
蓝牙50提升的信号覆盖范围——号称能覆盖整栋公寓,这已媲美家用Wi-Fi路由器的数据传输距离,相比较正飞速普及的5GHz家用Wi-Fi犹有过之,如果仅看这一参数,在家庭物联网设备的应用上,两者已正式站在了同一水平线。
需要注意的是,由于蓝牙使用24GHz频段,为减少信号干扰,更多用户很可能会选择5GHz频段Wi-Fi而不是24GHz。但在传输距离上蓝牙50更胜一筹。
因此,在未来的家庭物联网设备中很可能会出现这样的场景:用户对数据流量需求大的设备(手机、电脑等)使用Wi-Fi,而其余智能家居设备使用蓝牙。
近日,外媒报道称,物联网安全公司Armis在蓝牙协议中发现了8个漏洞,这些漏洞将影响53亿设备——从Android、iOS、Windows以及Linux系统设备、到使用短距离无线通信技术的物联网设备,无一幸免。
蓝牙耳机、键盘、智能家居设备,Bluetooth技术产品为大家生活提供了便利,让办公家居环境摆脱多种电缆缠绕的困扰。突如其来的安全隐患让蓝牙使用者不得不捏起一把汗。
Armis的安全研究人员通过发现的Android信息泄露漏洞、Android蓝牙网络封装协议服务中的远程执行代码漏洞等8个安全漏洞,设计了一个名为“BlueBorne”的攻击场景,攻击者完全可以控制用户的蓝牙设备。在“BlueBorne”攻击形式下,黑客甚至可以建立一个“中间人”(MITM)连接,在无需与受害者进行任何交互的情况下,轻松获取设备关键数据和网络的访问权。
(图:外媒报道,蓝牙协议被曝存严重的安全漏洞)
更令人担忧的情况是,BlueBorne攻击可能会像今年5月爆发的WannaCry蠕虫勒索病毒一样迅速蔓延,对全球大型公司和组织造成难以估量的损害。
Armis实验室研究团队防护方法
他们成功构建了一个僵尸网络,并使用BlueBorne攻击顺利安装了勒索软件。从理论上讲,BlueBorne可以服务于任何恶意目的,例如网络间谍、数据窃取、勒索攻击,甚至利用物联网设备创建大型僵尸网络。
那么,蓝牙安全漏洞会给用户带来什么样的“灾难”呢?
以Android平台为例,在用户开启蓝牙功能并且没有打补丁的情况下,黑客就可以远程发起攻击,并不断尝试直至攻击成功,因为Android的蓝牙服务崩溃后,系统会自动重启该服务,用户感知不到。
黑客攻击成功后,能够获取非常高的权限,譬如:可控制摄像头、拍照、截屏、启动应用、唤醒手机;读取通信录、照片、文档;可控制手机键盘;可模拟用户点击;对用户网络相关服务有完整控制权限,可监控用户网络流量、可发起MITM攻击。
黑客可以利用该漏洞,在被攻击手机上下载恶意应用,然后模拟用户确认,进行安装。
腾讯手机管家安全专家杨启波建议
用户在不使用手机等设备时先暂时“关闭”蓝牙设置,可以有效抵御攻击风险;同时,Android、iOS等系统设备的用户,及时更新安全补丁,可以极大地防范漏洞风险。
如今,手机已成为现代人的第二器官,其安全性也越来越重要。各位小伙伴们在使用手机及其配件时一定要注意安全,谨防个人信息泄露!
