SILICON LABS發(fā)布藍牙Mesh方案組合，幫開(kāi)發(fā)者縮短6個(gè)月上市時(shí)間

根據GSMA 數據顯一項市場(chǎng)研究的數據顯示，在美國，每個(gè)家庭中的聯(lián)網(wǎng)終端數量從2012年的8個(gè)增長(cháng)到2017年的24個(gè)，并將在2022年增長(cháng)到50個(gè)。目前物聯(lián)網(wǎng)設備雖然數量龐大，但是卻是一個(gè)高度復雜化與碎片化的市場(chǎng)，這里面的設備不僅是生產(chǎn)的廠(chǎng)家不一樣，產(chǎn)品的組網(wǎng)方式也不同(WiFi、藍牙、Zigbee等等)，即使是生態(tài)系統也有很多(蘋(píng)果 HomeKit、Weave、SmartThings等)。這些差異已經(jīng)是家庭物聯(lián)網(wǎng)設備行業(yè)發(fā)展的一大頑疾。

隨著(zhù)2017年7月19日，SIG（藍牙技術(shù)聯(lián)盟）宣布“藍牙Mesh網(wǎng)絡(luò )”的到來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的連接與應用情境變得更多元，物聯(lián)網(wǎng)的節點(diǎn)也越來(lái)越多。藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )設備是智能家居、照明、信標和資產(chǎn)跟蹤應用的聯(lián)想選擇。去中心化的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )使得藍牙設備可以部署到距離集線(xiàn)器或網(wǎng)關(guān)更遠的地方。在零售營(yíng)銷(xiāo)和資產(chǎn)跟蹤應用中，藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )技術(shù)簡(jiǎn)化了信標的部署和管理。通過(guò)將低功耗藍牙與網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )相結合，新功能和新價(jià)值被引入到藍牙和zigbee設備中。此外，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )使得不同技術(shù)開(kāi)發(fā)商之間不同的生態(tài)系統對接起來(lái)。

利用多協(xié)議設備改善家庭自動(dòng)化體驗的案例介紹

動(dòng)態(tài)多協(xié)議軟件允許用戶(hù)使用智能手機APP通過(guò)藍牙直接對Zigbee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行部署、更新、控制和監控。該軟件還可以通過(guò)藍牙信標擴展基于Zigbee的可連接照明和樓宇自動(dòng)化系統，更輕松地部署可擴展的室內基于位置的服務(wù)基礎設施。通過(guò)向Zigbee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )添加低功耗藍牙功能，開(kāi)發(fā)人員可以創(chuàng )建更易部署、使用和更新的下一代IOT應用。

陳雄基表示，通過(guò)智能手機，用戶(hù)可以通過(guò)藍牙的部分直接把門(mén)鎖打開(kāi)，同時(shí)門(mén)鎖也可以通過(guò)智能Zigbee的連接去做適當的開(kāi)關(guān)和調節燈光。甚至是臥室里的燈光，可以根據用戶(hù)的手機有沒(méi)有進(jìn)入房間自動(dòng)開(kāi)關(guān)。

雖然藍牙Mesh目前貌似主要支持智能家居等靜態(tài)的連接，但是藍牙Mesh是相對來(lái)說(shuō)對動(dòng)態(tài)支持比較好的，從技術(shù)層面Zigbee Mesh還是有路徑的對接表，通過(guò)這個(gè)對接表，每一個(gè)節點(diǎn)會(huì )知道自己的父節點(diǎn)和子節點(diǎn)是誰(shuí)。在藍牙Mesh是沒(méi)有父子節點(diǎn)的概念，它只是收到一個(gè)BLE的封包，了解這個(gè)信息是不是給我的，通過(guò)這樣的網(wǎng)絡(luò )結構，藍牙Mesh在動(dòng)態(tài)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )會(huì )比較有優(yōu)勢。

SILICON LABS介紹了利用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )擴展的藍牙連接應用。通過(guò)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )可以提供不同設備之間的應用，比如音頻和語(yǔ)音點(diǎn)對點(diǎn)的串流，或者信標以及簡(jiǎn)單的數據傳送。

