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短距離無(wú)線通信協(xié)議在諸多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中已經(jīng)歷了多輪搏弈，ZigBee、WiFi、藍(lán)牙、NFC、Thread、Weave、Z-Wave、Mesh、UWB 各自找到了適合自己的發(fā)展途徑。
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盡管藍(lán)牙已被邊緣化，但是藍(lán)牙 5.0 的啟動(dòng)似乎又帶來(lái)了新生命力。ZigBee 聯(lián)盟發(fā)布可跨網(wǎng)協(xié)作 IoT 通用語(yǔ)言 dotdot，拿下通往物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代產(chǎn)業(yè)生態(tài)的入場(chǎng)券。WiFi HaLow 號(hào)稱可以彌補(bǔ)以前的 WiFi 技術(shù)在與藍(lán)牙對(duì)比時(shí)的短板。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，藍(lán)牙 5.0、WiFi HaLow、ZigBee 將成為競(jìng)技的主要明星。
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本期《趣科技》，與非網(wǎng)小編就來(lái)講講藍(lán)牙 5.0、WiFi HaLow 與 ZigBee 如何成為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的三劍客。
藍(lán)牙 5.0
提到藍(lán)牙，大家都不陌生，因?yàn)楹茈y再能找到一款不支持藍(lán)牙的手機(jī)了。藍(lán)牙是一種尖端的開放式無(wú)線通訊標(biāo)準(zhǔn)，是基于數(shù)據(jù)包、有著主從架構(gòu)的協(xié)議，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信。藍(lán)牙技術(shù)讓各種便攜設(shè)備之間能夠無(wú)線溝通。
相比于紅外、WiFi 而言，藍(lán)牙的加密措施更完善，具有傳輸過(guò)程穩(wěn)定、兼容性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。然而如今的藍(lán)牙 5.0 時(shí)代來(lái)之并不易，與非網(wǎng)小編帶大家看一下藍(lán)牙的發(fā)展史。
藍(lán)牙發(fā)展史
- 1994 年，藍(lán)牙技術(shù)“萌芽”于愛立信在移動(dòng)電話和其他配件間進(jìn)行低功耗、低成本無(wú)線通信連接的方案；
- 1998 年，愛立信、諾基亞、東芝、IBM 和英特爾聯(lián)合開展短程無(wú)線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)時(shí)提出了藍(lán)牙技術(shù)；
- 1999 年，愛立信、諾基亞、東芝、IBM 和英特爾成立了藍(lán)牙“特別興趣組”，即藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的前身，為藍(lán)牙技術(shù)成為無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)開啟大門。隨后，微軟、摩托羅拉、三星、朗訊等巨頭聯(lián)合藍(lán)牙特別小組，成立了藍(lán)牙技術(shù)推廣組織；
- 1999 年 7 月，藍(lán)牙 1.0 標(biāo)準(zhǔn)公布，包括提供設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)核心協(xié)議與提供互操作性準(zhǔn)基礎(chǔ)應(yīng)用規(guī)范則。
- 2001 年，藍(lán)牙 1.1 成為首個(gè)正式商用的版本，因是早期設(shè)計(jì)，容易受到同頻率之產(chǎn)品所干擾下影響通訊質(zhì)量。
值得注意的是，藍(lán)牙 1.0 并不是首個(gè)版本。1998 年，推出藍(lán)牙首個(gè)版本——0.7 版本，支持 Baseband 與 LMP 通訊協(xié)定兩部分。在隨后一年，藍(lán)牙版本歷經(jīng) 0.8 版、0.9 版、1.0 Draft 版以及 1.0a 版，并開始了大規(guī)模宣傳工作，不過(guò)當(dāng)時(shí)藍(lán)牙設(shè)備價(jià)格昂貴，根本無(wú)法得到普及。
不到 20 年時(shí)間的發(fā)展，藍(lán)牙 5.0 到來(lái)了。藍(lán)牙 5.0 的多位前輩中以 1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0、4.1 和 4.2 為主，用一張表格對(duì)藍(lán)牙版本及技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行概括介紹：
藍(lán)牙 5.0 通信距離提升 4 倍，通信速率是提升 2 倍以及廣播包的數(shù)據(jù)承載量是上一個(gè)版本的 8 倍。這些技術(shù)亮點(diǎn)，使得藍(lán)牙 5.0 的應(yīng)用場(chǎng)景將更加的多元化，自動(dòng)化、工業(yè)控制、智慧家庭等。
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如何部署大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)一直是藍(lán)牙面臨的一大問(wèn)題，傳統(tǒng)上講藍(lán)牙只能在獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)中連接少量設(shè)備。而藍(lán)牙 5.0 支持無(wú)連接式的數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)備可以自己分辨需要傳輸信息的連接類型。藍(lán)牙 5.0 使藍(lán)牙設(shè)備與終端不再僅有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以及延伸模式，而是使各藍(lán)牙裝置之間可彼此相連，同時(shí)也可借此網(wǎng)路模式延伸藍(lán)牙管理的距離。
WiFi? HaLow
WiFi 是一種允許電子設(shè)備連接到一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）的技術(shù)，通常使用 2.4G UHF 或 5G SHF ISM 射頻頻段。
WiFi 誕生于眾多企業(yè)為 IP 網(wǎng)絡(luò)尋找一個(gè)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，1997 年。傳統(tǒng)的 WiFi 網(wǎng)絡(luò)工作在 2.4,3.6 和 5GHz 的頻段，傳輸速率在數(shù)百 Mbps 甚至可以達(dá)到 Gbps。在 WiFi 網(wǎng)絡(luò)中最大的連接數(shù)量取決于無(wú)線路由器，無(wú)線路由器的作用就是容納更多的連接。
