藍(lán)牙5.0解讀 挑戰(zhàn)ZigBee搶奪IoT市場(chǎng)

　　最新版藍(lán)牙5.0（Bluetooth5.0；BT5）將大幅擴(kuò)展個(gè)人局域網(wǎng)絡(luò)（PAN）以及網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的連接范圍，并進(jìn)一步在家庭與建筑物自動(dòng)化領(lǐng)域挑戰(zhàn)Zigbee技術(shù)。從長(zhǎng)期來看，供貨商與分析師都呼吁不同網(wǎng)絡(luò)之間建立互連，以便在新興的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）中實(shí)現(xiàn)互操作性。

　　低功耗、4倍距離、2倍速度、8倍傳輸

　　Bluetooth 5預(yù)計(jì)于2016年末至2017年初發(fā)布，其在低功耗連接的距離與速度將各自提升4倍和2倍，而無連接式的廣播數(shù)據(jù)傳輸量將提升八倍。

　　藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（BluetoothSIG）一舉將BT5的峰值傳輸速率從1Mbits/s提高到2Mbits/s，連接范圍也從30公尺延伸到100公尺。根據(jù)BluetoothSIG在正式發(fā)布BT5與網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)規(guī)格時(shí)指出，這些增強(qiáng)的功能以及更大的廣播數(shù)據(jù)傳輸量，將使“我們從「app與設(shè)備配對(duì)」（app-paired-to-device）的模式轉(zhuǎn)向「非聯(lián)機(jī)式」（connecTIonless）的IoT服務(wù)發(fā)展。”

　　專為BT5打造的芯片也必須擴(kuò)展物理層，預(yù)計(jì)在今年底以前就可開始出貨。至今尚未命名的BT網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)規(guī)格將與現(xiàn)有芯片兼容，因此預(yù)計(jì)會(huì)更早出現(xiàn)。

　　市調(diào)公司ABIResearch分析師AndrewZignani表示，這一進(jìn)展讓藍(lán)牙更進(jìn)一步擴(kuò)展到整個(gè)家庭與庭院，利用智能手機(jī)或平板電腦就可以當(dāng)作控制器，因而不必像Zigbee一樣還需使用家庭網(wǎng)關(guān)。

　　透過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，藍(lán)牙甚至還能夠深入智能建筑物與智能城市等應(yīng)用。然而，他補(bǔ)充說，“它還必須逐漸整合于涵蓋Wi-Fi、ZigBee、Thread與Z-Wave等多種無線技術(shù)的IoT網(wǎng)關(guān)或智慧中樞（hub），”才能完全實(shí)現(xiàn)IoT。

　　“對(duì)于智慧家庭和建筑物來說，涵蓋范圍至關(guān)重要，而速度更快更好，”賽普拉斯半導(dǎo)體（CypressSemiconductor）無線部門副總裁EranSandhaus表示。Cypress最近還收購了博通（Broadcom）的IoT業(yè)務(wù)。

　　Cypress目前己開始出樣新的藍(lán)牙芯片，透過內(nèi)建的升壓功率放大器將連接范圍擴(kuò)展到400公尺，不過其代價(jià)是更高的功耗。“市場(chǎng)對(duì)于長(zhǎng)距離藍(lán)牙的需求高于預(yù)期，”Sandhaus強(qiáng)調(diào)，客戶將會(huì)使用這些芯片控制一切事物，從家中庭院的灑水器到停車計(jì)費(fèi)表等。

　　為了擴(kuò)展傳輸范圍，BT5將使用更精密的接收器設(shè)計(jì)，而非Cypress開發(fā)的發(fā)射機(jī)。該規(guī)格還支持更高8倍的廣播數(shù)據(jù)傳輸速率，提高其室內(nèi)定位app與網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

　　ABIResearch的Zignani指出，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)規(guī)格將大幅擴(kuò)展藍(lán)牙所支持的范圍與節(jié)點(diǎn)數(shù)量，還可利用整個(gè)節(jié)點(diǎn)之間共享的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各種智能應(yīng)用。

　　相較于ZigBee與Thread所用的途徑，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)將采用其他更簡(jiǎn)單的建置方式。但Zignani指出，其折衷之處在于“所有的節(jié)點(diǎn)都接收信息以及進(jìn)行傳送，甚至是不相關(guān)的，這表示設(shè)備必須花更多時(shí)間于喚醒以及傳遞不一定必要的信息，增加了網(wǎng)絡(luò)的功耗負(fù)載。”