“通過(guò)路由的多跳功能，我們也可以把網(wǎng)絡(luò )的范圍擴展。今天用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )更好的有利去拓展傳輸范圍，因為一些技術(shù)需求，我們看到比較多的是一些傳感器和簡(jiǎn)單的控制部分。我們也可以把每一個(gè)節點(diǎn)的發(fā)送輸出功率降低，比方說(shuō)我們看到國內的電力抄表，我們的芯片本身可以提供20dbm的輸出，但是主流的客戶(hù)都沒(méi)有做到這么高。”陳雄基表示，通過(guò)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )也可以解決多節點(diǎn)故障的問(wèn)題。

Silicon Labs亞太區區域營(yíng)銷(xiāo)資深經(jīng)理陳雄基

2017年12月20日，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )應用中硅芯片和軟件的領(lǐng)先供應商Silicon Labs(中文名“芯科科技”)在深圳舉行媒體見(jiàn)面會(huì )。在會(huì )上，Silicon Labs亞太區區域營(yíng)銷(xiāo)資深經(jīng)理陳雄基對《國際電子商情》記者詳細介紹了為其Wireless Gecko(無(wú)線(xiàn)小壁虎)片上系統（SOC）和模塊產(chǎn)品組合發(fā)布的動(dòng)態(tài)多協(xié)議軟件。此外，為了幫助開(kāi)發(fā)人員簡(jiǎn)化IOT網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )的設備設計并加快上市速度，Silicon Labs推出了支持最新藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )規范的全套軟件和硬件。與現有開(kāi)發(fā)工具相比，Silicon Labs專(zhuān)利的網(wǎng)絡(luò )分析工具和智能手機藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧的組合，幫助IOT開(kāi)發(fā)人員縮短產(chǎn)品上市時(shí)間長(cháng)達六個(gè)月。

小貼士：Silicon Labs同時(shí)也將參加第二天舉行的深圳國際電子展（ELEXCON 2017），展位號為1號館1A08。

據介紹，通過(guò)這個(gè)動(dòng)態(tài)多協(xié)議軟件，Silicon Labs可同時(shí)在單一SOC上運行Zigbee和低功耗藍牙，目前這種集成方案在業(yè)內也是比較少見(jiàn)的。“Silicon Labs有一個(gè)簡(jiǎn)單的想法和思路，在無(wú)線(xiàn)里面沒(méi)有一套標準滿(mǎn)足所有需求，所以我們會(huì )通過(guò)不同的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )的支持去擴展物聯(lián)網(wǎng)的連接部分。” 陳雄基表示，通過(guò)這種多協(xié)議解決方案，可讓用戶(hù)實(shí)現IOT應用高級功能的同時(shí)，將無(wú)線(xiàn)子系統的BOM成本和尺寸降低達到40%。

陳雄基表示，對于SILICON LABS來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)工具是通用的，不管是藍牙還是WIFI、Zigbee，只是換一個(gè)不同的模組，同時(shí)SILICON LABS也提供業(yè)界最小的SIP封裝，包括所有的分立器件，包括電阻、電容、晶振。

軟件部分SILICON LABS也提供BLE和藍牙的協(xié)議。通過(guò)軟件，可以直接跟智能手機進(jìn)行連接。這是陳雄基一個(gè)很重要的觀(guān)點(diǎn)，“SILICON LABS專(zhuān)注在標準化，不希望去做一些私有化的協(xié)議。包括今天的藍牙Mesh，一些友商都支持私有的協(xié)議，而SILICON LABS都支持SIG標準。”據介紹，最新的藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )解決方案得益于SILICON LABS成熟的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗，包括開(kāi)發(fā)工具、軟件協(xié)議棧和支持SILICON LABS無(wú)線(xiàn)片上系統（SOC）設備和已通過(guò)認證的模塊的移動(dòng)應用程序。

實(shí)時(shí)操作系統Micrium OS，管理分時(shí)任務(wù)

