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蓝牙技术已是广泛应用的无线通信标准之一,从市场与产业趋势来看,蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy, 简称BLE)消费性装置如穿戴式装置、鼠标、游戏杆等的普及、BLE半导体材料成本优势,与行动装置多内建BLE GATT (Generic Attribute) Profile及计算机系统端的BLE HID (Human Interface Device) Profile标准通信协议的趋势,使蓝牙技术应用成为主流。

另一方面,随着物联网技术日趋成熟稳定,低功耗、长时间运作已经成为无线通信的必要条件。2017年7月13日蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group, 简称Bluetooth SIG)公布Bluetooth Mesh Profile通信协议标准,此规格对于行业别物联网应用的影响力逐渐扩大。再结合去中心化的系统潮流,没有所谓的主机概念,而是装置与装置互相合作通讯,摆脱传统控制需要一个控制器主机,透过控制线和传感器或是驱动器,达到数据传输或是控制的目的。从这些迹象与趋势都可看出BLE从行动装置市场跨入行业应用物联网势不可挡,同步带动智能照明实现。

在过去,照明产业无线通信协议较为知名的是Zigbee通信协议,但此通信协议架和手机或信息系统互相连接需要透过网关或路由器,芯片成本与系统建置成本较高。而蓝牙技术让控制器或网关架构不再成为必须,且突破了过去的照明系统无法直接和手持式装置互动的鸿沟。加上透过数据封包重传机制,与封包存活时间参数(TTL)可以配合案场大小调校网络效能。

从使用者端来看,蓝牙最大的优势是可以直接透过手机读取蓝牙装置的数据或是控制灯具;从室内外设计师的角度来说,Bluetooth Mesh技术可维持原始设计美感,不受到复杂布线带来的影响;从场域建置者来说,Bluetooth Mesh应用则是方便维护、替换与方便布建的解决方案。

致力落实智慧建筑以创造更美好的生活,台达从2015年就已经投入Bluetooth Mesh软件技术的研究与开发,随着蓝牙技术联盟于2017年7月份公布标准,台达智能联网照明解决方案得以在楼宇自动化及工业自动化应用上,契合客户的需求。且台达进一步在2018年底取得Bluetooth 5与Bluetooth Mesh通信协议认证,且相关的硬件方案也取得CE/FCC/TELEC/NCC/SRRC认证,显示台达务求在智能照明上的领先地位。

根据2019年思科(CISCO)发布的VNI 全球IP流量预测分析,移动装置需求持续增加,加上物联网的应用模式广泛,IPv6设备成长将从2017年的58亿台快速成长,预期到2022年将有183亿台,年复合成长率达26%。在可预期的未来,IPv6势必是联网应用的重要驱动力之一,蓝牙的网络协议支持定义(Internet Protocol Support Profile, IPSP)可连接IPv6,这代表Bluetooth Mesh的物联网装置,未来也不一定要依附连接智能型手机或平板才能连上信息系统,亦可透过路由器等通讯设备,利用不同行业别的通信协议与软件技术,满足业主的应用需求。

Bluetooth Mesh Profile在特性上,具有重传机制与封包生命周期机制(封包被传输几次后会自动消失),可因应不同场域的需求做调校。因此在未来技术发展上,这些细部的参数的设定知识,会是未来做系统布建所需要克服的困难项目之一。

在有线应用上,可透过IP网络(如Modbus/IP, BACNet/IP等标准)与Bluetooth Mesh Profile系统做连接,进一步与楼宇自动化系统集成,为客户实现智能联网应用环境,提升人们对于便捷、有效、节能的日常需求。

台达智能联网照明如何利用Bluetooth Mesh为不同的场域创造新的应用,例如在医院中,利用实时追踪服务 (Real Time Location Services, RTLS)功能达到医疗仪器资产管理与病患安全照护等,提升医院服务质量。其他相关应用与效益,在以下的文章中有更详细的说明。

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