2017年藍牙大會（亞洲）見聞錄

01-29

關鍵詞：藍牙規範5.0、Mesh、IoT

2017年藍牙大會（亞洲）於9月26-27日在深圳舉行，會議主要由藍牙SIG、晶元商、方案商、終端商對藍牙規範5.0進行了演講與實物展示。這是上下游廠商之間對藍牙規範5.0的一次全面溝通與推廣：SIG推廣新規範——>晶元商推廣晶元——>方案商推廣解決方案——>終端商各顯神通出終端設備，這是硬體新技術從上到下的一條成熟推廣鏈條。

根據本次實際參會的見聞，以及自己的理解，遂成《見聞錄》一篇。

一、藍牙規範5.0的新特性

二、藍牙系統結構

所有的通信標準都是基於OSI（Open System Interconnect，開放系統互聯）參考模型的變種。OSI採用的是分層的思想方法，即將整個龐大而複雜的問題劃分為若干個容易處理的小問題，使用了三級抽象，既體系結構，服務定義，協議規格說明。打個比方，OSI參考模型相當於是編程中的類，而藍牙、Wi-Fi等具體的通信標準則是該類的對象。對於藍牙來說，具體有以下三層結構：

控制器：是實現數據收發的物理基礎，由同時包含了數字和模擬部分射頻器件和負責收發數據包的硬體組成。控制器與外界通過天線相連，與主機通過主機控制介面（HCI）相連。
主機：封裝了藍牙協議，對數據進行調製解調，包含復用層、協議和用來實現許多有用而且有趣的過程。主機構建於主機控制器介面的上層部分，其上為邏輯鏈路控制和適配協議（L2CAP），一個復用層。在它上面是系統的兩個基本構建塊：安全管理器（用於處理所有認證和安全連接等事務）以及屬性協議（用於公開設備上的狀態數據）。
應用層：為各種應用服務開發提供API，應用層規約（specification）定義了三種類型：特性（characteristic）、服務（service）和規範（profile）。這些規約均構建在通用屬性規範上。

三、藍牙與Wi-Fi、NB-IoT的比較

藍牙規範由SIG主導，Wi-Fi協議由IEEE 802.11工作組主導，NB-IoT由3GPP主導，它們的發展時間線如下：

首先說說耳熟能詳的藍牙與Wi-Fi。作為短距離無線通信的雙子星，藍牙與Wi-Fi的發展時間基本上是同步的，區別在於發展思路：Wi-Fi協議從802.11a/b一直到現在已成主流的802.11ac，以及正在力推的802.11ax，思路就是速率更快、頻率更高、MIMO更強。藍牙協議從1.0一直到5.0，思路是功耗更低、成本更省、組網更方便。一個是大而強，一個是小而美。

迥異的發展思路導致的結果就是，藍牙與Wi-Fi可以在各自擅長的領域發揮作用，互為補充而非相互替代。比如運動手環，不可能棄用藍牙改用Wi-Fi，因為Wi-Fi模塊的大功耗必然燙手，成本也會飆升。無線路由器也不可能棄用Wi-Fi改用藍牙，除非想回到撥號上網的龜速時代。

而在藍牙與Wi-Fi的交叉地帶，隨著藍牙規範5.0的發布與應用，原本由Wi-Fi佔領的領域很有可能會被藍牙替代。如智能家居領域，前幾年小米、歐銳搏等企業推出了智能插座單品，用的是Wi-Fi模塊，功耗大、成本高是不可避免的。Wi-Fi適合大數據量傳輸的使用場景，一個智能插座只是簡單的控制通斷，並不需要很高的傳輸量，藍牙足矣，用Wi-Fi模塊來撬動智能家居顯然是不合適的。廠商顯然也注意到了，小米現在做的智能家庭套裝產品，已經棄用Wi-Fi模塊，改用Zigbee（單品）+Zigbee/Wi-Fi（網關）。網路拓撲如下：

對於藍牙規範5.0來說，同樣支持類似的網路拓撲，各藍牙終端設備可以通過Mesh自組網，然後通過藍牙網關連上互聯網，實現藍牙設備的遠程控制。並且，具備Mesh、遠距離傳輸、廣播信標功能的藍牙，可以實現更豐富的功能。網路拓撲如下：

NB-IoT，意為窄帶物聯網，是2016年3GPP發布的物聯網標準，是物聯網的新玩家。它的思路是利用現有的蜂窩網路實現萬物互聯，傳輸速率250kbps，帶寬180KHZ，可以說是適用於物聯網場景的極簡版本蜂窩網路。

NB-IoT在國內發展較快，主要原因有二：一是物聯網市場需求的爆發；二是產業界的合力推動。目前產業界的推動力量主要是運營商與晶元商，三大運營商均在NB-IoT領域積極布局，其中中國移動更是親自上陣，在今年的CES Asia（亞洲消費電子展）上發布了全球尺寸最小的NB-IoT通信模組M5310。晶元商以華為為代表，於2016年即發布了業界首款NB-IoT晶元Boudica120，並且搭載其自行研發的LiteOS嵌入式物聯網操作系統。

藍牙5.0的發布意圖很明確，就是要切入物聯網領域，同時，NB-IoT也在逐步興起，目標也是物聯網，這兩者誰將稱雄？關鍵是互聯網出口。

由於藍牙本身無法直接接入互聯網，必須藉助藍牙網關才可以接入。所以，藍牙適合於有藍牙網關的物聯網場景。比如智能家居領域，因為家裡存在互聯網出口（路由器），所有的藍牙設備只要掛在這個出口上就可以實現互聯；運動手環藉助手機作為互聯網出口等等。

NB-IoT可以直連蜂窩網路，只要運營商網路覆蓋的地方，就能實現互聯，適用於無固定網關的移動場景，這其實也契合其技術基礎——蜂窩網路，本身就是為移動而生的。比如共享單車，作為一個經常處於移動狀態的設備，只能通過NB-IoT實現互聯。

所以，儘管當前藍牙佔據先發優勢，但長遠來看，在物聯網領域，藍牙與NB-IoT是可以共存的。一是因為特點不同、應用場景不同，沒有任何一個技術可以包打天下，物聯網產業完全可以容得下這兩種技術共生。二是各自技術陣營上下游產業鏈都在努力發展，處於發展活躍期，這中間會產生許多新東西，有活力的技術，就有希望的技術。

四、應用場景

藍牙的應用場景很多，SIG官網列舉的領域如下：

鏈接：哪裡可以找到 | Bluetooth Technology Website

沒看到物聯網？其實上面的應用領域已經將物聯網內化進去了。

最後分享一組摩拜單車演講嘉賓的數據：

>800萬輛摩拜單車
>1億摩拜單車註冊用戶
>2500萬次騎行/天
>100位摩拜開放平台合作夥伴（註：開放相關數據給合作夥伴）
利用藍牙廣播/掃描功能做到單車之間的相互感知、定位
智能停車點+藍牙，實現電子圍欄功能，引導用戶將單車停至智能停車點