2021年06月21日 | 蓝牙mesh网络——商业互联照明系统的首选技术

一直以来，商业互联照明系统始终致力于通过先进的照明控制，帮助建筑管理者显著节约能源、改善用户体验，并释放建筑全部价值。随着商业环境对照明控制以及数据驱动型智能建筑服务的需求日益增加，这些服务所带来的收益远远超出了照明范畴。照明的普及性为实现智能建筑提供了理想的基础。

除了提供宝贵的能效和更舒适的工作体验外，照明控制系统还可以作为建筑的中枢神经系统，提高其他建筑系统（包括暖通空调和安全系统）的运行效率。同时，照明基础设施还可以建立一个支持室内导航和资产追踪等高级建筑服务的平台。

投资是否能带来有意义的回报?

照明系统占商业建筑全部能耗的30%。因此，设施管理者和业主十分希望通过添加先进的照明控制来减少这些能源成本。但在传统控制系统中，控制系统越先进，成本就越高。因此，许多传统控制系统所产生的相关费用就已经令人望而却步，而复杂性也是采用传统系统的又一大障碍。为了提高人们的投资信心，系统所有者和集成商需要提供低起点的购置方案和高性价比的解决方案。

事实证明，无线网络是一个比有线网络更具成本效益的选择。有线照明控制网络除了会产生相关的额外费用外，在部署或升级系统时的安装工作也很有可能会中断日常运营，尤其是在高度活跃的商业或工业环境中，而无线网络在部署过程中可以大大节省成本并将中断的可能性降到最低。此外，无线平台的安装和升级更加便捷，提供了快速响应不断变化的业务需求所需的灵活性。

传统无线网络适合小规模的系统，比如家庭办公室或小型办公室中的系统等，但目前存在一个普遍的误解——在较大型的商业和工业环境中，无线网络的可靠性无法与有线基础设施相匹敌。实际上，有一种解决方案既具备无线照明网络的所有灵活性和成本优势，同时又能解决任何有关可扩展性或可靠性的问题。

商业互联照明的未来趋势

蓝牙mesh网络已成为可靠、可扩展的商业照明控制解决方案，它可以实现以数据驱动智能建筑服务。蓝牙mesh网络能够创建大型设备网络。当控制、监测和自动化系统拥有成百上千台需要相互通信的设备，并且最需要高性能、高可靠性和高安全性时，蓝牙mesh网络系统则是最适合的选择。先进的商业照明控制系统是最早采用蓝牙mesh网络的用例之一。Silvair公司首席执行官Rafal Han表示：“蓝牙mesh网络是适用于商业空间互联照明的最稳健、最强大低功耗无线电技术。”

凭借去中心化的控制架构、高效的信息寻址和可靠的信息中继功能，蓝牙mesh网络正在迅速成为商业互联照明系统的首选技术。

1. 去中心化的控制结构

   
   

无线照明控制网络之所以可靠，是因为它能够将信息从开关直接传递至各灯具。许多无线网络的构建原理与有线系统相同——来自开关的信号通过网络被发送至中央照明控制器，该控制器对信息进行解读后将信息发送至各个灯具。由于信息需要往返于中央控制器之间，因此降低了一个无线照明控制网络的效率。基于蓝牙mesh网络的控制系统实现了所有终端设备的智能化分布，因此无需中央控制器。蓝牙mesh网络运用点对点通信和多路径信息中继，以确保可靠的信息传递。打个比方来说，就是在蓝牙mesh网络照明控制系统中开关和传感器不与中央控制器通信，而是直接与灯具通信，因此无需再通过中央控制器控制灯具。这种去中心化的控制架构使系统能够以更低的成本实现更大的规模、更高的可靠性和性能，同时避免了单点故障的发生。

