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Bluetooth 4.2 助力更强大的互联网连接

2015-03-27 16:14
flinay
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  若想要物联网的发展如预期,就需要将更多设备接入互联网,而Bluetooth® Smart设备就可以做到。Bluetooth Smart设备可向云端服务发送数据,当然目前还必须通过装载完整操作系统并支持能运行软件协议栈的驱动器来实现。但是对于开发者来说,若想要确实体现物联网的效益并打造持续的连接体验,就需要设备能够直接连入互联网。

  2014年12月,蓝牙技术联盟正式推出了新的蓝牙核心规格——蓝牙4.2。新版本为开发者带来了多项更新,包括更低的低功耗、更快速的数据传输、安全措施的改进和改善用户隐私的新机制。

  而对于物联网设备开发者来说,蓝牙4.2最重要的特性莫过于互联网连接功能。值得注意的是它可通过多种方式实现,如IPSP、HPS和RESTful APIs,它们对于云端与Bluetooth Smart设备间互联的重要机制。

  新创建的网络协议支持配置文件IPSP(定义设备间蓝牙无线通信的正式版本)让蓝牙能够实现IPv6连接,这就意味着基于Bluetooth Smart的物联网设备与云端的连接不再仅依赖与智能手机或平板电脑连接才能实现。预计到2020年,全球约有280亿个设备接入互联网,包括车辆、门窗、土司机和烤箱等等。有了蓝牙4.2,这些设备能通过路由器、支持6LoWPAN或蓝牙低功耗技术的接入点,借助蓝牙接入互联网。

  HTTP代理服务HPS让Bluetooth Smart设备与公共网络上的网络服务器进行远程通信。例如,家中安装的Bluetooth Smart温度传感器能将温度读数发送到基于云端的家居能效建议服务。它的实现需要支持HPS的蓝牙网关,如智能手机、个人电脑、笔记本电脑、平板电脑等。它是简单并相当通行的协议,但也并非所有的应用都能与HTTP协同工作。面向消息的应用,如车辆遥测,也许更适用于MQTT协议。

  RESTful API也与蓝牙4.2一同推出,它允许通过HTTP或HTTPS对Bluetooth Smart 设备的发现、接入和控制。比如,为家中门窗安装了Bluetooth Smart传感器,就能在任何地方监测门窗的实时状态。与HPS一样,RESTful API需要蓝牙网关的支持。此外,使用HTTPS能让网关对侧的蓝牙低功耗技术能够安全连接。

  有关RESTful API的一个重点是,对于宽带路由器或智能电视等设备,通信范围内的所有Bluetooth Smart设备都能够被安全的发现、并从家外接入, 不限于蓝牙4.2设备,而是任何支持蓝牙4.0及其后版本的设备。这一特性对于物联网意义重大,因为这意味着一个采用蓝牙4.2的路由器控制整个家居(当然前提是其他设备也采用Bluetooth Smart)。较少的投入就能成就无限可能。

  IPSP的不同之处在于为设备制造商提供了在其产品中支持非HTTP协议的方法。IPSP将通过蓝牙低功耗技术传输支持设备间低功耗IPv6数据包的交换。实际的数据包传输将由IETF RFC指定,预计于今年晚些时候确认。它也需要通过蓝牙支持6LoWPAN的路由器。

  考虑到物联网产业发展有望带动传感器和连接设备产量的大幅增长,IPv6因可提供更多的IP地址空间而成为理想的协议。此外,IPv6 还提供适用于处理能力有限或尚无成熟操作系统的传感器网络应用和节点的工具。

  图标1描述了基于蓝牙低功耗协议栈的包括IPSP的 IPv6。UDP和TCP 是作为传输协议的举例,但是协议栈可被用于任何其他可运行与IPv6之上的上层协议。6LoWPAN 层运行于蓝牙低功耗 L2CAP层(负责大于基础射频处理能力的数据包的分段和重组)之上。IPv6有赖于L2CAP 专用通道特性,意味着其运行需要蓝牙4.1或更新版本。

  图 1 – 基于Bluetooth LE 协议栈的IPv6

  IPv6适用于对于大规模工业和商业部署,能够通过IPv6远程管理每个终端节点。端对端IPv6连接可大力带动资产追踪和管理行业的发展。例如,它能够通过云端平台支持工业建筑内的热泵控制阀的远程管理。

  此类服务的附加加值超越了IPv6连接带给开发者的直接效益。接入并控制数据的能力给服务提供商带来了颠覆性的机会,让开发者们能够利用这些数据为消费者和企业带来更多更创新的云端服务,体验物联网能够带来的更多优势。

  有了HPS、IPSP和RESTful API,蓝牙已经成为了一项兼容互联网的技术。IPv6实现了建构的物联网世界中的互操作性,让联网设备活用那些在既有的物联网架构中最符合其目的和市场定位的技术。IPv6让蓝牙设备能够轻松的走进智能设备的生态系统中。用户可通过RESTful API和HTTP代理协议,从云端接入Bluetooth Smart设备,IPv6是给蓝牙技术联盟成员的一个附加选项,它让开发者们能够创建更多解决方案,不仅局限于个人区域网络、而是拓展到更广泛的物联网当中。

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