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他認為物聯網的通訊標準是藍牙,於是做了一款傳輸距離300米遠的藍牙路由器

蘭桂智能管家 ”是Cassia networks推出的一款藍牙路由器,傳輸距離300米遠,室內可穿透三堵牆,並且可以實現多點連接。

你之前應該只聽過“wifi路由器”。“藍牙路由器”這個概念此前是不存在的。因為以往的藍牙協議設定的是點對點的連接,它不存在路由,沒法像wifi那樣實現遠距離、可控制的多點連接。

所以蘭桂智能管家所謂的藍牙路由器究竟是怎麼回事?我在上周和Cassia創始人趙福勇聊了聊,談話涉及到挺多關於藍牙、IOT、智能家居的內容,分享給大家。

藍牙路由器

藍牙的主要特點是便宜和省電,但它的缺點有三個:
  • 距離太短,通常在10米左右;
  • 只能一對一連接,因為藍牙是點對點的設計;
  • 沒辦法遙控。

針對這三個問題,我們做了蘭桂智能管家。

做這款產品時,有一個重要的前提是,我們希望所有的終端設備都不需要變,當然也沒法變,因為終端設備的數量和種類太多了,不是我們能控制的。在終端設備都不變的情況下,我們希望通過一個藍牙路由器,也就是hub,就能實現300米距離三堵牆的多點連接,並且讓藍牙連接是可以遙控的。

如何實現?

首先,為了加大傳輸距離,我們在藍牙路由器上做了三件事情:
1、特製一個藍牙的智能天線。不同的天線有不同的增益效果,所謂的增益,就是指能把無線信號放大多少倍的這麼一個概念,增益越高放大倍數越多,信號傳輸距離就越遠。我們首先通過一個智能天線把輸出信號放大。
2、但只放大輸出信號是沒有用的。因為通信是雙向的,hub自己發出的信號很強,終端設備可以聽到路由器的信號;但終端設備發出的信號還是很微弱,hub“聽”不到終端設備的聲音。所以我們另外在hub裡提高了藍牙路由器的接收靈敏度,確保終端設備的微弱信號能被hub監聽到。
3、但提高接收靈敏度之後還不能完全解決問題,因為這樣一來會有很多其他的干擾信號也會被hub收到。所以我們還做了一整套去噪的程序。
通過這套解決方案,我們讓藍牙傳輸的距離達到了300米遠。300米指的是室外300米,在室內是達不到300米的,因為室內環境通常會比較複雜。在室內能達到的效果是穿透三堵牆。

這些數據不是理論上的數值,全部是由團隊經過實測得出來的。300米是我們在北京室外找了一條直線的街道測算出的,室內三堵牆則是根據北京普通的民居環境,在室內能穿透三堵牆的話,基本上一整個家庭空間就能打通了。

藍牙路由器的多點連接功能則是這樣:

普通的藍牙是一對一連接,為了讓hub實現一對多的連接,通常會遇到兩種情況:
1、終端設備廠商使用的是最基礎的協議,可以直接連;
2、有的廠商為了增加自己的附加值,在標准上稍微做了點定制化,這種情況下我們的hub在物理層還是能連上的,但數據層就不行了。

這時我們可以去找廠商向我們開放,但是廠商數量太多了,全部這樣做也不現實。所以我們開發了一個透傳技術。簡單點說,是讓hub做中繼,數據從設備終端傳到hub,再從hub傳到手機。用戶這時感覺不到是先連的hub,再連的終端設備,體驗和直接連終端設備一樣。我們的hub在透傳裡不需要知道傳輸的數據內容具體是什麼,只要負責傳過去就行了。

這樣說起來挺簡單的,但做起來其實很難。畢竟,藍牙連IP地址都沒有。我們前期就在藍牙協議上花費了很多功夫,做了很多改進。

 

藍牙路由器有哪些玩法?
通過hub可以做很多有趣的事情。比如,你家裡有幾個藍牙小音箱,可以通過hub把他們都連接起來,然後用手機控制不同的音箱播放不同的音樂,或者播放相同的一首歌,但是形成立體聲的效果。如果再加上一些藍牙的智能燈泡,還可以讓音樂搭配上不同顏色和亮度的燈光效果,在家裡營造一個非常浪漫的氛圍。

這些設備的聯動,全部可以通過hub完成。這樣一來,你的手機就不用每增加一款新的終端設備就下載一個App了。我們藍牙路由器配套的手機應用能夠管理所有終端設備的連接,通過一個app代替其他所有的App。

【轉】他認為物聯網的通訊標準是藍牙,於是做了一款傳輸距離300米遠的藍牙路由器

做了20年wifi,最終選了藍牙

公司三年前開始想做這個事,前兩年基本在研發基本技術。因此前兩年我們基本沒怎麼發聲,最近產品出來了,打算在8月11號在京東上做眾籌,官方網頁也是直到最近才剛上線的。很有趣的是,在網頁剛上線的時候就有一大堆廠商來找過我們。比如做礦山的。我以前從來沒想過為什麼會有做礦山的需要我們這個東西,後來發現,礦山一般需要各種各樣的傳感器,用來監測濕度、溫度這些數據,這些傳感器用的都是低功耗的藍牙,所以如果有一個藍牙路由器能夠統一管理這些傳感器的藍牙連接就會很方便了。