值得一提的是，SILICON LABS動(dòng)態(tài)多協(xié)議軟件由高度優(yōu)化的無(wú)線(xiàn)協(xié)議棧和在Micrium OS上運行的高級無(wú)線(xiàn)電調度器提供有力支持。據介紹，Micrium OS來(lái)自于SILICON LABS收購的一家公司Micrium。通過(guò)這個(gè)實(shí)時(shí)的操作系統，SILICON LABS可以做到實(shí)時(shí)管理。“我們可以通過(guò)時(shí)間切換來(lái)做不同的協(xié)調。藍牙或BLE需要有一個(gè)定時(shí)的動(dòng)作，這個(gè)動(dòng)作是很重要的，不然設備會(huì )認為已經(jīng)切斷連接了。” 陳雄基表示，這種時(shí)間分配很重要，在設備連接上經(jīng)常會(huì )有時(shí)間重疊，這個(gè)時(shí)候硬件應該怎么操作？沒(méi)有OS很難實(shí)現。SILICON LABS基本上把原有的協(xié)議重寫(xiě)了一遍，通過(guò)Micrium OS可以實(shí)現優(yōu)先級的分配，在不同的時(shí)間間距做不同的配置。開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)這個(gè)應用做更靈活的設計，也可以自己調節時(shí)間。“我們也計劃把這個(gè)OS放到下一代的SDK里面。”

陳雄基同時(shí)表示，SILICON LABS提供多種開(kāi)發(fā)工具，可以大大減少工程師的開(kāi)發(fā)難度。“我們的工具只要你插到電腦，就會(huì )自動(dòng)做一個(gè)感知，你的那套是什么SDK，適合什么開(kāi)發(fā)工具。比如我現在插一個(gè)支持藍牙和MESH的開(kāi)發(fā)工具。你打開(kāi)SDK后就會(huì )看到支持多協(xié)議的開(kāi)發(fā)工具。” 陳雄基同時(shí)表示，還有網(wǎng)絡(luò )分析方面，通過(guò)工具可以了解無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )內每一顆芯片接收到什么封包，做了什么判斷。“我們希望提供比較完整的開(kāi)發(fā)工具和網(wǎng)絡(luò )分析工具，讓開(kāi)發(fā)者的生產(chǎn)力提升，更快速把相對應的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)出來(lái)，讓市場(chǎng)更靈活的使用。”

如何解決安全性和連接穩定性？

對于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )的連接安全性和穩定性問(wèn)題。陳雄基表示，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )有不同的協(xié)議和標準，藍牙Mesh在應用層和網(wǎng)絡(luò )層都有安全的需求。今天發(fā)布的Wireless Gecko(無(wú)線(xiàn)小壁虎)已經(jīng)加入了很多安全的算法，包括很多的SOC支持AES128，以及ECC等不同的安全性算法。除此之外，SILICON LABS也采用了ARM的M33 Core，這個(gè)Core主要是為了加強安全性。

至于連接穩定性問(wèn)題，陳雄基表示，SILICON LABS到目前已經(jīng)擁有15年的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，部署節點(diǎn)超過(guò)1億多，以往的Mesh會(huì )提供量數據給開(kāi)發(fā)者參考，甚至會(huì )變成一個(gè)應用手冊，讓開(kāi)發(fā)者有一個(gè)心理準備。“我們雖然會(huì )完全的支持SIG的標準部分，同時(shí)我們也會(huì )提供數據，今天在做一個(gè)100多個(gè)節點(diǎn)的數據，我們是通過(guò)本身的實(shí)驗室測試環(huán)境，剛才提到我們希望我們的開(kāi)發(fā)者完全了解在最優(yōu)環(huán)境下獲得什么效果。”陳雄基表示。

最后，陳雄基介紹，SILICON LABS的藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )軟件開(kāi)發(fā)工具和軟件協(xié)議?，F在已可免費提供給注冊過(guò)SILICON LABS藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)工具套件的客戶(hù)。Wireless Gecko SOC、藍牙模塊和用于藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )應用的無(wú)線(xiàn)入門(mén)套件現在可以從SILICON LABS和授權分銷(xiāo)商處獲得。