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蓝牙作为物联网领域的首选技术，孕育了智能家居、智能照明、智慧城市等诸多创新应用场景。根据《2021 蓝牙市场最新资讯》显示，2021 年蓝牙智能家居自动化设备出货量将达到 2.22 亿，蓝牙住宅智能照明年出货量将达到 3,900 万。而且，预计至 2025 年，蓝牙智能家居自动化设备的年出货量将增加 3 倍，在短短 5 年内就将增加到 6.7亿。推动这一增长的主要设备包括智能家居自动化控制器、智能照明和智能家电等。
蓝牙技术联盟亚太暨中国市场总监李佳蓉表示：“作为唯一可以提供无单点故障、完全去中心化架构的无线标准，蓝牙 mesh 网络非常适用于创建控制、监测及自动化系统，让成百上千台设备能够可靠安全地通信。”
蓝牙mesh网络，AIoT领军企业的首选无线技术
如今，基于蓝牙 mesh 技术的智能家居、照明控制系统已得到众多领军企业的大力支持。乐鑫信息科技（Espressif）多年来深耕 AIoT 领域软硬件产品的研发与设计，其开发的蓝牙 mesh 协议栈 ESP-BLE-MESH 主要应用于智能家居，智能照明，以及智能工业等细分市场。
乐鑫基于 Zephyr Bluetooth® mesh 开发了开源的蓝牙 mesh 协议栈 ESP-BLE-MESH，全面支持蓝牙技术联盟 (Bluetooth SIG) 蓝牙 mesh 协议规定的几乎所有 core features，client models 和 server models，是当前开源协议栈中功能最齐全的蓝牙 mesh 协议栈之一。通过该协议栈，用户可以和全球不同厂商、不同类型的标准蓝牙 mesh 设备互相通信，协同工作。乐鑫的工程师基于用户实际使用场景，对蓝牙 mesh 做了很多技术创新。例如，2019 年，乐鑫推出了蓝牙 mesh 快速配网技术 (Fast Provisioning Model) ，能够支持 100 个节点在 50s 内完成全部配网工作。
乐鑫的蓝牙 mesh 协议栈主要应用于智能家居，智能照明，以及智能工业等细分市场。用户可以基于它构建安全稳定的通信网络，实现设备组网互联、自动化控制、远程监测等功能。此外，乐鑫还提供集成蓝牙和 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），因此用户也能够基于乐鑫蓝牙 mesh 协议栈实现蓝牙 mesh 和 Wi-Fi 或 IEEE 802.15.4 相互转换的网关。
乐鑫科技创始 CEO 张瑞安表示，乐鑫选择蓝牙mesh网络，主要看中以下三方面优势：
1） 低功耗蓝牙是当前市场上的主流无线通信协议之一，广泛应用于智能手机、网关和终端设备。它能够通过自适应跳频技术在拥挤的 2.4 GHz 频段中稳定工作。低功耗蓝牙具有高安全性和全球标准蓝牙设备互联互通等特点。如果硬件资源允许，市场上现有的低功耗蓝牙设备可以通过 OTA（Over-the-Air） 升级支持蓝牙 mesh 协议，这是乐鑫蓝牙 mesh 协议栈发展的优势，也是蓝牙 mesh 得以推广和普及的关键。
2） 蓝牙技术联盟为蓝牙 mesh 制定了详细的协议规范、应用模型和测试规范，涵盖了常见的应用场景和设备类型。同时，协议的可扩展性也确保蓝牙 mesh 未来可以满足更多的使用场景。
3） 此外，由于蓝牙 mesh 是基于低功耗蓝牙定义的上层协议，从芯片研发的角度来看，支持蓝牙 mesh 功能并不需要修改芯片内部电路设计。蓝牙 mesh 协议拓扑结构也相对简单，软件实现蓝牙 mesh 无需占用设备较大内存，有效降低了客户使用 mesh 网络所需要的成本。
蓝牙mesh解决方案，赋能多样落地应用场景
在智能照明领域，乐鑫蓝牙 mesh 协议栈可用于家庭、企业、工业和公共设施等领域智能灯的连接与控制。由于照明设备普遍安装在墙上并由墙壁接线供电，使用乐鑫蓝牙 mesh 协议栈可以降低网络部署和管理难度，是此类场景的理想解决方案。此外，蓝牙 mesh 协议自组网、网络自愈和容错机制等特性，也充分适用于在家庭中部署智能设备。例如，在 Wi-Fi 网络的盲区，可以通过蓝牙 mesh 使设备得到有效连接。
在部署蓝牙 mesh 网络的过程中，可以通过网关联网，进而实现远程控制设备。乐鑫 SoC 集成了蓝牙（经典蓝牙+低功耗蓝牙）和 Wi-Fi或 IEEE 802.15.4，并支持多种协议共存。客户可以基于乐鑫蓝牙 mesh 协议栈实现这样的网关设备。例如，乐鑫已帮助客户将乐鑫蓝牙 mesh 协议栈集成到智能音箱中，使其充当网关。基于蓝牙和 Wi-Fi 共存机制，客户仅用一颗乐鑫高度集成的芯片，就能够控制附近的其他蓝牙 mesh 设备。与此同时，设备还能使用经典蓝牙播放音乐，并保持稳定的 Wi-Fi 连接。
蓝牙 mesh 未来的“无线”潜力
乐鑫科技创始 CEO 张瑞安认为，基于目前的市场数据，未来蓝牙 mesh 在智能照明领域的应用场景将会愈加广阔。例如，将 Bluetooth 5.1 的 AoA/AoD 技术和蓝牙 mesh 结合，即可通过照明网络实现室内定位功能。这也为消费者和企业带来更广阔的应用思路，如室内定位、资产追踪和个性化应用场景等。同样，基于蓝牙 mesh 具有的设备互联，以及通过网关联网的功能，未来还会不断涌现更多智能照明应用。
除了室内定位，蓝牙 mesh 在 AIoT 领域的应用也将增加。将蓝牙 mesh、语音和图像识别、智能家居传感器与机器学习相结合，将会使设备自主学习并理解人们的生活习惯，为人们带来更智能化的体验，进一步提高生活品质。
随着越来越多智能手机对蓝牙 mesh 提供全面支持，未来手机和蓝牙 mesh 将会实现更多交互。乐鑫也看好蓝牙 mesh 未来可能支持 IP 协议的潜力。基于其可连接 IP 协议的功能，用户将不仅能通过手机就近控制蓝牙 mesh 设备，也能无需网关就实现设备的远程控制。
将 Bluetooth 5.2 的 LE Audio 与蓝牙 mesh 结合，也可能实现很多创新应用，例如在蓝牙 mesh 网络实现对语音和音频应用的支持。要实现这些还需要蓝牙 mesh 进一步扩展协议内容，例如支持 LE Audio。
