蓝牙‘凭什么’赢得万亿美金身价IoT青睐？

《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 联盟说：技术会不断演进以服务IoT创新 此次蓝牙世界大会为期两天，分为开发者峰会和技术策略两个分会场，内容探索围绕蓝牙技术和物联网市场的最新趋势。涵盖多重产业，包括智能家居、可穿戴、汽车、体育和健身、医疗、Beacon、初创企业和无线音频等。 “面对‘万物互联’如此广阔且复杂的发展机遇，蓝牙技术本身将如何演进？”蓝牙技术联盟亚太区市务高级经理李佳蓉女士表示：“在技术方面，蓝牙技术联盟一直致力于技术的标准化，并创建了保障产品互操作性的平台，同时赋予了成员公司在创新上的灵活性。面对IoT领域的机会，有几项技术特性必须克服，首先，因为IoT将导致联网装置数量大幅增加，现有的IPv4支持能力将有限，IPv6的技术支持势在必行，组网的能力也会受到考验；其次，便携式移动设备对于功耗的要求更为严苛；在物联网与生活结合得更加紧密之后，安全性也是重要的考量。2014年底，蓝牙技术联盟推出全新蓝牙4.2核心规格，在隐私保护、传输速度和直接通过IPv6和6LoWPAN接入互联网等方面做出重大改进，让物联网领域的互联更加快速安全。2015年2月，蓝牙技术联盟成立Bluetooth Smart Mesh工作组，助力Bluetooth Smart技术实现标准化的mesh网络功能。随着Bluetooth Smart在智能家居应用中的增长，mesh网络也将成为整合的组件，让采用蓝牙技术的智能门锁、灯光控制、暖通空调(HVAC)系统、以及家用电器等都能协同工作，为消费者带来无缝的智能家居体验。” “在物联网大战中，哪个无线技术会胜出似乎成为关注焦点。”对于这种关注，李佳蓉表示，“业界一直会有人把蓝牙技术拿来与Wi-Fi或ZigBee等其他无线连接技术进行比较，许多人将他们定义为竞争关系。但实际上，这些技术各有所长，是互补关系，透过在不同使用场景各司其职，可以共同推动物联网的发展。而其可操作性、成本、安全性与市场规模等因素都是衡量不同无线技术的考虑点。”但同时，李佳蓉也表示，“蓝牙技术在IoT连接市场的价值是无与伦比的，因为它是今日IoT基础连接技术当中最不耗电、成本最低、应用最广泛的无线解决方案。Bluetooth Smart也是唯一能够在所有领先的智能手机和平板电脑中，取得原生支持的低功耗技术，这也是Bluetooth Smart的独特优势，同时也为开发者提供了创造新一代软件应用的机遇。作为物联网无线解决方案的重要组成部分，蓝牙无处不在，它是我们与物联网环境实现互动不可或缺的方式。蓝牙已经成为了实际意义上物联网无线技术，可以助力开发者开发出并持续改善着我们的生活。在蓝牙规格当中导入网状网络（mesh）后，更可使得该技术迈向全新的市场领域。” “对于工程师们而言，通过蓝牙技术取得IoT产品设计的创新才是赢得市场的关键。”李佳蓉充分认同这一说法并表示，“蓝牙技术是一种跨平台的全球无线技术标准，可以说，应用开发者的想象力有多大，他们的机遇就有多大。Bluetooth Smart是提供创新灵活性、市场扩展能力以及全球认可标准信任的唯一无线技术，所有这些都是实现物联网承诺必不可少的特性。开发人员使用Bluetooth Smart技术时有更加灵活弹性的开发空间。在本次蓝牙世界大会中，蓝牙技术联盟也宣布推出Bluetooth Developer Studio的测试版本，这款基于软件的开发工具将大幅度缩短开发者的入门学习时间，戏剧性地加速产品开发周期，让产品快速进入市场，并且提供更佳的协同工作能力，让开发者可以专注在实现对物联网的创新想法上。”