　　其結(jié)果是“延遲并不算太嚴(yán)重。。.。。.雖然消耗更多的功率，但你能將信息傳送地更遠(yuǎn)，而且也更簡(jiǎn)單。”Cypress的Sandhaus補(bǔ)充說，這些增強(qiáng)的功能將使藍(lán)牙越來越有能力與Zigbee競(jìng)爭(zhēng)消費(fèi)與商用傳感器節(jié)點(diǎn)等應(yīng)用。

　　打造互連互通的IoT網(wǎng)絡(luò)

　　當(dāng)然，各種競(jìng)爭(zhēng)的無線技術(shù)也不會(huì)等閑視之。

　　去年十二月，Zigbee聯(lián)盟（ZigbeeAlliance）批準(zhǔn)其3.0規(guī)格，為其瞄準(zhǔn)家庭與建筑物自動(dòng)化的初始ZigBee規(guī)格建立統(tǒng)一各種應(yīng)用配置的共同架構(gòu)，并展開與EnOcean聯(lián)盟的合作。在一年多以前，該聯(lián)盟還曾與Google旗下Nest推出的智能家居協(xié)議Thread達(dá)成互操作性協(xié)議。

　　新的900MHz HaLow為Wi-Fi帶來了更長(zhǎng)的距離以及更低功耗，“Z-Wave則繼續(xù)保有其于家庭安全市場(chǎng)的強(qiáng)力位置，”Zignani強(qiáng)調(diào)。

　　Thread提供基于基于IPv6的802.15.4網(wǎng)絡(luò)版本，而Zigbee則早在去年即已支持Thread。“雖然藍(lán)牙4.2規(guī)范規(guī)定提供支持6LoWPAN的能力。。.。。.但這還未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，”Zignani認(rèn)為IPv6可望成為“確保執(zhí)行于不同網(wǎng)絡(luò)層的各種IoT設(shè)備之間互操作性”的潛在關(guān)鍵途徑。

　　最終，“并不會(huì)只有一種連網(wǎng)解決方案。。.。。.但采用Wi-Fi、藍(lán)牙與802.15.4等技術(shù)組合的設(shè)備，每一種技術(shù)都有各自的長(zhǎng)處和限制，”從而為多協(xié)議芯片與家用路由器開啟機(jī)會(huì)之門。

　　BluetoothSIG已為IP支持成立了一個(gè)工作組，但其爭(zhēng)議點(diǎn)同樣在于采用IP的成本。“如果你必須在本地處理每個(gè)單元，IP可能是非常重要的，但許多app多半透過手機(jī)或家庭中樞作業(yè)，所以只需使用網(wǎng)絡(luò)處理轉(zhuǎn)換層，”Sandhaus說，“IPv6需要較繁重的堆棧和協(xié)議，并不一定都具有成本和功率效率，所以只在需要時(shí)才使用。”

　　整體而言，Sandhaus同意各種不同的技術(shù)之間尋求合作（而非競(jìng)爭(zhēng)），才是物聯(lián)網(wǎng)的未來方式。“目前彼此之間存在很大的差距，而藍(lán)牙5.0就是要試著消除其中一部份的差距，”Sandhaus說，“長(zhǎng)期來看，我們需要融合藍(lán)牙和Wi-Fi，共同打造無處不在的網(wǎng)絡(luò)……”

　　根據(jù)BluetoothSIG預(yù)計(jì)，今年將有近30億個(gè)藍(lán)牙設(shè)備出貨，這一數(shù)字將在2020年時(shí)達(dá)到50億臺(tái)，屆時(shí)將在物聯(lián)網(wǎng)中占1/3的節(jié)點(diǎn)。

　　根據(jù)ABIResearch，藍(lán)牙目前在智慧家庭市場(chǎng)的占有率約為8%，預(yù)計(jì)將在2021年以前成長(zhǎng)超過26%。然而，Zignani指出，“基于802.15.4的解決方案，如ZigBee與Thread，預(yù)計(jì)將強(qiáng)勁成長(zhǎng)，從目前不到17%的市占率快速成長(zhǎng)，預(yù)計(jì)將在2021年以前達(dá)到近30%。”