当然有用了,而且扩展了蓝牙的作用,俗话说1+1大于2,蓝牙通过串口连接WiFi就可以做成蓝牙网关,蓝牙网关的应用比较普遍,具体可以参考SKYLAB 蓝牙网关TD03,大到物联网、智能家居,具体可以用在高铁维修,机场检修,室内定位等等,加上WiFi联网以后,应用场景比单纯的蓝牙模块要丰富的多,网站有产品规格书,可以参考下您的位置: 豆豆网 > 自媒体 > 升润科技文章 > 正文在物联网时代,“蓝牙 Mesh”与 WI-FI 谁更具优势
2017年09月15日 15:47来源 : 升润科技
内容概要:
1 蓝牙 Mesh与 Wi-Fi传输范围对比。
2 蓝牙 Mesh网状网络能否取代 wifi。
3 而“蓝牙 Mesh”找到一个聪明的解决办法。
物联网一直是一个热门话题,一个重要原因应该是人们对智能家居的向往。不过随着现在科技的发展,人们对智能家居的要求已经不是仅停留在控制一两个物体的简单层面了,而是想把智能触角延伸到每个角落。过去这种智能延伸我们可能更多靠的是 wifi,但在2017年7月19日SIG宣布“蓝牙 Mesh”网络的到来,这让物联网的连接与应用情境变得更多元。
蓝牙与Wi-Fi优势对比
蓝牙有更低的功耗、小体积、低成本,适用于几台设备之间的短距离数据传输;Wi-Fi的特点是高带宽、长距离、更多的连接设备数目,适用于大规模、大范围的数据传输和信号覆盖。但随着物联网的普及,蓝牙与Wi-Fi相继升级,蓝牙升级到5版本,提高了带宽和传输范围;Wi-Fi推“Wi-Fi HaLow”,降低功耗延长电池续航。可以看出,这两者重点升级的方向都是对方所擅长的,也意味着它们将在消费级和企业级的物联网市场正面竞争。
蓝牙 Mesh与 Wi-Fi传输范围对比
Wi-Fi 的一大缺陷就是有距离限制,就是说一旦离开这个区域,你的设备就失去用武之地。除此之外,Wi-Fi 还有耗电问题,就手机而言,算是把屏幕关闭,耗电量也非常大。
而“蓝牙 Mesh”找到一个聪明的解决办法。这些装置彼此间连接,并将信号传递给附近另一个装置,形成元数据传输的互连装置网络或网格。这意味着讯息从一个装置传递到另一个装置,再到下一个装置,可以实现接力传输,理论上可以无限覆盖。同时,值得一说的是蓝牙 Mesh 网络不需复杂设定、配对或使用路由器等存取装置,因此并不会造成安装负担,反观采用其他智能家庭联网技术如:ZigBee、Z-wave 或其他厂商间自有的通讯技术,多需加装网关(Gateway)才能确保各种装置之间的沟通。
二战期间,本应该凭借美貌吃饭的好莱坞女演员 Hedy Lamarr,却偏要凭实力与钢琴家 George Antheil 联手,研究跳频扩频(FHSS)技术。据相关资料记载,这项技术于1942 年8月被申请为专利。在此后近半个世纪的岁月中,这项技术一直未被重视,直到 20 世纪 80 年代,FHSS技术才被军方用于战场上的无线通讯系统。而后,FHSS技术下沉到大众市场,也影响到了蓝牙、WiFi等无线技术的发展。
时移世易,当初以FHSS为基础的蓝牙技术也发生了巨大的变化——其标准从蓝牙10升级到了蓝牙50再到LE Audio,在这场技术变迁的过程当中,蓝牙到底改变了什么?
蓝牙技术的起源
蓝牙技术最早可以追溯至 199 4年,当初,爱立信投身于蓝牙技术的研究是将其当做是RS-232数据线的替代方案。RS-232是常用的串行通信接口标准之一,它是由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统公司、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家于1970年共同制定。RS-232总线规定了25条线,包含了两个信号通道,即第一通道(称为主通道)和第二通道(称为副通道)。RS-232采用的是点对点连接,通常一个串口只能连接一个外设。而采用蓝牙技术则可以连接多个设备,从而克服了数据同步的难题。因此,蓝牙技术被视为是移动 电话 和其他配件间进行低功耗、低成本无线通信连接的方法。
