藍(lán)牙一直以來被作為一種無線通信技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)是全世界應(yīng)用最為普遍的無線通信技術(shù)之一。從2000年到現(xiàn)在，藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)十億臺設(shè)備。就2016年而言，制造商的藍(lán)牙設(shè)備出貨量更是超過30億臺。

集成到幾乎每一部手機(jī)以及個(gè)人電腦里。作為一種較早的通信技術(shù)，一經(jīng)出臺就引起了全世界的關(guān)注，曾被美國《網(wǎng)絡(luò)計(jì)算》雜志評為“十年來十大熱門技術(shù)”之一。藍(lán)牙從最開始推出的的一對一傳播機(jī)制，到推出低功耗藍(lán)牙，再到推出一對多的廣播(beacon)機(jī)制，一直都在完善自身技術(shù)以便滿足日益豐富的應(yīng)用場景，適應(yīng)市場的需求，而去年推出的藍(lán)牙Mesh正在進(jìn)一步豐富其使用場景，大規(guī)模應(yīng)用可能在明年。

Mesh的誕生

藍(lán)牙 Mesh脫胎于CSR倡導(dǎo)的私有協(xié)議-CSR Mesh，該技術(shù)誕生于2014年。

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟于去年7月19日正式宣布，藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)開始全面支持Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。全新的Mesh功能提供設(shè)備間多對多傳輸，并特別提高構(gòu)建大范圍網(wǎng)絡(luò)覆蓋的通信能力，適用于樓宇自動化、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等需要讓數(shù)以萬計(jì)個(gè)設(shè)備在可靠、安全的環(huán)境下傳輸?shù)奈锫?lián)網(wǎng)解決方案。

在2015年，高通收購了藍(lán)牙Mesh協(xié)議的擁有者CSR，小米MIX2S包括有小愛同學(xué)喚醒的功能，此功能的實(shí)現(xiàn)需要一顆低功耗的協(xié)處理器來進(jìn)行長時(shí)間的麥克風(fēng)待機(jī)，而這個(gè)協(xié)處理器，內(nèi)置的高通845芯片是自帶此功能，高通一直都在智能家居方面有布局和推動。

BLE Mesh網(wǎng)絡(luò)是用于建立多對多(many：many)設(shè)備通信的低能耗BLE(Bluetooth Low Energy，也稱為Bluetooth LE)新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｔ试S創(chuàng)建基于多個(gè)設(shè)備的大型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)可以包含數(shù)十臺，數(shù)百甚至數(shù)千臺BLE Mesh設(shè)備，這些設(shè)備之間可以相互進(jìn)行信息的傳遞。

目前，科大訊飛魔飛智能麥克風(fēng)已實(shí)現(xiàn)了BLE Mesh功能，開發(fā)者可以通過魔飛，快速接入BLE Mesh設(shè)備，將新技術(shù)快速落地智能家居、智慧酒店等應(yīng)用場景。

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟是一個(gè)以制定藍(lán)牙規(guī)范，以推動藍(lán)牙技術(shù)為宗旨的跨國組織。它擁有藍(lán)牙的商標(biāo)，負(fù)責(zé)認(rèn)證制造廠商，授權(quán)他們使用藍(lán)牙技術(shù)與藍(lán)牙標(biāo)志，但是它本身不負(fù)責(zé)藍(lán)牙裝置的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及販?zhǔn)邸?/p>

2017年7月19日, 藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟正式宣布，藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)開始全面支持Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。全新的Mesh功能提供多對多設(shè)備傳輸，并特別提高構(gòu)建大范圍網(wǎng)絡(luò)覆蓋的通信效能，適用于樓宇自動化、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等需要讓數(shù)以萬計(jì)個(gè)設(shè)備在可靠、安全的環(huán)境下傳輸?shù)奈锫?lián)網(wǎng)解決方案。

藍(lán)牙Mesh的兼容性

藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行于低功耗藍(lán)牙之上并且與藍(lán)牙4.0及以上版本前向兼容， 因此市面上現(xiàn)有的低功耗藍(lán)牙產(chǎn)品都可能通過固件升級(尤其以O(shè)TA為主)的方式升級為具有藍(lán)牙Mesh功能的產(chǎn)品，但是否具有升級的可能性，還需要考量多個(gè)因素，例如程序存儲器(ROM)的容量，內(nèi)存(RAM)的容量，是否具有OTA升級的功能，MCU的處理能力是否滿足Provisioning對于非對稱加密的運(yùn)算需求等。