图1 系统的总体框图 fLVednc

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《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} CSR说: IoT的赢家将是能提供互操作性、可扩展性和安全性设备的人 CSR公司首席技术官史蒂芬.格雷(Steven Gray)博士在谈到蓝牙技术如何赢得IoT连接市场时表示，“在这个行业的赢家将会是那些能够提供互操作性，可扩展性和安全性设备的人。消费者不会接受任何低于成本效益和可互操作性的智能家居系统。目前我们正着手进行着一些令人兴奋的努力，诸如联盟正在做很多工作，使蓝牙智能（Bluetooth Smart）能产生更多的共同标准。该行业目前所面对的挑战是如何更快速的行动。智能家居设备市场增长势头迅猛发展，但据调查，只有具备易用性、互操作性、安全性，才会使这些技术被广泛采用。那时才是我们真正解开物联网无穷潜力的时候。蓝牙智能技术，凭借其庞大的智能手机、平板电脑、PC的安装基数，一个简单的配对过程，和高安全性，正为市场提供着所有这些好处。包括蓝牙技术联盟和CSR公司在内都提供着一个良好的发展环境，使用户能够把他们的终端设备迅速推向市场。” 在今年的大会上， CSR公司向业界演示了CSRmesh如何允许理论上无限数量的蓝牙设备相互连接，仅凭一个智能手机就能直接控制。据史蒂芬.格雷介绍，“大约一年前，我们意识到CSRmesh将是对整个行业至关重要的技术，并开始与联盟方面商洽组建一个工作组。该工作组目前已经开始运作，并被批准建立一个网格（mesh）协议来使整个行业受益。在本届大会上，CSRmesh的发明人同时也是CSRmesh工作组主席Robin Heydon发表了‘高速增长的智能楼宇’的主题演说，探讨了如何通过蓝牙智能连接，组成智能家居和智能办公应用。去年，CSRmesh协议首次公布并主要应用于智能楼宇中的照明控制系统。自那时起，CSR又陆续发布了应用于家庭自动化的版本，来拓展网格网络接入更多传感器或执行器的控制能力，并展示一系列用于实现家庭自动化的应用，包括CSRmesh HVAC控制等。当然我们的CSRmesh开发包和蓝牙低功耗开发工具也可以帮助开发人员加快产品上市时间。”

