藍牙是一種眾所周知的無線技術，并在全球范圍內不斷擴展其功能。藍牙技術的采用和設備生產每年都在急劇增加。藍牙技術的進步繼續定位于新環境，包括商業和工業用例。該技術可實現低功耗和低成本傳感器、精確定位、無線連接以及計算和分析收集數據（大數據分析）的能力。

在工業物聯網 （IIoT） 4.0 中， 效率和生產力非常重要， 藍牙?網狀網絡技術正在引領這個市場提供所需的標準水平。根據這項研究，到2025年，每年將有大約2億臺藍牙?設備用于工業物聯網。

工業 4.0 的 BLE 網格技術

藍牙特別興趣組 （SIG） 擁有標準化的藍牙網狀網絡，從頭開始設計，以滿足性能、可靠性和安全性至關重要的行業標準。該技術基于藍牙 LE 規范，并與現有的藍牙 LE設備兼容。然而， 與其他低功耗無線網絡技術相比， 藍牙網狀網絡技術是一個完整的全棧解決方案，包括從低級物理無線電層到高級應用層的所有內容。

是什么讓BLE網格成為工業應用的理想選擇？

有許多原因使BLE網狀網絡適合工業應用而不是其他無線技術。在任何工業領域，都有多個感官網絡，它們要么捕獲一些信息，要么按照配置的參數工作，該參數根據需要而變化。處理如此復雜的網絡和大量配置對任何無線技術來說都是一個挑戰。BLE網狀網絡最適合此類應用，因為它通過以下方式徹底改變了網狀通信，

分散控制：由于智能分布在所有終端設備之間， 因此藍牙網狀網絡不需要任何集中控制。例如，在照明應用中，燈泡可以通過使用BLE網狀網絡技術的集中式控制器直接相互通信。此體系結構簡單、可擴展，可存檔更高的性能、可靠性并降低成本。

發布/訂閱尋址：使用尋址方法，組播流量是可管理的，并減少了網絡上的繁重流量。讓我們通過一個例子來理解這一點，在照明解決方案會議室中，需要打開燈。但是，發布/訂閱尋址技術不是使用 BLE 網狀網絡向每個燈發送單播數據包，而是針對已訂閱會議室組并接收打開本身消息的所有設備進行尋址，從而提高了降低網絡流量的性能

管理洪水中繼：當終端節點不在彼此的直接范圍內時，它們必須使用某些中繼節點傳遞消息。通過中繼節點轉發這些數據包的傳統方法會增加控制器的開銷，并可能導致問題。為了克服這個問題，BLE網格采用了管理洪水中繼機制

BLE網狀網絡支持大規模設備網絡的用例，非常適合監視/控制特定區域，其中網狀網絡由許多設備組成，這些設備需要相互自主通信，并具有可擴展性，安全性，可靠性，性能等附加功能。

BLE網格中通信的發布-訂閱模型

藍牙網狀網絡技術支持網絡中多達 32767 臺設備，最大網絡深度為 126 跳.BLE網狀網絡節點配置為發布-訂閱模型，其中節點之間的信息通過小數據包傳輸。因此，傳感器節點使用數據包在網絡上發布信息，同時，其他節點可以訂閱此數據。為了在網絡上傳播此消息，始發節點使用通告廣播消息，網絡中的其他節點接收消息并將其轉發到其他節點，這反過來又將網狀網絡的范圍擴展到單個藍牙鏈路的能力之外。

BLE網狀網絡功能如何適用于工業應用

BLE網狀網絡技術提供的功能為多個工業物聯網應用開辟了新的途徑。這種大型工業傳感器網絡用于物流樞紐、倉庫、公共場所、建筑工地等。基于藍牙?位置的服務和智能可穿戴設備也是工業實時傳感器控制和監控的廣泛用例。

如下圖所示， BLE網狀網絡在傳感器模塊中使用藍牙?短程無線電。這些傳感器模塊可以是溫度傳感器、恒溫器、燈泡或攝像頭模塊。這些智能藍牙?模塊有無限的可能性，可以集成到現有網絡中并用于與網關通信。如今，幾乎所有智能手機都支持藍牙，因此這使其成為將移動網絡連接到互聯網的傳感器和網絡配置的明顯工具。