藍(lán)牙Mesh規(guī)范

與藍(lán)牙核心規(guī)范一樣，藍(lán)牙Mesh也有自己的規(guī)范文檔，其作用和藍(lán)牙核心規(guī)范類似，詳細(xì)定義了藍(lán)牙Mesh相關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)。

藍(lán)牙Mesh術(shù)語表

由于Mesh的概念對于藍(lán)牙技術(shù)來說是一個(gè)非常新的領(lǐng)域，因此在藍(lán)牙Mesh規(guī)范中有很多新的技術(shù)術(shù)語，關(guān)于這些新的術(shù)語，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟早有所準(zhǔn)備，我們開辟了專門的網(wǎng)頁為大家進(jìn)行解釋。藍(lán)牙Mesh詞匯表中所述可以達(dá)到32,767個(gè)節(jié)點(diǎn)。

藍(lán)牙Mesh技術(shù)特點(diǎn)

藍(lán)牙Mesh基于核心標(biāo)準(zhǔn)(core spec)4.0，從設(shè)計(jì)之初就嚴(yán)格遵循工業(yè)級的可靠性、可擴(kuò)展性和安全性的要求，匯集了低功耗、支持手機(jī)/平板直連、互操作性等特點(diǎn)。

藍(lán)牙Mesh可在單一網(wǎng)絡(luò)中支持多達(dá)上萬個(gè)節(jié)點(diǎn)，其采用可控的flooding(網(wǎng)絡(luò)泛洪)的方式進(jìn)行信息轉(zhuǎn)發(fā)，將信息從網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的某一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)，不需要創(chuàng)建和管理復(fù)雜的路由表，由于其廣播的特性，因此網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)單點(diǎn)出現(xiàn)故障，消息都可通過其他路徑傳遞到目的節(jié)點(diǎn)，保證了網(wǎng)絡(luò)的健壯性。

低功耗

低功耗是藍(lán)牙技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)，這一優(yōu)點(diǎn)在藍(lán)牙Mesh技術(shù)當(dāng)中也得以繼承。在藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)中有一類節(jié)點(diǎn)支持低功耗特性(Low Power Feature)，也可以稱為低功耗節(jié)點(diǎn)。這一類節(jié)點(diǎn)可以通過減少射頻收發(fā)機(jī)(RF transceiver)開啟的占空比來達(dá)到低功耗的目的，也就是說這一類節(jié)點(diǎn)只有在需要進(jìn)行消息收發(fā)的時(shí)候才會打開射頻收發(fā)器，其他時(shí)間都處于休眠狀態(tài)。

Friendship

在藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)中還有一類節(jié)點(diǎn)是專門為低功耗節(jié)點(diǎn)服務(wù)的，其具有Friend特性，也可以稱為Friend節(jié)點(diǎn)。Friend節(jié)點(diǎn)與低功耗節(jié)點(diǎn)可以建立Friendship關(guān)系。建立此種關(guān)系之后，F(xiàn)riend節(jié)點(diǎn)可以暫存發(fā)往低功耗節(jié)點(diǎn)的信息，待低功耗節(jié)點(diǎn)退出休眠模式之后，再從Friend節(jié)點(diǎn)取回相關(guān)信息。

在實(shí)際應(yīng)用中，F(xiàn)riend節(jié)點(diǎn)可以是燈泡、機(jī)頂盒、路由器，這些設(shè)備都是通過市電供電的，對于功耗不是很敏感;低功耗節(jié)點(diǎn)可以是由電池供電的設(shè)備，如傳感器、門鎖等。

關(guān)于安全性

藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種真正的工業(yè)級解決方案，用經(jīng)過驗(yàn)證的安全算法對添加到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備進(jìn)行配置(Provisioning);所有通信信息都需要使用128-bit AES-CCM進(jìn)行加密和認(rèn)證，藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)中的所有消息都需要進(jìn)行加密和認(rèn)證;加密和認(rèn)證應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)層(Network layer)和應(yīng)用層(Application layer)兩層，分別有兩組密鑰等等。

藍(lán)牙Mesh產(chǎn)品認(rèn)證

截止目前，已有65款經(jīng)認(rèn)證具有Mesh網(wǎng)絡(luò)功能的藍(lán)牙產(chǎn)品，而且新產(chǎn)品數(shù)量在持續(xù)以驚人的速度增長。

首批獲得認(rèn)證的產(chǎn)品是較低級別的賦能技術(shù)產(chǎn)品，比如帶有Mesh網(wǎng)絡(luò)功能的藍(lán)牙軟件堆棧和模塊。它們來自主流藍(lán)牙堆棧和模塊供應(yīng)商，包括笙科電子、賽普拉斯、晶訊、中易騰達(dá)、美滿、MindTree、北歐半導(dǎo)體、芯科科技、Silvair、泰凌微電子、東芝、小米和高通等。

