短距离无线的两条路线

上一篇讲的 LoRaWAN、NB-IoT 是「远距离」。很多智能家居、可穿戴设备只需要几米到几十米,这时候用 BLE 或 Zigbee 更省电、更灵活。两者定位不同:BLE 主打手机直连,Zigbee 主打大量设备自组网。

要手机直接连设备,选 BLE;要一屋子设备彼此组网,选 Zigbee。
两者典型场景
  • BLE耳机、手环、手环配网、电动牙刷。
  • Zigbee全屋灯、传感器、开关,经网关组网。
短距离网状网络配图:多个小型设备节点之间用短距离波纹与连线连成一张网,波纹呈同心圆环向外扩散
节点之间用短距离波纹彼此相连,组成一张网。

BLE:手机直连的首选

BLE(低功耗蓝牙)最大的优势是手机原生支持:安卓和 iOS 都能直接扫到设备、连接、收发数据。配网、固件升级、近场控制,都靠它。设备大部分时间在广播或睡,功耗很低。

BLE 接入的关键概念

BLE 用「服务(Service)—特征(Characteristic)」组织数据。每个特征有一个可读、可写或可订阅的句柄。手机端先扫描广播包,按服务 UUID 找到目标,再读写对应特征。

// 手机端伪代码
scan(filter: SERVICE_UUID);
device.connect();
char = device.getChar(CHAR_UUID);
char.write(newValue);     // 下发命令
char.subscribe(onNotify); // 订阅设备上报

Zigbee:设备自组网

Zigbee 是一种网状网协议:设备之间可以互相中继,一个发的数据能跳好几站到网关。它适合节点多、需要穿墙、需要自愈的场景(比如整屋灯控)。缺点是通常要配一个 Zigbee 网关,手机不能直连节点。

怎么选型

选型对照
  • 要手机直连选 BLE。
  • 节点多、要穿墙选 Zigbee。
  • 只要配个网BLE 单发一次再切 WiFi 很常见。
  • 已经有 Zigbee 生态沿用网关即可。

实际产品里常混用:用 BLE 完成首次配网与近场控制,日常联网走 WiFi 或 Zigbee 网关。