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蓝牙5的崛起——物联网技术的新热点

甲骨文开发者社区2019-01-16 00:22:07

谈到蓝牙,可能更多人第一时间想到的就是蓝牙耳机、鼠标、键盘等,却没有多少人将蓝牙技术与物联网联系在一起。殊不知,随着近期蓝牙技术联盟(SIG)正式推出蓝牙5标准以及后续大规模的商用,蓝牙技术势必会在物联网中大展手脚!物联春天即将到来!


现今,谈到“大物移云”应该是无人不知无人不晓,其中的“物”就是物联网(Internet of Things)。但因为物联网的核心是连接,其各式各样的无线协议栈令人眼花缭乱,比如低功耗长距离的Sub-GH、拥有广泛应用基础的Bluetooth、支持多节点及网状网路的ZigBee、融合IPv6和低功耗高安全的Thread以及网速飙破1Gbps的Wi-Fi等等,其各有优缺点及典型的使用场景,今天我们来重点谈谈拥有广泛应用基础的蓝牙。



蓝牙的前世今生


蓝牙(Bluetooth)一词来源于丹麦国王哈拉尔(940—986年在位)的外号,他当时统一了整个丹麦、挪威和瑞典。这位国王特别喜欢吃蓝莓,其中一颗牙齿硬是被染成了永久性的蓝色,所以称之为蓝牙王。

1999年 5 月 20 日,爱立信、诺基亚、IBM等公司统一制订了蓝牙技术标准,因为爱立信、诺基亚这两家来自北欧的主导企业,其历史中蓝牙王有“实现统一、加强联系”的含义,所以最终决定以“蓝牙(Bluetooth)”命名这项技术。由于它是一种短距离的无线通信技术,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换,因此克服了当时数据同步的难题,已经被广为使用。


近期,蓝牙技术联盟 (SIG) 宣布重磅消息,正式启用蓝牙 5 标准,为设备生产商开发搭载蓝牙 5 的产品打开大门,正式迈入商业化阶段。


蓝牙在物联网中的应用

现在已经有相当多的机构预测,“当手机热潮退却,物联网将会成为科技界的另一新热点”。的确,从智能家居的普及到智慧城市的落地,物联网开始在越来越多的行业里崭露头角,其影响力遍及方方面面,如教育运动、环境保护、智能家居、医疗养老、智慧农业等多个领域。同时,各大企业也纷纷涉足其中,争取更快、更早地在这个新兴的市场中扎根立足。

 

随着蓝牙技术联盟(SIG)蓝牙5标准的推出,很好地契合和解决物联网应用发展中的核心需求,对于不同的应用场景有更高的灵活性,再加上蓝牙Mesh组网技术,则能更好地满足工业控制、智能建筑、智能家居和信标(Beacon)等常规物联网应用。因此,目前众多终端厂商已将注意力转向蓝牙5,开始制造并认证搭载蓝牙5的产品,各类搭载蓝牙技术的智能产品预计将在近几年内逐步升级至蓝牙5标准。


那么蓝牙5相比4.2有什么重大改进呢?

1、4倍传输距离
2、2倍传输速度
3、8倍广播数据传输量

这就意味着:

  • 更广的覆盖面,蓝牙的信号传输距离能够覆盖整栋楼,而不再是以前的某间屋子,理论有效的工作距离为300米,这已能媲美甚至超过家用Wi-Fi路由器的数据传输距离,它的应用范围势必将会更加广泛,甚至是更多家居环境之外的物联网设备连接,比如使用普通的智能手机就能在整栋楼的任何位置轻松控制着一系列的智能设备,比如蓝牙音箱、智能表、智能摄像头等。

  • 更快的传输速度,支持更高性能的蓝牙设备,使得基于蓝牙技术的分布式智能楼宇自动化系统成为可能,既免除了传统的线缆铺设,又保障了数据传输的快速和稳定。

  • 更好的商用蓝牙前景,大幅增强的蓝牙广播,更适用于物联网应用,创建一个单一方向的、无连接的数据通道,数据发送者在广播信道上广播数据,数据接受者扫描、接收数据,大幅提高设备的发送、接收数据的效率。      



不仅如此,蓝牙5还具有如下的一些优势:

  • 更低的功耗BLE(Bluetooth Low Energy)让蓝牙接收器不但体积小,而且比起WiFi设备能节省甚至一倍的电力,这对于没有外接电源的小型物联网设备非常关键。因为相当多的物联网设备,比如说传感器和可穿戴设备,体积非常小,自身电池容量非常有限,显然反复充电对我们来说是一件非常痛苦的事,而且对于没有外接电源的设备简直就是一个灾难!

  • 即将推出的网状网络技术(Mesh Networking)能使蓝牙设备相互作为信号中继站,把信号传递得更远,相当于每一个蓝牙物联网设备都是其他设备的信号中继放大器,其市场前景非常可观!


Oracle在IoT方面发展也非常迅速,不仅率先推出了IoT Cloud Service平台,而且也能充分支持与蓝牙5设备的交互,只需简单地将蓝牙设备与IoT的网关设备匹配上即可,随后网关设备就能将蓝牙设备中的数据发送到IoT云服务中。在Oracle IoT云服务的网关中包含一个设备框架,提供API,用以创建设备适配器,使得设备能与Oracle IoT Cloud Service方便地进行通信。


创建新的设备适配器的步骤也非常简单,只需少量编码即可实现:

首先创建一个新的设备适配器。以Bluetooth Health医疗设备的设备适配器的实现为例。我们可以在BluetoothHealthAdapter.java文件

$GATEWAY_HOME/iotcs/gw/samples/bluetooth/BluetoothHealthAdapterImpl/src/main/java/com/oracle/iot/sample/adapter/bluetooth夹下找到此文件。



其中@IoTDeviceAdapter标记表示创建了设备适配器,以便Oracle IoT云服务网关的访问。


接着添加用于发现具有蓝牙健康设备类型的物理设备的代码,并将其注册到Oracle IoT Cloud Service平台。



其中start方法用于注册需要连接的设备,并启动设备适配器;stop方法用于注销设备并停止设备适配器。

完整的工程项目可以在$GATEWAY_HOME/iotcs/gw/samples/bluetooth目录中获取到。


总结

综上所述,个人认为觉得蓝牙技术是目前几大无线通信技术中最适合物联网发展的,尤其是在蓝牙5标准出来之后。由于物联网目前的发展趋势逐渐由概念变为现实,当蓝牙 5 搭上物联网热潮时,可以预测,其技术就是这一切发展过程的核心。现今众多厂家都对之趋之若鹜,谁能在市场上最先推出这些先进的产品,谁就能快速抢占物联网的制高点,让我们拭目以待!



作者简介

洪俊,Oracle云平台PaaS高级咨询顾问,专注于 Oracle iPaaS 相关产品及对应解决方案。具有12+年IT行业从业经验,擅长J2EE产品架构设计及研发,在SOA/BPM,API治理及管控等集成领域有深入的研究。您可以通过jone.hong@oracle.com,与他联系。


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