在過去的六個(gè)月中，你可以發(fā)現(xiàn)來自絡(luò)達(dá)科技、阿里巴巴、Danlers、臺達(dá)電子、朗德萬斯和村田制作所等公司的最終產(chǎn)品也開始獲得認(rèn)證。

藍(lán)牙Mesh相比其他網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的四大優(yōu)勢

能夠提供全球多品牌的互通性，不同品牌的產(chǎn)品都能順利互相搭配運(yùn)作。

支持智能手機(jī)直連，部署藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)需要有一個(gè)把設(shè)備變?yōu)楣?jié)點(diǎn)的過程，也就是配置(provisioning)。這個(gè)過程只需要用智能手機(jī)作為管理者的角色，授權(quán)設(shè)備即可連入Mesh網(wǎng)絡(luò)，非常簡便靈活，同時(shí)又確保了藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全性。

較低的功耗。藍(lán)牙Mesh繼承了低功耗藍(lán)牙的功率很低的特點(diǎn)，在藍(lán)牙Mesh當(dāng)中有兩種設(shè)備的特性：一個(gè)是Friend，一個(gè)是Low power node，可以保證節(jié)點(diǎn)的低功耗性能，比Zigbee等協(xié)議的功耗都要低。

藍(lán)牙模組成本較低。雖然當(dāng)前種種協(xié)議模塊成本都在下降，如Zigbee模塊、Wi-Fi模塊等，但相比較而言，藍(lán)牙模塊平均成本相對較低。

藍(lán)牙Mesh的發(fā)展困境

現(xiàn)在公布的協(xié)議是1.0，還是不完善的，比如還是在3個(gè)通道上去廣播，接點(diǎn)數(shù)量多了通信就容易打架。協(xié)議里面有規(guī)定LPN和Friend，也能滿足一部分低功耗的需求，芯片廠商 release 出來的sdk版本中，都沒有這部分功能。如新版1.1協(xié)議一更改，芯片廠商又要投入人力去改sdk。

藍(lán)牙Mesh剛推出不久，公眾接受還需要一段時(shí)間，就像低功耗藍(lán)牙，也是經(jīng)歷了2年的潛伏期然后才爆發(fā)的。所以說藍(lán)牙Mesh應(yīng)該會在2019年才會爆發(fā)，其次，藍(lán)牙Mesh畢竟是一門新的技術(shù)，當(dāng)前的1.0版規(guī)格書還有很多需要完善的地方，比如基于藍(lán)牙Mesh的固件升級(DFU)如何實(shí)現(xiàn)，遠(yuǎn)程配網(wǎng)如何實(shí)現(xiàn)等。

目前藍(lán)牙Mesh開發(fā)還是比較難，開發(fā)難首先體現(xiàn)在市場上的藍(lán)牙Mesh協(xié)議棧功能還不完善，比如藍(lán)牙Mesh中的低功耗節(jié)點(diǎn)和朋友節(jié)點(diǎn)，絕大部分廠商都沒有做好。另外藍(lán)牙Mesh有一個(gè)非常好的特性：通過手機(jī)完成Mesh配網(wǎng)和部署，但大部分廠商目前都沒有推出相應(yīng)的配網(wǎng)app及對應(yīng)的庫。當(dāng)藍(lán)牙Mesh框架技術(shù)都沒有準(zhǔn)備好的情況下，讓應(yīng)用開發(fā)者去開發(fā)藍(lán)牙Mesh應(yīng)用無異于“無米之炊”，因此目前藍(lán)牙Mesh還沒有大規(guī)模商用案例。

國內(nèi)熟悉藍(lán)牙協(xié)議棧的開發(fā)人員為數(shù)不多，對于他們而言，熟悉藍(lán)牙SDK工具，是需要時(shí)間的，毫無疑問，這嚴(yán)重減緩了產(chǎn)品上市時(shí)間，從而讓企業(yè)喪失占據(jù)市場的最佳有利時(shí)機(jī)。同時(shí)支持藍(lán)牙5和藍(lán)牙Mesh的產(chǎn)品，使設(shè)計(jì)人員更有信心地構(gòu)建具有藍(lán)牙5認(rèn)證協(xié)議棧的產(chǎn)品。

BLE Mesh應(yīng)用場景

藍(lán)牙Mesh主要應(yīng)用于樓宇自動化、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和物資追蹤等方面。自藍(lán)牙Mesh技術(shù)發(fā)布之后，Mesh技術(shù)已在車聯(lián)網(wǎng)、照明、教育領(lǐng)域的智能解決方案中進(jìn)行測試和應(yīng)用。

