根據(jù)GSMA 數(shù)據(jù)顯一項市場研究的數(shù)據(jù)顯示，在美國，每個家庭中的聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量從2012年的8個增長到2017年的24個，并將在2022年增長到50個。目前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備雖然數(shù)量龐大，但是卻是一個高度復雜化與碎片化的市場，這里面的設(shè)備不僅是生產(chǎn)的廠家不一樣，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(tǒng)也有很多(蘋果 HomeKit、Weave、SmartThings等)。這些差異已經(jīng)是家庭物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備行業(yè)發(fā)展的一大頑疾。

隨著2017年7月19日，SIG（藍牙技術(shù)聯(lián)盟）宣布“藍牙Mesh網(wǎng)絡”的到來，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(jié)點也越來越多。藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡設(shè)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)絡使得藍牙設(shè)備可以部署到距離集線器或網(wǎng)關(guān)更遠的地方。在零售營銷和資產(chǎn)跟蹤應用中，藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡技術(shù)簡化了信標的部署和管理。通過將低功耗藍牙與網(wǎng)狀網(wǎng)絡相結(jié)合，新功能和新價值被引入到藍牙和zigbee設(shè)備中。此外，網(wǎng)狀網(wǎng)絡使得不同技術(shù)開發(fā)商之間不同的生態(tài)系統(tǒng)對接起來。

利用多協(xié)議設(shè)備改善家庭自動化體驗的案例介紹

動態(tài)多協(xié)議軟件允許用戶使用智能手機APP通過藍牙直接對Zigbee網(wǎng)狀網(wǎng)絡進行部署、更新、控制和監(jiān)控。該軟件還可以通過藍牙信標擴展基于Zigbee的可連接照明和樓宇自動化系統(tǒng)，更輕松地部署可擴展的室內(nèi)基于位置的服務基礎(chǔ)設(shè)施。通過向Zigbee網(wǎng)狀網(wǎng)絡添加低功耗藍牙功能，開發(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，通過智能手機，用戶可以通過藍牙的部分直接把門鎖打開，同時門鎖也可以通過智能Zigbee的連接去做適當?shù)拈_關(guān)和調(diào)節(jié)燈光。甚至是臥室里的燈光，可以根據(jù)用戶的手機有沒有進入房間自動開關(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是相對來說對動態(tài)支持比較好的，從技術(shù)層面Zigbee Mesh還是有路徑的對接表，通過這個對接表，每一個節(jié)點會知道自己的父節(jié)點和子節(jié)點是誰。在藍牙Mesh是沒有父子節(jié)點的概念，它只是收到一個BLE的封包，了解這個信息是不是給我的，通過這樣的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，藍牙Mesh在動態(tài)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡會比較有優(yōu)勢。

SILICON LABS介紹了利用網(wǎng)狀網(wǎng)絡擴展的藍牙連接應用。通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡可以提供不同設(shè)備之間的應用，比如音頻和語音點對點的串流，或者信標以及簡單的數(shù)據(jù)傳送。

“通過路由的多跳功能，我們也可以把網(wǎng)絡的范圍擴展。今天用戶可以通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡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單的控制部分。我們也可以把每一個節(jié)點的發(fā)送輸出功率降低，比方說我們看到國內(nèi)的電力抄表，我們的芯片本身可以提供20dbm的輸出，但是主流的客戶都沒有做到這么高。”陳雄基表示，通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡也可以解決多節(jié)點故障的問題。

Silicon Labs亞太區(qū)區(qū)域營銷資深經(jīng)理陳雄基

2017年12月20日，網(wǎng)狀網(wǎng)絡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”)在深圳舉行媒體見面會。在會上，Silicon Labs亞太區(qū)區(qū)域營銷資深經(jīng)理陳雄基對《國際電子商情》記者詳細介紹了為其Wireless Gecko(無線小壁虎)片上系統(tǒng)（SOC）和模塊產(chǎn)品組合發(fā)布的動態(tài)多協(xié)議軟件。此外，為了幫助開發(fā)人員簡化IOT網(wǎng)狀網(wǎng)絡的設(shè)備設(shè)計并加快上市速度，Silicon Labs推出了支持最新藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡規(guī)范的全套軟件和硬件。與現(xiàn)有開發(fā)工具相比，Silicon Labs專利的網(wǎng)絡分析工具和智能手機藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡協(xié)議棧的組合，幫助IOT開發(fā)人員縮短產(chǎn)品上市時間長達六個月。

