蓝牙设备即将具备网格网功能

Peter+Sayer

编译 杨勇

蓝牙SIG发布了使用低功耗蓝牙的网格网规范

蓝牙即将具备一些重要的网格网新功能——最好的一点是，您可能不需要新硬件便能够受益于这些新功能。

网格网方便了工业现场传感器的连接，也比较容易构建智能家居和楼宇自动化网络。设备不需要与远处的网关联络，而是与邻近设备通信，通过邻近设备传递信息。

这为设备加入物联网提供了一种新途径。蓝牙标准组织蓝牙SIG的技术项目经理Martin Woolley说，一旦楼宇有了网格网来控制照明，那么，其他设备可以将其作为无线基础设施，用于其他应用，例如资产跟踪和导航等。

蓝牙把网格网看成是基于低功耗蓝牙的另一种网络拓扑，所以如果您有支持低功耗蓝牙的设备，那么只需要软件更新就可以加入网格网。这甚至适用于智能手机和平板电脑：如果它们支持低功耗蓝牙，那么只需要通过应用程序就可以加入网格网。

理论上，星期二发布的蓝牙网格网标准1.0版标志着兼容设备开始要相互竞争了，而实际上，竞争早就开始了。

Woolley说，业界已经熟悉了规范要求，大约有120家公司参与了工作组的开发工作，而一般的蓝牙SIG工作组只有10到20家公司参与。

这些要求也已经被测试过了。他说：“我们并不是完成规范后再去进行测试：我们已经进行了15次测试，涵盖了整个规范。”他说，带有蓝牙网格网堆栈的硬件模组几个月内就会上市。供应商可能会对增加的软件收取额外费用，但Woolley说他不清楚是否需要额外的专利许可才能使用新功能。

蓝牙网格网中的所有节点并不都是平等的。有些，例如灯具控制器可能会有很多电源，而其他的，例如电灯开关或者温度传感器只需要一块电池就能运行几年。该规范为这类设备提供了两种节能方法。

一种方法是基于用于发送消息的“发布和订阅”模型。例如，厨房电灯开关并不需要耗电来维持它所控制设备的地址列表。相反，它发布一个“打开”消息，意思是“厨房照明”列表中的设备要注意。消息在网格网上转发，设备根据是否订阅列表来决定需不需要响应这一消息。

另一种方式适用于能量受限的设备，称之为“朋友”。例如，温度传感器，它不需要定期发送读数，只有当温度漂移到设定范围之外时才发送报告。这样就节省了发送端的能量，因为传感器只需发出很少的异常信号；但是不断地侦听更新来设定温度范围会很快使电池耗尽电量。通过设定一个有充足能量的设备作为它们的朋友，这样，传感器只需要每天打开一次射频接收器（或者协商好的任何时间段），此时，朋友就会把它们离线时的所有消息发送给它们。这有点像有人在您度假的时候代收您的邮件，而不是每天跑到您家查看您的邮箱。

选择要加入哪一个网格网，或者与哪台设备作为朋友，这要比两个蓝牙设备配对进行点对点連接复杂的多。

这个过程，可以称之为“准备（provisioning）”，需要一个运行在蓝牙智能手机、平板电脑或者计算机上的应用程序。新的网格网设备，不论是灯泡、工业传感器还是安防摄像头，在加入前都没有进行设置，需要从应用程序下载加密密钥才能作为一个节点加入网络。

可以使用相同的应用程序废除这些密钥，这样就能够安全地处理一个破碎的智能灯泡，也就是说，即使有人有意拾到这个废弃的灯泡也不能恢复出密钥用于去攻击整个网络。

规范的开发人员确保每个消息都有唯一的序列号，仔细地保护好蓝牙网格网络免受重放攻击。

规范还为网络基础设施和运行在其上的应用程序提供了不同的加密层。这意味着一家酒店的智能照明网络可以将消息传送到酒店房间的门上，让它打开——但只有酒店的智能手机应用程序能首先得到生成消息所需的加密密钥。

据ABI Research的高级分析师Andrew Zignani，网格网的引入有助于蓝牙克服一些现有的范围和网络规模局限。

他在电子邮件中写道：“网格网是蓝牙演化的新阶段，是从个人区域网和配对技术发展到更容易扩展、健壮的低功耗物联网连接解决方案的关键支撑技术，这样我们就能够把周围的物体全部连接起来。”

Peter Sayer是IDG新闻服务巴黎局局长，其工作涉及欧洲公共政策、人工智能、区块链和其他技术突发新闻。