蓝牙网状网络和家庭自动化

如果您正在考虑进入家庭自动化设备游戏，现在是时候了——感谢蓝牙网状网络，这是一种用于建立多对多设备通信的网络拓扑。至少从 1950 年 Ray Bradbury 发表了“There Will Come Soft Rains”以来，家庭自动化 (HA) 的想法就被提出了，这是一个短篇小说，讲述了一个房子在住在那里的家人离开后很长一段时间内照顾自己。今天，智能家居不仅是富人的幻想，而且正在成为主流。

ABI Research 表示，如果 HA 市场符合预期，未来五年可能会增长 40%，到 2022 年全球将有超过 2.82 亿个智能家居。在选择您将制造的 HA 设备时，您的想象力是唯一可以限制你的东西。你可能认为智能烤箱没有市场，但你有没有想过一个八岁的孩子拥有自己的 iPhone 是一件多么平常的事？或许我们应该问问自己，有什么产品不能从更智能中获益？

当然！有些产品可能是一种放纵——比如我们可以在不离开沙发的情况下设置预热的烤箱，或者根据一天中的时间调整百叶窗。然而，智能烤箱可以识别出家人外出度假并自行关闭，这绝对可以缓解并一劳永逸地解决一个古老的问题，而那些自动调节的百叶窗可以成为重要的节能器。

HA 的另一个重要领域是家庭医疗保健监控，它可以让老年人和其他接受护理的人独立生活并获得更便宜的治疗选择。医疗保健监控是一个比个人应急响应系统大得多的市场。遍布整个家庭的传感器系统不仅可以监测个人的运动，还可以测量人的心率、血压和他或她周围的空气质量。

HA协议

Wi-Fi、Z-Wave 和 Zigbee 在家庭自动化领域是熟悉的术语，蓝牙也是一个可靠的参与者，尽管它的局限性主要是允许一对一的设备通信。然而，随着蓝牙 2017 年推出 Mesh，情况正在发生变化，现在该协议成为 HA 的重要竞争者，并暴露了其他协议的缺点。

Wi-Fi 是传输大数据包的出色协议，但它以设备干扰问题而著称，随着越来越多的设备加入家庭系统，额外设备干扰的可能性也会增加。Wi-Fi 还受到大量功耗的影响，这对如今构成大多数 HA 产品的电池供电设备是不利的。尽管情况如此，但由于 Wi-Fi 的高带宽，在家庭娱乐方面，Wi-Fi 将继续在 HA 中发挥重要作用，但蓝牙是一个势均力敌的竞争对手。

认识到构成智能家居的设备数量将继续呈指数增长，一个高效、无干扰、低功耗的平台至关重要。Z-Wave 和 Zigbee 等平台提供了一种解决方案，该解决方案使用网状网络通过从一个节点跳到另一个节点来中继消息，同时加强网络信号。这两种协议都是行业的老前辈：Zigbee 吹嘘它的 15 年，截至去年，Z-Wave 吹嘘在这个术语出现之前涉足家庭自动化。对用户来说不利的一面是，这些系统需要一个连接到家庭网络的集线器来接收来自遍布整个家庭的设备和传感器的消息。由于许多设备本质上是专有的，因此它们通常无法与网络上的其他设备通信。

蓝牙 Mesh 网络可以在不牺牲性能的情况下处理数千个设备之间的通信。这可能看起来很多设备，但考虑到 ABI Research 显示 2018 年将出货 6.5 亿台蓝牙智能家居设备，他们预计到 2022 年该数字将增长六倍，因此可以想象成百上千的设备在一个自动化的家。

在工程智能家居设备方面，无论是专注于健康、家庭维护、能源管理、安全、娱乐还是环境控制，蓝牙最重要的优势可能是几乎每个人都已经拥有采用蓝牙技术的智能手机、平板电脑或个人电脑.

这种新的网状网络可能性的关键是支持通用访问配置文件 (GAP) 广播者和观察者角色的蓝牙低功耗 (BLE) 4.x 或 5.0 堆栈。Murata WSM-BL241 Bluetooth? 5.0 低功耗模块就是这样一种设备，它还在非常紧凑的空间中集成了 Nordic BLE 集成电路 (IC)、射频 (RF) 前端和晶体。小巧的体积加上内置 64KB 随机存取存储器 (RAM) 和 512KB 闪存的 Arm Cortex M4 内核，提供高性能引擎和丰富的接口，使该模块非常适合各种物联网 (物联网）应用。

系统设计人员还将欣赏 Murata WSM-BL241 通过 RF 认证这一事实，因此他们不必经历耗时且成本高昂的无线认证过程，从而缩短了上市时间。通过使用模块随附的软件开发工具包 (SDK)，调试和开发过程也更加容易。

房委会保安

讨论 HA 时最重要的考虑因素之一可能是数据和家庭的安全性。我们都知道，每次连接到 Internet 都是黑客的潜在后门或破坏性病毒的打开窗口。您使用的协议必须为所有已知的安全攻击提供保护。您不希望您的产品出现在新闻中，因为它允许小偷跳华尔兹进入某人的家中，或者因为当病毒使整个系统无法使用时随之而来的是混乱。

安全性是蓝牙 Mesh 网络的第一要务。产品设计师通常可以选择在设计只与另一台设备通信的设备时决定他们将激活哪些安全功能。但是，蓝牙网状网络的情况并非如此，整个设备网络都处于危险之中。相反，蓝牙为网状网络设定了强制性安全要求。该授权确保公司不会面临为堆栈的不同部分开发单独流程的风险。同样，由于规范是开放的，社区可以对其进行测试。

很容易想象阳光穿过自动调节的百叶窗，一股咖啡的香味轻轻地把你推向一个新的早晨。无需穿拖鞋，因为您的加热地板已经处于理想温度。当您即将出门时，您会收到最新的天气和交通报告，然后在您工作时，您可以访问遍布整个房子的摄像头以查看 Fido 在做什么，并启用音频告诉他什么他是个好孩子。当你回到家时，晚餐已经在烤箱里准备好了，随着就寝时间的临近，灯光开始变暗。问题是：您将把什么设备添加到蓝牙网状网络，从而添加到这个故事中？

审核编辑黄昊宇