其實我自己之前做了二十年的wifi。最早我在思科的時候,就是做的無線wifi這方面。十年前我自己創業的第一個公司Azalea也是做的wifi路由器。這個路由器可以多跳,就是路由器和路由器之間的聯繫也是通過無線的方式。這款路由器在當時主要給中國移動、中國電信這些客戶提供。比起藍牙來說,wifi我相對會更熟悉一些。但因為對wifi更熟悉,我對它的優缺點也比較清楚。

在互聯網方面,wifi是很合適的,因為他的速率高傳輸快,而且現在用的人多,量上去了價格也降下來了。缺點呢,就是wifi太費電,而且為了高速通信設計的協議比較複雜,配套的CPU功耗也會比較大。對於那些使用電池的設備基本就沒法用,燒不起那個功耗。類似wifi燈泡這種直接插著電源的可能倒無所謂,不過大部分可穿戴設備必需面對換電池的問題。

藍牙在這方面就特別好,功耗低,非常適合各種各樣的傳感器。而且藍牙的輻射低,對更強調貼身性的可穿戴設備來說比較健康。藍牙的輻射只有wifi的幾十分之一到幾百分之一,基本可以忽略不計。當然,這也是它為什麼傳輸距離短,因為聲音太微弱。

現在藍牙的發展非常快,特別是在低功耗藍牙(藍牙4.0)發布之後。藍牙的量現在已經遠高於wifi了。WiFi芯片的年出貨量大概在20億片,藍牙的出貨量是30多億片。我第一次看到這個數據的時候也很驚訝。以前我一直以為wif是無線設備裡最多的,其實藍牙芯片的出貨量才是最高的。因為除了手機,藍牙還廣泛用於無線音箱、耳機、車載音響、無線鼠標鍵盤、可穿戴設備和各種傳感器等等。

 

 

真正瞄準的是物聯網

物聯網和互聯網在設計上有一些比較明顯的差異。互聯網講究的是高速,物聯網的設計理念則是簡單、省電和便宜,因為物聯網產品類型更多,總的產品量也比較大。
現在的物聯網還處在發展的早期,廠商們在做各種產品時都呈現比較分散的狀態。不同廠商生產的IOT產品,往往在基礎協議上不能達成統一。有的商家用WiFi,有的用藍牙,還有一些廠商使用Zigbee或Zwave協議。這些不同的協議讓產品產生了隔斷,使得不同品牌間的產品在通訊和聯動上存在溝通壁壘。不僅是不同協議之間是這樣,不同廠商定制的Zigbee標準也沒有完全相同,它們之間其實也是不兼容的。

藍牙在我看來是比wifi更適合物聯網的統一標準。但因為目前藍牙存在傳輸距離、不能配對、沒有辦法遙控等問題,它使得物聯網的發展一直是受阻礙的。

在物聯網繁榮之前,我們目前在做的事情其實就是做一些技術鋪墊,推動藍牙成為未來物聯網產品之間互聯互通的標準。

為此我們做了很多研究和探索。在剛做蘭桂智能管家這款產品的時候,我們也想過把Wifi、藍牙、Zigbee和Zwave這些協議都整合在一起,但後來發現這樣做技術上非常複雜,而且各個通信協議間還會互相干擾。

 

 

讓藍牙路由器成為智能家居控制中樞

我們在這款藍牙路由器裡加入了邏輯判斷的功能。也就是說,它具備處理數據的能力。這樣一來,hub可以做的事情還有很多。當你外出上班時,你可以在手機上通過互聯網連上家裡的hub,通過hub連接家裡的其他裝有藍牙的智能硬件,甚至遠程操控它們。比如,如果你的家裡有通過藍牙連接的智能門鎖,完全可以通過Hub來實時了解家裡的安防情況。

除了邏輯判斷,我們還打算在下一代產品裡加入機器學習的功能。機器學習因為數據量比較大,會拋到Hub的雲端進行處理。有了機器學習之後,Hub就能進一步成為智能家居的大腦中控,或者說入口。當然,這些都是未來產品發展的一些後話了,需要以後慢慢推進吧。

目前除了藍牙路由器,我們還做了一款針對老年人群體的跌倒產品。這個產品是一個像項鍊挂墜一樣的東西,可以掛在胸前,老年人跌倒後會通知家人,項鍊的挂墜還有一鍵報警的裝置。這款產品也會在京東上進行眾籌。

類似這款產品,現在的可穿戴設備產品有很大一部分在健康監測上下足了功夫。我們希望能通過藍牙路由器把各個不同產品的健康數據都匯集起來,形成一個更加綜合全面的數據。我們相信在健康監測這件事上,這種多方位的綜合數據對於用戶和醫生來說價值會更高。未來我們可能會和醫院或者其他一些醫療機構進行合作,把這些數據做出一個專業的體檢報​​告傳給用戶。

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Freddie

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擔任3C技術編輯已有數年。3C業界水深,繼續努力。