199 7年,爱立信公司借此概念接触了移动设备制造商,讨论其项目合作发展并获得支持。 199 8年,爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司等五家企业成立了蓝牙技术联盟的前身——“特别兴趣小组”(Special Interest Group,SIG),其目标是开发一个成本低、效益高、可以在短距离范围内随意无线连接的蓝牙技术标准。在这当中,关于蓝牙的命名也发生了一件趣事。当时SIG的合同框架已经接近完成,但关于这项短据无线连接技术却还没有确定正式的名称,其备选名称PAN因偏向流行语,在当时的互联网搜索引擎中已经拥有很高的流量,因此,商标搜索没通过。英特尔的Jim Kardach建议使用蓝牙作为临时代号。后来有人引用Kardach的话说:“哈拉尔德国王蓝牙,以团结斯堪的纳维亚半岛而出名,正如我们打算通过短距离无线链路将PC和蜂窝产业结合在一起一样。”
07版是蓝牙的首个标准版本,其支持Baseband与LMP通讯协定两部分。 而后,SIG成立,又先后发布了蓝牙08版,09版、10 Draft版、10a版以及10B版。 199 9年下半年,微软、摩托罗拉、三星、朗讯与蓝牙特别小组的五家公司共同发起成立了蓝牙技术推广组织,从而在全球范围内掀起了一股蓝牙热潮。
蓝牙标准的演进推动终端应用变化
在这股蓝牙的热潮之下,蓝牙标准也伴随着技术终端应用的需求发生了改变。
199 9年所推出的蓝牙10版本,因为技术上存在着数据泄露的问题,所以,蓝牙并未立即受到广泛的应用。此外,当时对应蓝牙功能的电子设备种类少,蓝牙装置也十分昂贵,也是蓝牙未被大规模采用的原因之一。直到2001年,蓝牙11才做为首个正式商用的版本开始面向市场。该版蓝牙标准也被正式列入IEEE标准,也被称为IEEE 802151。同年,SIG成员公司超过2000家。
过了几年之后,蓝牙成为了电子产品的必备功能,其售价也因技术的成熟而大幅下降。为了扩宽蓝牙的应用层面和传输速度,SIG于2003和2004年先后推出了12(该版本为了解决容易受干扰的问题,加上了抗干扰跳频功能)、20版,并附加了很多新功能。据维基百科资料显示,20版本中增加了例如EDR(Enhanced Data Rate,配合20的技术标准,将最大传输速度提高到3Mbps)、A2DP(Advanced Audio Distribution Profile,一个控音轨分配技术,主要应用于立体声耳机)、AVRCP(A/V Remote Control Profile)等。Bluetooth 20将传输率提升至2Mbps、3Mbps,远大于1x版的1Mbps(实际约7232kbps)。蓝牙20版开始支持双工模式——即一面作语音通讯,同时也可以传输数据。也是从这个版本开始,蓝牙才被市场所认可。随后,在2007年中,SIG针对存在的问题进行了改进,并发布了蓝牙21版。此时,蓝牙技术的出现,让手机实现了可互相传输音视频以及等功能。但当时手机之间通过蓝牙连接的方式比较繁琐,配对双方都显示一个6位的数字,由用户来核对数字是否一致,并输入Yes/No,两端Yes表示一致即可配对。这种当时虽然繁琐,但却可以防止中间人攻击。
2009年,蓝牙 30 也开始面向市场,采用了全新的交替射频技术,并取消了UMB应用。在本年4月,蓝牙技术联盟颁布了蓝牙核心规范 30 版( 30 +HS),是一种全新的交替射频技术。蓝牙 30 +HS提高了数据传输速率,集成80211PAL最高速度可达24Mbps,是蓝牙20速度的8倍。此外,引入了增强电源控制,实际空闲功耗明显降低。这一特性还添加了闭环功率控制,意味着RSSI过滤可于收到回复的同时展开。此外,该版本中还增加了“直接开到最大功率(go straight to ma xi mum power)”的请求,旨在应对耳机的链路损耗,传统蓝牙耳机也逐渐流入市场。
2010年, 三位一体 蓝牙40的发布再次变革了蓝牙技术。在该版本发布之时,SIG还提出了“低功耗蓝牙”、“传统蓝牙”和“高速蓝牙”三种模式。其中,高速蓝牙主攻数据交换与传输;传统蓝牙则以信息沟通、设备连接为重点;蓝牙低功耗顾名思义,以不需占用太多带宽的设备连接为主。前身其实是NOKIA开发的Wibree技术,本是作为一项专为移动设备开发的极低功耗的移动无线通信技术,在被SIG接纳并规范化之后重命名为Bluetooth Low Energy(后简称低功耗蓝牙)。这三种协议规范还能够互相组合搭配、从而实现更广泛的应用模式,此外,Bluetooth 40还把蓝牙的传输距离提升到100米以上(低功耗模式条件下)。至此,通过蓝牙40的发布,也为接下来物联网的发展奠定了基础。