燈光照明應(yīng)用

目前，燈泡就可能成為未來家庭中最主要的Mesh網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一，因?yàn)樵诿總€(gè)家庭或建筑里幾乎任何角落都需要被光線覆蓋，燈泡一般都會按照一定的距離連續(xù)安裝，由此用戶就能控制全家設(shè)備。而且藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)具備工業(yè)級安全防護(hù)，以及全球互通性，不論是藍(lán)牙4.0、4.1還是4.2設(shè)備通過安裝藍(lán)牙Mesh都能直接獲得“多對多”連接功能。

在2018年的國際消費(fèi)電子展(CES)上，阿里巴巴與聯(lián)發(fā)科宣布攜手推動藍(lán)牙Mesh技術(shù)，簽署合作協(xié)議，打造首款支持藍(lán)牙Mesh技術(shù)的Smartmesh無線連接方案。

無獨(dú)有偶，全球照明行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者LEDVANCE近期也宣布將采用賽普拉斯獲得藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)認(rèn)證的藍(lán)牙Mesh 連接技術(shù)，領(lǐng)先業(yè)內(nèi)發(fā)布首款認(rèn)證藍(lán)牙Mesh產(chǎn)品：SYLVANIA SMART+藍(lán)牙照明設(shè)備。

智能家居應(yīng)用

阿里人工智能實(shí)驗(yàn)室在今年1月的美國CES上，發(fā)布了基于藍(lán)牙m(xù)esh的IoTConnect協(xié)議，阿里+MTK的藍(lán)牙Mesh方案已經(jīng)應(yīng)用在智能音箱天貓精靈上。

其他領(lǐng)域應(yīng)用

目前，已有相關(guān)的藍(lán)牙Mesh解決方案正在車聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行測試。在車聯(lián)網(wǎng)上，一輛汽車上面有上千種傳感器，需要用一個(gè)網(wǎng)關(guān)對這些傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。另外，車與車之間的通信，以前主要是通過通信網(wǎng)絡(luò)，如3G/4G等方式來實(shí)現(xiàn)。

在教育領(lǐng)域的應(yīng)用上，Mesh技術(shù)除了多點(diǎn)連接，還可以覆蓋邊角位置。藍(lán)牙Mesh智慧校園解決方案已在全國幾十所學(xué)校應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)全校的藍(lán)牙無縫連接。今后，這種方案還可以應(yīng)用到養(yǎng)老院、醫(yī)療、運(yùn)動健康、工業(yè)自動化等多個(gè)領(lǐng)域。

藍(lán)牙Mesh是一個(gè)軟件級的解決方案，運(yùn)行于低功耗藍(lán)牙之上并且與藍(lán)牙4.0及以上版本前向兼容，因此市面上現(xiàn)有的低功耗藍(lán)牙產(chǎn)品都可能通過固件升級(尤其以O(shè)TA為主)的方式升級為具有藍(lán)牙Mesh功能的產(chǎn)品，所以它的產(chǎn)品化的速度相對藍(lán)牙5會更快一些。

藍(lán)牙Mesh及其應(yīng)用的三個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域

目前市場上還是存在不少基于私有藍(lán)牙Mesh協(xié)議的產(chǎn)品，但大多還是集中在照明以及智能樓宇領(lǐng)域。

藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)的主要目標(biāo)市場是樓宇自動化、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和資產(chǎn)追蹤領(lǐng)域。為什么會預(yù)期在這三個(gè)領(lǐng)域呢?有相關(guān)專業(yè)人士分析，這三個(gè)領(lǐng)域大概都是室內(nèi)空間，避開了需要在室外建立基站可進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸?shù)牡凸膹V域網(wǎng)絡(luò)，如NB-IoT、LoRa、Sigfox等，并且因?yàn)榭梢圆渴鹕锨€(gè)節(jié)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸距離不夠的問題，所以可以部署在大型室內(nèi)空間如樓宇大廈、工廠、醫(yī)院、球場等。

藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)可跨越辦公室和停車場

根據(jù)ABI Research預(yù)測，到2022年，藍(lán)牙在智能樓宇市場的設(shè)備年出貨量將達(dá)到11億。

總而言之，藍(lán)牙Mesh技術(shù)或許不會顛覆智能家居，但是在應(yīng)用層面上，目前藍(lán)牙的普及率最高，標(biāo)準(zhǔn)化水平也最高，足以打開物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通新局面，并帶動藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙音箱、可穿戴、智能家居等應(yīng)用市場的再次爆發(fā)，推動IoT場景多樣化。