但是，支持藍牙技術的最新一代智能手機可以用作互聯網和工業設備之間的移動網關。因此，對于此用例，許多行業都可以用藍牙LE代替它，以降低設備成本和功耗。

采用BLE網狀網絡的大型工業用例

從智能照明到智能建筑覆蓋有許多用例：資產跟蹤、信標管理、占用控制、預測性維護、HVAC 系統、應急照明、樓宇自動化等。使用現有的網狀網絡，可以在同一網絡上集成N個應用程序。讓我們詳細了解用例：

設備網絡：設備網絡應用程序在商業建筑中具有可擴展的應用程序，這些應用程序配備了大量的電子設備，并由管理部門手動管理。藍牙?設備網絡解決方案可以可靠、安全地連接網絡中數千個此類設備。以下是一些用例，

控制系統：為了控制電子設備（如照明和HVAC系統）的電源狀態，配置恒溫器，從電子傳感器獲取信息并根據需要調整其他傳感器是一項非常復雜的任務。為了實現這種網狀網絡設置，可以允許控制工業建筑中的照明和HVAC，從而在特定區域的不活動期間實現有效控制并節省電力。

監控系統：在自動灌溉系統中有應用來種植植物以獲得高產。室內種植需要具有適量光源的環境， 溫度/濕度， 土壤濕度和自動灌溉， 所有這些感官網絡都可以利用藍牙網狀網絡自主運行，無需任何人工干預

定位服務：為了滿足對精確室內定位服務的飆升需求， 藍牙網狀網絡技術是一個明智的選擇，因為可以準確跟蹤位置信息和設備定位。藍牙網狀網絡使一個節點能夠獲得有關另一個節點位置的準確信息。它還提供了靈活性和大量可配置的可能性，使建筑業主能夠擴展室內定位解決方案，以滿足建筑的變化和變化的需求。藍牙定位服務是通過使用連接的移動應用程序完成的。

“手機從安裝在任何附近特定物體上的信標接收藍牙信號。這些信標在與任何用戶接觸時，它會發送位置數據、前往所需地點的方向或通過藍牙廣告和推送通知針對某些應用程序用例的任何其他有用信息。

讓我們了解位置服務用例：

資產跟蹤：藍牙網狀網絡技術正在推動實時定位系統的快速擴展 （RTLS） 用于跟蹤不同物體/人員的解決方案。有了這些信息，就很容易監控有價值資產的位置。在這里，資產跟蹤可以用于定位工廠，醫療設備，醫院患者等的重要材料

室內導航：可以看出，游客必須努力獲得商場、博物館、機場和火車站等公共場所特定地點的導航。藍牙?室內定位系統 （IPS） 在這些情況下提供可訪問性的王牌并來救援。有了這些傳感器，訪客可以更輕松地瀏覽這些復雜的設施

數字鑰匙：智能手機正在成為日常生活中常見且不可或缺的一部分。藍牙網狀網絡技術使智能手機能夠用作訪問控制應用的數字密鑰。用戶可以在接近汽車或家門或辦公樓前時解鎖門和受限空間以及更多此類場景。這是一種非常方便和安全的方式，可以使用數字鑰匙來解鎖日常生活中的東西

采用BLE網格的工業物聯網的未來

最新發布的BLE網狀網絡標準SIG擴大了操作范圍，提高了速度，并為網狀網絡或多對多點用例打開了新的大門。主要優點是藍牙設備可以在紐扣電池上運行多年，這是因為無線電功率優化。所有這些功能加上其無線通信的可靠安全性和可擴展性，使BLE網狀網絡成為工業組織非常理想的解決方案。它將徹底改變工業物聯網（IIoT）市場，并開始在廣泛的市場中采用。藍牙將為未來的智能建筑和工廠提供可靠、可擴展和低成本的解決方案，這些建筑和工廠將依靠這項技術來發展和前進。

審核編輯：郭婷