2. 高效的信息寻址

其他无线mesh网络通信系统所使用的个别设备寻址最适合大部分通过单一途径传播流量的有线网络。然而，在照明控制系统等具有大量多播流量的无线网络中，这可能会导致严重的规模和性能问题。除了单个设备寻址外，蓝牙mesh网络还支持一种适用于多播流量的独特寻址方法——发布/订阅（pub/sub）。在发布/订阅中，灯开关等设备会将其信息发布到一个如同会议室一般的群组地址。所有需要接收该信息的设备，如会议室中的灯等都将订阅该群组。发布/订阅寻址方法能够大大减少网络上的信息收发流量，从而实现更大的网络规模和更高的性能。

3. 高效、可靠的信息中继

当来源节点和目标节点不在彼此的直接收发范围内时，就必须通过网络中的其他节点转发信息。如果通过模拟有线网络中所使用的传统路由技术来完成这项任务，则可能会导致无线网络中出现严重的可靠性、规模和性能问题，尤其是有多播流量的网络。为了解决这一问题，蓝牙mesh网络采用了一种非常适合无线网络的可控型讯息洪泛中继方法，使无线网络既能够扩展到数千个节点，同时又能保持高性能和可靠性。

蓝牙mesh网络所使用的可控型讯息洪泛中继架构除了实现简单的部署和管理外，还具有与生俱来的多路径和自我修复功能，可以确保信息传递的可靠性。可控型讯息洪泛中继架构与群组信息发布/订阅寻址方法的结合，使蓝牙mesh网络在处理建筑自动化解决方案中出现的大量多播信息流量时游刃有余。因此，蓝牙mesh网络十分适合部署在商业和工业照明中。

蓝牙技术联盟与DALI联盟

最能证明蓝牙mesh网络效能的，莫过于它被一家历史悠久的全球性照明控制标准组织所采用。

2020年5月，DALI联盟和蓝牙技术联盟宣布共同致力于为D4i认证智能灯具指定一个标准化网关，以便该灯具能在蓝牙mesh照明控制网络上进行配置、管理和控制。2021年4月15日，DALI联盟发布了该规格——蓝牙mesh网络-DALI网关规格（Bluetooth Mesh to DALI Gateway Specification）。

蓝牙mesh网络-DALI网关规格在照明控制和内置大量传感器的灯具之间建立了一座“桥梁”，从而解决了发挥物联网照明真正潜力的最大障碍之一。这些内置大量传感器的照明系统能够使数据自由移动至其他建筑管理系统，提高这些系统和其他建筑服务的运行效率，为建筑及其使用者创造更大的价值。

蓝牙mesh网络-DALI网关规格是照明控制系统从功能单一的解决方案转变成为向建筑管理系统提供数据的平台所迈出的关键一步。它将帮助智能照明基础设施成为在可持续发展的、以人为本的生态建筑中满足人们对更高能效与更好使用体验的需求的核心。

为了让产品上市过程变得简练，DALI联盟和蓝牙技术联盟还一起简化了确保互操作性所需完成的厂商蓝牙产品资质认证和DALI-2/D4i产品认证流程。预计今年晚些时候会有更多关于产品资质和认证信息发布。

关于蓝牙技术

蓝牙（Bluetooth®）产品的年出货量接近40亿。蓝牙技术作为一项全球通用的无线标准，为我们带来了简便、安全的连接。蓝牙技术社区自1998年成立以来不断对蓝牙功能进行扩展，推动创新，开创新市场，并重新定义全球通信。如今，蓝牙已成为诸多解决方案领域开发者的首选无线技术，包括音频传输、数据传输、位置服务和大型设备网络。

关于蓝牙技术联盟

蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）成立于1998年，为一非营利行业协会，负责发展Bluetooth®蓝牙技术。蓝牙技术联盟拥有36,000家成员公司的大力支持，致力于促进成员间协作，创建更强大的全新规格，对技术进行扩展，开发世界级的产品认证计划推进全球互通性，并通过提高蓝牙技术的认知度、理解和采用，进一步推广其品牌。