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《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} Dialog说：低功耗蓝牙会是物联网最大细分市场首选 物联网包含许多产品、技术和应用。但就单元数量而言，物联网市场的最大细分市场将由小型便捷式或可穿戴电子设备组成。Dialog半导体公司蓝牙低功耗事业部总监Mark Murphy认为，“这些设备的供电通常来自微型电池或者可能来自能量采集。这些设备中有许多会收集传感器数据，经处理后使用一种或多种无线协议（作为链路第一部分）通过接入节点或网关发送至互联网。虽然关于哪些无线协议可能在物联网世界占主导地位的问题一直有许多争论。但是，大多数行业人士认为智能蓝牙 (Bluetooth Smart) 在许多情况下将成为首选的协议，尤其是消费类产品，其互联网连接很多是通过智能手机网关来进行的。智能手机、机顶盒、电视和许多其他消费电子产品已经采用了蓝牙无线电技术，智能蓝牙不但比Wi-Fi功耗更低，而且安全性更高。” 对于蓝牙芯片进一步的创新，Mark Murphy表示，“半导体创新主要集中在减少传感器、处理器和无线电收发器件的能耗，同时保持对所需任务的充足处理能力和无线电性能。功能集成是减少功耗的一个关键策略。如果蓝牙无线电收发器件中的基带处理器也有充足的资源来同时运行应用程序，则不仅可最大限度减小解决方案的尺寸，而且还能将其成本和能耗降到最低。当然，功能集成必须结合有效的电源管理。每项具体任务需要的片上资源必须只在需要的时候才得到充分的电力供应。系统甚至有可能进一步调整处理器，使其时钟速度和性能按照当时的性能需求得到动态地控制。” 基于此，在本届大会上Dialog重点展示其SmartBond 系统级芯片（SoC）系列，并现场演示健康和保健、人机接口设备、接近和智能家居等多项应用。据Mark Murphy 介绍，“这些微型超低功耗Bluetooth Smart元件将低功耗蓝牙无线电收发器件与ARM Cortex-M0应用处理器和智能电源管理功能集成在一起。采用WLCSP封装，尺寸只有2.5 mm x 2.5 mm，只需要五个外围元件即可构建完整的托管式Bluetooth Smart解决方案。ARM处理器可通过32个GPIO进行访问。其能源要求非常低，例如有家公司为糖尿病患者开发了一种智能胰岛素注射笔，使用时，仅仅卸下和再装上注射笔的笔帽，就可产生让SmartBond SoC获取实际注射剂量信息并发送到智能手机应用程序所需的能量。” 在现场展示的SmartBond产品系列阵容也进一步得到扩充，包括一款带有片上闪存的版本：DA14583，它使最终产品能够使用软件无线升级方式（SUOTA）在现场进行升级；也包括SmartBond产品系列的最新成员DA14680，一款专为可穿戴设备和其他可再充电设备提供的单芯片解决方案，其支持蓝牙4.2核心规范，可以管理多传感器阵列，确保传感器不间断地运行，并可在任何的时间内，根据设备的需要进行性能定制，以实现节能。可以轻松地开发对环境敏感、多传感器、续航时间长的可穿戴设备。让产品设计工程师的创造力得到充分发挥；此外还包括为基于A4WP标准的松散耦合、高度谐振感应充电而优化的DA14581。为保证在包括电池失效在内的所有条件下的充电可靠性，在用于受电单元时，DA14581能够在50毫秒内启动；DA14582则是针对使用语音识别以及运动和手势识别技术，来控制下一代智能电视和机顶盒的遥控单元（RCU）而优化的产品。它集成了模拟多频率音频编解码器，提供对麦克风、扬声器和蜂鸣器的原生支持；

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《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} Nordic说：IPSP将加速IoT节点直接联网能力 在2014年末，业界的一项主要进展是蓝牙技术联盟推出了Bluetooth 4.2核心规格版本以及互联网协议支持配置文件 (Internet Protocol Support Profile, IPSP)。IPSP允许蓝牙智能传感器通过IPv6/6LoWPAN进行互联网的直接连接，对于智能家居系统的接入有极大推进作用。据Nordic公司亚洲销售与营销总监 Stale ‘Steel’ Ytterdal介绍，“IPSP允许蓝牙智能IoT端节点运行互联网协议。这项技术通常称作“IP至端节点(IP to the end node)技术”，具有消除路由器需求的潜力，以及无需使用在诸如ZigBee至IP应用中会使用到的更复杂、昂贵的网关来桥接一个协议至另一个协议。IPSP可以使端节点使用现有的互联网IP架构来直接连网。在这个领域，Nordic是首家使用 IPSP 在蓝牙智能上构建完整IP堆栈的企业，并已成功推出商业解决方案带给开发人员。我们自去年12月开始提供IPv6蓝牙智能 (IPv6 over Bluetooth Smart)开发工具。通过不断地与开发人员接触和合作，我们正在帮助业界创建无数的市场机会，同时加速IoT演进。在Nordic展区，展示了蓝牙智能助力“Internet of My Things”的诸多案例，如可穿戴产品连接至智能手机。在这些应用中，智能手机充当网关。相对应的，IPv6蓝牙智能也将扩展蓝牙智能技术至家庭和工作场所中的“Things Around Us”，因为它可让节点直接连接至互联网，而无需依赖网关和路由器。“Things Around Us”的一个早期示例将会是用于零售领域的下一代信标 (beacon)，现今的信标并非直接连接互联网，但是未来的信标将会使用IPv6蓝牙智能直接连接互联网。” Nordic在大会上同时设立了”Nordic开发人员专区” (Developer Zone)，参观者可以自行测试技术和产品，包括语音功能遥控、信标、无线固件设备升级(Over-The-Air Device Firmware Upgrade, OTA-DFU)等。所有技术和产品均基于Nordic Semiconductor提供的nRF51系列蓝牙智能系统级芯片(SoC)。对于nRF51系列SoC的进一步发展，Stale ‘Steel’ Ytterdal 表示“随着制造工艺继续演进及变得更加先进，下一代的蓝牙智能IC将消耗更少的功率，具备更强大的处理器，支持更稳健的无线电链接，甚至可以更加轻易地设计加入设备和产品中。在软件方式，先进的制造工艺允许更复杂的连接软件在芯片上运行，以往，行业观察家怀疑是否可以在端节点上运行IP，因为这使得节点变得过于复杂，而功耗则会增加至不可接受的水平。他们都认可端节点通过专用的解决方案，经由网关连接至互联网。但是，自从Nordic在三年前推出nRF51系列SoC以来，我们提供了可以运行IP堆栈的低成本的超低功耗SoC器件。在不久的将来，更好的制造工艺可让我们在SoC器件上运行更加复杂的软件，而无需牺牲性能或功耗。随着SoC在性能和功效方面取得进步，Nordic将继续为开发人员社群优化开发机会。nRF51系列SoC软件架构在协议堆栈和用户应用程序之间提供一个独特且功能强大的分隔区，为应用开发人员提供了最大的灵活性、优化的易于开发性和代码安全性。同时，在IoT领域的厂商能够做的最重要的事情，是将功能强大的技术带给开发人员，我们必须通过为开发人员提供开箱后立即连接至互联网的技术，从而降低采用和创新的障碍。如果我们这样做，开发人员便无需花时间尝试将简单的物品连接至互联网，而是集中力量来开发应用，这将可能是下一件大事。”