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2016 年 1 月，WiFi 聯(lián)盟發(fā)布在 900MHZ 頻段工作的 WiFi HaLow 標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)提供的一個(gè)新的功能是睡眠模式，可以有效地延長(zhǎng)電池的使用壽命。使用更低頻率頻段的另外一個(gè)好處是網(wǎng)絡(luò)的穿透能力更強(qiáng)。對(duì)于 眾多傳感器、可穿戴設(shè)備，體積并不大所以并不可能攜帶太多的電量而言，WiFi HaLow 帶來(lái)了新的希望。
WiFi HaLow 面臨著兩大挑戰(zhàn)，首先 900MHz 的方案需要建立與現(xiàn)存 WiFi 網(wǎng)絡(luò)不同的通信基礎(chǔ)設(shè)施；實(shí)際部署距離技術(shù)提出的空窗期太長(zhǎng)，因?yàn)?WiFi 聯(lián)盟計(jì)劃 2018 年才會(huì)開放 HaLow 產(chǎn)品的認(rèn)證。
HaLow 與其他低功率協(xié)定相比，有眾多優(yōu)勝之處，比如網(wǎng)路安全、IP 連接、網(wǎng)路穩(wěn)固性。HaLow 可以在信號(hào)微弱的情況下建立穩(wěn)固的連線，且無(wú)須重復(fù)器(Repeater)或多個(gè)接取點(diǎn)(AP)。此外，Wi-Fi 長(zhǎng)期以來(lái)已經(jīng)在消費(fèi)市場(chǎng)建立起品牌，這項(xiàng)優(yōu)勢(shì)也是其他物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)暫時(shí)還望塵莫及的。
HaLow 將不僅發(fā)力于物聯(lián)網(wǎng)，居家智能裝置、智能汽車、遠(yuǎn)端醫(yī)療照護(hù)監(jiān)測(cè)、智能城市、零售、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等都能得到很好的應(yīng)用。
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ZigBee
ZigBee 又稱紫蜂協(xié)議是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率，適用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。ZigBee 就是一種便宜的，低功耗的近距離無(wú)線組網(wǎng)通訊技術(shù)。
ZigBee 協(xié)議是由 ZigBee 聯(lián)盟制定的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，該聯(lián)盟成立于 2001 年 8 月。2002 年下半年，英國(guó) Invensys 公司、日本三菱電氣公司、美國(guó)摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦半導(dǎo)體公司共同宣布加入 ZigBee 聯(lián)盟，研發(fā)名為“ZigBee”的下一代無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，這一事件成為該技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的里程碑。
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ZigBee 聯(lián)盟發(fā)布可跨網(wǎng)協(xié)作 IoT 通用語(yǔ)言 dotdot，拿下通往物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代產(chǎn)業(yè)生態(tài)的入場(chǎng)券。以 2016 年 ZigBee3.0 應(yīng)用層協(xié)議和 2017 年跨網(wǎng)協(xié)作 IoT 通用語(yǔ)言 dotdot 的先后發(fā)布為標(biāo)志，ZigBee 產(chǎn)業(yè)生態(tài)已形成。
盡管 zigbee 聯(lián)盟發(fā)布的推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一的路線圖的具體內(nèi)容還不清楚，但 ZigBee 聯(lián)盟發(fā)布的可跨網(wǎng)協(xié)作 IoT 通用語(yǔ)言 dotdot 標(biāo)志 ZigBee 產(chǎn)業(yè)生態(tài)已形成。這一應(yīng)用層協(xié)議棧在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)連接性、開放性實(shí)現(xiàn)了新的突破，具有里程碑意義。
WiFi HaLow 與藍(lán)牙 5.0 正面 PK
雖為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的三劍客，但是 WiFi HaLow 與藍(lán)牙 5.0 的 PK 更正面。
藍(lán)牙的優(yōu)勢(shì)在于更低功耗、小體積、低成本，適用于幾臺(tái)設(shè)備之間的短距離數(shù)據(jù)傳輸。Wi-Fi 的優(yōu)勢(shì)在于高帶寬、長(zhǎng)距離、更多的連接設(shè)備數(shù)目，適用于大規(guī)模、大范圍的數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)覆蓋。
而藍(lán)牙 5.0 的升級(jí)主要提高了帶寬和傳輸范圍，Wi-Fi HaLow 的升級(jí)主要是降低功耗延長(zhǎng)電池續(xù)航。很明顯，雙方在向?qū)Ψ降膬?yōu)勢(shì)面發(fā)展。這意味著原來(lái)各走各的路，現(xiàn)在有了重合點(diǎn)，正面較量的意味更加強(qiáng)烈。比如在家庭物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用上，兩者已正式站在了同一水平線。未來(lái)的家庭物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中很可能會(huì)出現(xiàn)這樣的場(chǎng)景：用戶對(duì)數(shù)據(jù)流量需求大的設(shè)備使用 Wi-Fi ，而其余智能家居設(shè)備使用藍(lán)牙。
三星 S8 將全球首用藍(lán)牙 5.0 標(biāo)準(zhǔn)，而 WiFi HaLow 的落地要等到 2018 年。顯然，藍(lán)牙 5.0 有了時(shí)間上的優(yōu)勢(shì)。消費(fèi)者領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將是藍(lán)牙 5.0 與 Wi-Fi 的一大戰(zhàn)場(chǎng)，似乎很難斷言孰強(qiáng)孰弱；在企業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，藍(lán)牙 5.0 有著搶占先機(jī)的優(yōu)勢(shì)。
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