藍牙設備即將具備網格網功能

Peter+Sayer

編譯 楊勇

藍牙SIG發布了使用低功耗藍牙的網格網規范

藍牙即將具備一些重要的網格網新功能——最好的一點是，您可能不需要新硬件便能夠受益于這些新功能。

網格網方便了工業現場傳感器的連接，也比較容易構建智能家居和樓宇自動化網絡。設備不需要與遠處的網關聯絡，而是與鄰近設備通信，通過鄰近設備傳遞信息。

這為設備加入物聯網提供了一種新途徑。藍牙標準組織藍牙SIG的技術項目經理Martin Woolley說，一旦樓宇有了網格網來控制照明，那么，其他設備可以將其作為無線基礎設施，用于其他應用，例如資產跟蹤和導航等。

藍牙把網格網看成是基于低功耗藍牙的另一種網絡拓撲，所以如果您有支持低功耗藍牙的設備，那么只需要軟件更新就可以加入網格網。這甚至適用于智能手機和平板電腦：如果它們支持低功耗藍牙，那么只需要通過應用程序就可以加入網格網。

理論上，星期二發布的藍牙網格網標準1.0版標志著兼容設備開始要相互競爭了，而實際上，競爭早就開始了。

Woolley說，業界已經熟悉了規范要求，大約有120家公司參與了工作組的開發工作，而一般的藍牙SIG工作組只有10到20家公司參與。

這些要求也已經被測試過了。他說：“我們并不是完成規范后再去進行測試：我們已經進行了15次測試，涵蓋了整個規范。”他說，帶有藍牙網格網堆棧的硬件模組幾個月內就會上市。供應商可能會對增加的軟件收取額外費用，但Woolley說他不清楚是否需要額外的專利許可才能使用新功能。

藍牙網格網中的所有節點并不都是平等的。有些，例如燈具控制器可能會有很多電源，而其他的，例如電燈開關或者溫度傳感器只需要一塊電池就能運行幾年。該規范為這類設備提供了兩種節能方法。

一種方法是基于用于發送消息的“發布和訂閱”模型。例如，廚房電燈開關并不需要耗電來維持它所控制設備的地址列表。相反，它發布一個“打開”消息，意思是“廚房照明”列表中的設備要注意。消息在網格網上轉發，設備根據是否訂閱列表來決定需不需要響應這一消息。

另一種方式適用于能量受限的設備，稱之為“朋友”。例如，溫度傳感器，它不需要定期發送讀數，只有當溫度漂移到設定范圍之外時才發送報告。這樣就節省了發送端的能量，因為傳感器只需發出很少的異常信號；但是不斷地偵聽更新來設定溫度范圍會很快使電池耗盡電量。通過設定一個有充足能量的設備作為它們的朋友，這樣，傳感器只需要每天打開一次射頻接收器（或者協商好的任何時間段），此時，朋友就會把它們離線時的所有消息發送給它們。這有點像有人在您度假的時候代收您的郵件，而不是每天跑到您家查看您的郵箱。

選擇要加入哪一個網格網，或者與哪臺設備作為朋友，這要比兩個藍牙設備配對進行點對點連接復雜的多。

這個過程，可以稱之為“準備（provisioning）”，需要一個運行在藍牙智能手機、平板電腦或者計算機上的應用程序。新的網格網設備，不論是燈泡、工業傳感器還是安防攝像頭，在加入前都沒有進行設置，需要從應用程序下載加密密鑰才能作為一個節點加入網絡。

可以使用相同的應用程序廢除這些密鑰，這樣就能夠安全地處理一個破碎的智能燈泡，也就是說，即使有人有意拾到這個廢棄的燈泡也不能恢復出密鑰用于去攻擊整個網絡。

規范的開發人員確保每個消息都有唯一的序列號，仔細地保護好藍牙網格網絡免受重放攻擊。

規范還為網絡基礎設施和運行在其上的應用程序提供了不同的加密層。這意味著一家酒店的智能照明網絡可以將消息傳送到酒店房間的門上，讓它打開——但只有酒店的智能手機應用程序能首先得到生成消息所需的加密密鑰。

據ABI Research的高級分析師Andrew Zignani，網格網的引入有助于藍牙克服一些現有的范圍和網絡規模局限。

他在電子郵件中寫道：“網格網是藍牙演化的新階段，是從個人區域網和配對技術發展到更容易擴展、健壯的低功耗物聯網連接解決方案的關鍵支撐技術，這樣我們就能夠把周圍的物體全部連接起來。”

Peter Sayer是IDG新聞服務巴黎局局長，其工作涉及歐洲公共政策、人工智能、區塊鏈和其他技術突發新聞。