小貼士：Silicon Labs同時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(jù)介紹，通過這個動態(tài)多協(xié)議軟件，Silicon Labs可同時在單一SOC上運行Zigbee和低功耗藍牙，目前這種集成方案在業(yè)內(nèi)也是比較少見的。“Silicon Labs有一個簡單的想法和思路，在無線里面沒有一套標準滿足所有需求，所以我們會通過不同的網(wǎng)狀網(wǎng)絡的支持去擴展物聯(lián)網(wǎng)的連接部分。” 陳雄基表示，通過這種多協(xié)議解決方案，可讓用戶實現(xiàn)IOT應用高級功能的同時，將無線子系統(tǒng)的BOM成本和尺寸降低達到40%。

陳雄基表示，對于SILICON LABS來說，開發(fā)工具是通用的，不管是藍牙還是WIFI、Zigbee，只是換一個不同的模組，同時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。通過軟件，可以直接跟智能手機進行連接。這是陳雄基一個很重要的觀點，“SILICON LABS專注在標準化，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(jù)介紹，最新的藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡解決方案得益于SILICON LABS成熟的網(wǎng)狀網(wǎng)絡專業(yè)經(jīng)驗，包括開發(fā)工具、軟件協(xié)議棧和支持SILICON LABS無線片上系統(tǒng)（SOC）設(shè)備和已通過認證的模塊的移動應用程序。

實時操作系統(tǒng)Micrium OS，管理分時任務

值得一提的是，SILICON LABS動態(tài)多協(xié)議軟件由高度優(yōu)化的無線協(xié)議棧和在Micrium OS上運行的高級無線電調(diào)度器提供有力支持。據(jù)介紹，Micrium OS來自于SILICON LABS收購的一家公司Micrium。通過這個實時的操作系統(tǒng)，SILICON LABS可以做到實時管理。“我們可以通過時間切換來做不同的協(xié)調(diào)。藍牙或BLE需要有一個定時的動作，這個動作是很重要的，不然設(shè)備會認為已經(jīng)切斷連接了。” 陳雄基表示，這種時間分配很重要，在設(shè)備連接上經(jīng)常會有時間重疊，這個時候硬件應該怎么操作？沒有OS很難實現(xiàn)。SILICON LABS基本上把原有的協(xié)議重寫了一遍，通過Micrium OS可以實現(xiàn)優(yōu)先級的分配，在不同的時間間距做不同的配置。開發(fā)者可以通過這個應用做更靈活的設(shè)計，也可以自己調(diào)節(jié)時間。“我們也計劃把這個OS放到下一代的SDK里面。”

陳雄基同時表示，SILICON LABS提供多種開發(fā)工具，可以大大減少工程師的開發(fā)難度。“我們的工具只要你插到電腦，就會自動做一個感知，你的那套是什么SDK，適合什么開發(fā)工具。比如我現(xiàn)在插一個支持藍牙和MESH的開發(fā)工具。你打開SDK后就會看到支持多協(xié)議的開發(fā)工具。” 陳雄基同時表示，還有網(wǎng)絡分析方面，通過工具可以了解無線網(wǎng)絡內(nèi)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發(fā)工具和網(wǎng)絡分析工具，讓開發(fā)者的生產(chǎn)力提升，更快速把相對應的產(chǎn)品開發(fā)出來，讓市場更靈活的使用。”

如何解決安全性和連接穩(wěn)定性？

對于網(wǎng)狀網(wǎng)絡的連接安全性和穩(wěn)定性問題。陳雄基表示，網(wǎng)狀網(wǎng)絡有不同的協(xié)議和標準，藍牙Mesh在應用層和網(wǎng)絡層都有安全的需求。今天發(fā)布的Wireless Gecko(無線小壁虎)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Core主要是為了加強安全性。

至于連接穩(wěn)定性問題，陳雄基表示，SILICON LABS到目前已經(jīng)擁有15年的網(wǎng)狀網(wǎng)絡開發(fā)經(jīng)驗，部署節(jié)點超過1億多，以往的Mesh會提供量數(shù)據(jù)給開發(fā)者參考，甚至會變成一個應用手冊，讓開發(fā)者有一個心理準備。“我們雖然會完全的支持SIG的標準部分，同時我們也會提供數(shù)據(jù)，今天在做一個100多個節(jié)點的數(shù)據(jù)，我們是通過本身的實驗室測試環(huán)境，剛才提到我們希望我們的開發(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)絡軟件開發(fā)工具和軟件協(xié)議?，F(xiàn)在已可免費提供給注冊過SILICON LABS藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡開發(fā)工具套件的客戶。Wireless Gecko SOC、藍牙模塊和用于藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡應用的無線入門套件現(xiàn)在可以從SILICON LABS和授權(quán)分銷商處獲得。