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《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} NXP说：添加Mesh后的物联网完整解决体验 “恩智浦相信，互操作性、低功耗和安全解决方案这几大支柱技术将会在物联网领域掀起新一波创新浪潮。” 恩智浦资深副总裁、安全监测和控制业务总经理Asit Goel表示。在本届大会上，恩智浦将自身技术强项，如安全处理、NFC 以及微控制器产品，与新推出的低功耗蓝牙和sensor hub协处理器产品加以组合，希望以此来提供物联网应用市场制胜的完整系统解决方案。与此同时，恩智浦也宣布为旗下蓝牙智能解决方案添加网格功能（low power mesh compatibility）以增强其在物联网领域的体验。并在现场展示其基于Bluetooth Smart Mesh的解决方案，现场演示包括如何将其设计应用在可穿戴设备和物联网中，并把应用从智能照明、智能家居系统(Home Automation System) 拓展到健康和运动追踪器等领域的创新案例。方案融合了恩智浦近期收购的Quintic的蓝牙低功耗芯片(BTLE)和其可穿戴设备业务，是恩智浦在IoT相关整体解决方案（包括NFC、ZigBee和Bluetooth Smart）的一部分。

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借助蓝牙智能解决方案中的网格（Mesh）功能，恩智浦能够帮助开发商和制造商在开发智能家居产品，包括照明、传感器、温控器以及其他家用蓝牙智能设备时，实现多节点通信设计。不同于其他网格技术可能出现泛洪（Flooding）而导致“广播风暴（broadcast storm）”、增加能源消耗等缺陷，恩智浦低功耗解决方案能够完全同步和路由各种协议，从而实现节点之间的高效端对端连接。该解决方案能够创新的在整个网络中实现数量级的能效提升。该解决方案还具有增强的安全性和带自愈功能的网络自组功能，并在未来保护分层网格架构（layered-mesh architecture），以更好地支持蓝牙智能设备，其所提供over-the-air 无线升级功能，可助部署之后的网络升级。据悉，已有一些原始设备制造商（OEM）使用基于恩智浦的蓝牙智能解决方案来创新性地部署其智能照明和智能家居设备。（EDN China麦迪）

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