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藍牙作為物聯網領域的首選技術，孕育了智能家居、智能照明、智慧城市等諸多創新應用場景。根據《2021 藍牙市場最新資訊》顯示，2021 年藍牙智能家居自動化設備出貨量將達到 2.22 億，藍牙住宅智能照明年出貨量將達到 3,900 萬。而且，預計至 2025 年，藍牙智能家居自動化設備的年出貨量將增加 3 倍，在短短 5 年內就將增加到 6.7億。推動這一增長的主要設備包括智能家居自動化控制器、智能照明和智能家電等。
藍牙技術聯盟亞太暨中國市場總監李佳蓉表示：「作為唯一可以提供無單點故障、完全去中心化架構的無線標準，藍牙 mesh 網路非常適用於創建控制、監測及自動化系統，讓成百上千台設備能夠可靠安全地通信。」
藍牙mesh網路，AIoT領軍企業的首選無線技術
如今，基於藍牙 mesh 技術的智能家居、照明控制系統已得到眾多領軍企業的大力支持。樂鑫信息科技（Espressif）多年來深耕 AIoT 領域軟硬體產品的研發與設計，其開發的藍牙 mesh 協議棧 ESP-BLE-MESH 主要應用於智能家居，智能照明，以及智能工業等細分市場。
樂鑫基於 Zephyr Bluetooth® mesh 開發了開源的藍牙 mesh 協議棧 ESP-BLE-MESH，全面支持藍牙技術聯盟 (Bluetooth SIG) 藍牙 mesh 協議規定的幾乎所有 core features，client models 和 server models，是當前開源協議棧中功能最齊全的藍牙 mesh 協議棧之一。通過該協議棧，用戶可以和全球不同廠商、不同類型的標準藍牙 mesh 設備互相通信，協同工作。樂鑫的工程師基於用戶實際使用場景，對藍牙 mesh 做了很多技術創新。例如，2019 年，樂鑫推出了藍牙 mesh 快速配網技術 (Fast Provisioning Model) ，能夠支持 100 個節點在 50s 內完成全部配網工作。
樂鑫的藍牙 mesh 協議棧主要應用於智能家居，智能照明，以及智能工業等細分市場。用戶可以基於它構建安全穩定的通信網路，實現設備組網互聯、自動化控制、遠程監測等功能。此外，樂鑫還提供集成藍牙和 Wi-Fi 或 IEEE 802.15.4的 SoC（如 ESP32 系列、ESP32-S 系列、ESP32-C 系列和 ESP32-H 系列），因此用戶也能夠基於樂鑫藍牙 mesh 協議棧實現藍牙 mesh 和 Wi-Fi 或 IEEE 802.15.4 相互轉換的網關。
樂鑫科技創始 CEO 張瑞安表示，樂鑫選擇藍牙mesh網路，主要看中以下三方面優勢：
1） 低功耗藍牙是當前市場上的主流無線通信協議之一，廣泛應用於智能手機、網關和終端設備。它能夠通過自適應跳頻技術在擁擠的 2.4 GHz 頻段中穩定工作。低功耗藍牙具有高安全性和全球標準藍牙設備互聯互通等特點。如果硬體資源允許，市場上現有的低功耗藍牙設備可以通過 OTA（Over-the-Air） 升級支持藍牙 mesh 協議，這是樂鑫藍牙 mesh 協議棧發展的優勢，也是藍牙 mesh 得以推廣和普及的關鍵。
2） 藍牙技術聯盟為藍牙 mesh 制定了詳細的協議規範、應用模型和測試規範，涵蓋了常見的應用場景和設備類型。同時，協議的可擴展性也確保藍牙 mesh 未來可以滿足更多的使用場景。
3） 此外，由於藍牙 mesh 是基於低功耗藍牙定義的上層協議，從晶元研發的角度來看，支持藍牙 mesh 功能並不需要修改晶元內部電路設計。藍牙 mesh 協議拓撲結構也相對簡單，軟體實現藍牙 mesh 無需佔用設備較大內存，有效降低了客戶使用 mesh 網路所需要的成本。
藍牙mesh解決方案，賦能多樣落地應用場景
在智能照明領域，樂鑫藍牙 mesh 協議棧可用於家庭、企業、工業和公共設施等領域智能燈的連接與控制。由於照明設備普遍安裝在牆上並由牆壁接線供電，使用樂鑫藍牙 mesh 協議棧可以降低網路部署和管理難度，是此類場景的理想解決方案。此外，藍牙 mesh 協議自組網、網路自愈和容錯機制等特性，也充分適用於在家庭中部署智能設備。例如，在 Wi-Fi 網路的盲區，可以通過藍牙 mesh 使設備得到有效連接。
在部署藍牙 mesh 網路的過程中，可以通過網關聯網，進而實現遠程控制設備。樂鑫 SoC 集成了藍牙（經典藍牙+低功耗藍牙）和 Wi-Fi或 IEEE 802.15.4，並支持多種協議共存。客戶可以基於樂鑫藍牙 mesh 協議棧實現這樣的網關設備。例如，樂鑫已幫助客戶將樂鑫藍牙 mesh 協議棧集成到智能音箱中，使其充當網關。基於藍牙和 Wi-Fi 共存機制，客戶僅用一顆樂鑫高度集成的晶元，就能夠控制附近的其他藍牙 mesh 設備。與此同時，設備還能使用經典藍牙播放音樂，並保持穩定的 Wi-Fi 連接。
藍牙 mesh 未來的「無線」潛力
樂鑫科技創始 CEO 張瑞安認為，基於目前的市場數據，未來藍牙 mesh 在智能照明領域的應用場景將會愈加廣闊。例如，將 Bluetooth 5.1 的 AoA/AoD 技術和藍牙 mesh 結合，即可通過照明網路實現室內定位功能。這也為消費者和企業帶來更廣闊的應用思路，如室內定位、資產追蹤和個性化應用場景等。同樣，基於藍牙 mesh 具有的設備互聯，以及通過網關聯網的功能，未來還會不斷湧現更多智能照明應用。
除了室內定位，藍牙 mesh 在 AIoT 領域的應用也將增加。將藍牙 mesh、語音和圖像識別、智能家居感測器與機器學習相結合，將會使設備自主學習並理解人們的生活習慣，為人們帶來更智能化的體驗，進一步提高生活品質。
隨著越來越多智能手機對藍牙 mesh 提供全面支持，未來手機和藍牙 mesh 將會實現更多交互。樂鑫也看好藍牙 mesh 未來可能支持 IP 協議的潛力。基於其可連接 IP 協議的功能，用戶將不僅能通過手機就近控制藍牙 mesh 設備，也能無需網關就實現設備的遠程控制。
將 Bluetooth 5.2 的 LE Audio 與藍牙 mesh 結合，也可能實現很多創新應用，例如在藍牙 mesh 網路實現對語音和音頻應用的支持。要實現這些還需要藍牙 mesh 進一步擴展協議內容，例如支持 LE Audio。
