeos cortos o imágenes.
7. IPV6: Bluetooth 4.2 puede acceder directamente a Internet, e incluso se reserva el futuro estándar de Internet, IPV6.
¿Cómo se desarrollará la tecnología Bluetooth en el futuro?
El desarrollo futuro de la tecnología Bluetooth incluye principalmente dos aspectos: tecnología y aplicación. Técnicamente, además de desarrollar la tecnología Bluetooth Mesh, la tecnología Bluetooth también superará la distancia de comunicación actual de 10 metros y resolverá el problema de las limitaciones de la distancia de comunicación. Al mismo tiempo, se duplicará la velocidad de transmisión de la tecnología Bluetooth sin aumentar el consumo de energía.
En el futuro, la tecnología Bluetooth no solo transferirá archivos, sino que también tendrá más escenarios de aplicación. Primero, el faro. Las aplicaciones de balizas Bluetooth han revolucionado la forma en que la gente piensa sobre la conectividad y la distribución de información. Las balizas, como muchas personas las conocen, se utilizan en las ventas minoristas. De hecho, esto es sólo una pequeña parte del mercado de faros. Los faros también se pueden utilizar en la industria y la agricultura. En segundo lugar, posicionamiento y descubrimiento. En tercer lugar, soluciones de automatización más inteligentes. En el futuro, los edificios inteligentes, las casas inteligentes y los automóviles inteligentes podrán conectarse entre sí a través de Bluetooth, incluido el control de la temperatura, las cerraduras de las puertas y las ventanas. Bluetooth es perfecto para estos dispositivos pequeños y de bajo consumo. También puede obtener más información conectando todos sus dispositivos a través de las capacidades de Mesh para brindar una solución completa.
Finalmente, en cuanto a quién se convertirá eventualmente en el estándar en el campo del hogar inteligente, aunque Bluetooth Mesh tiene las ventajas de un menor consumo de energía y una verdadera interconexión, tomará tiempo decirnos quién ganará al final. .