而后,2013年底,蓝牙技术联盟推出了蓝牙41规范,其目的是为了让 Bluetooth Smart技术最终成为物联网发展的核心动力。该版本提升了对LTE和批量数据交换率共存的支持,以及通过允许设备同时支持多重角色帮助开发者实现创新。通过蓝牙41版本,使得支持该标准的耳机、手表、键鼠,可以不用通过 PC、平板、手机等数据枢纽,实现自主收发数据。例如智能手表和计步器可以绕过智能手机,直接实现对话。2014年,SIG又更新了蓝牙标准,推出了蓝牙42,不但速度提升25倍,隐私性更高,还可以通过IPv6连接网络。这一技术允许多个蓝牙设备通过一个终端接入互联网或者局域网,这样,大部分智能家居产品可以抛弃相对复杂的 WiFi 连接,改用蓝牙传输,让个人传感器和家庭间的互联更加便捷快速。
2016年,蓝牙标准伴随着物联网应用的爆发也进行了继续演进,在此期间,SIG发布了蓝牙50版本,相比蓝牙40版本,50在传输速度提升了两倍,传输距离增加了四倍,数据传输量提升八倍,同时可以与 Wi-Fi 共存,不互相干扰。2019年,SIG又推出了蓝牙51,新增寻向功能,将蓝牙定位的精准度提升到厘米级,功耗更低、传输更快、距离更远、定位更精准。伴随着蓝牙51标准的推出,也让业界看到了将蓝牙技术应用于室内定位的前景,这也是目前蓝牙技术的未来发展前景之一。
此外,伴随着万物互联时代的来临,蓝牙技术也进行了吸收和扩展。除蓝牙1、2、3、4、5系列标准以外,蓝牙技术联盟于2017年7月正式宣布,蓝牙技术开始全面支持Mesh网状网络,据悉,蓝牙Mesh将兼容蓝牙 4 和 5 系列的协议。全新的Mesh功能提供设备间多对多传输,并特别提高构建大范围网络覆盖的通信能力,适用于楼宇自动化、无线传感器网络等需要让数以万计个设备在可靠、安全的环境下传输的物联网解决方案。伴随着蓝牙Mesh的推出,智能家居得到了极大的发展,该领域也被视为是蓝牙未来发展的又一方向。在2018年的国际消费电子展上,阿里巴巴与联发科宣布携手推动蓝牙Mesh技术,签署合作协议,打造了首款支持蓝牙Mesh技术的Smartmesh无线连接方案。
蓝牙新标准将再次对终端应用进行改革
2020年1月,蓝牙技术联盟在拉斯维加斯举办的CES2020上发布了其新一代蓝牙音频技术标准——低功耗音频LE Audio。该方案伴随着TWS耳机的爆发而被受 关注 ,因此,有业内人士认为,LE Audio蓝牙标准将再次对终端应用产生重大影响。
众所周知,此前传统蓝牙耳机没有得到广泛的使用,是因为其音质和续航时间并不令人满意。而采用了LE Audio蓝牙标准的TWS耳机,可以在低能耗下实现在更长的距离上传输更好的声音。据SIG官方网站介绍,在提升音质方面,LE Audio蓝牙标准中包括一个新的高质量,低功耗音频编解码器,即低复杂度通信编解码器(LC3)。LC3即使在低数据速率下也能提供高质量,它将为开发人员带来巨大的灵活性,使他们能够在关键产品属性(例如音频质量和功耗)之间进行更好的设计折衷。据相关报道显示,LC3的质量提高了三倍,传输音频时的能耗却降低了三倍。
据相关报道显示,SIG将于今年推出LE Audio的独立功能,SIG期望芯片制造商能够在明年至18个月的时间内发布支持LE Audio的新设计。这是因为LE Audio需要手机端先支持LE Audio标准后,TWS耳机才更有意义。因此,在这种情况下,TWS耳机还距离其真正的爆发时期还有一段距离。
同时,SIG在其官网中还介绍道,LE Audio将不仅为TWS耳机带来发展机会,这项标准也将推动其他音频产品的发展。例如,LE Audio将推动蓝牙助听器的开发,从而为越来越多的听力损失者带来蓝牙音频的所有好处。LE Audio还将添加广播音频,使音频源设备可以将一个或多个音频流广播到无限数量的音频接收器设备。广播音频为创新提供了重要的新机遇,其中包括启用新的蓝牙用例“音频共享”。蓝牙音频共享可以是个人的或基于位置的。通过个人音频共享,人们将能够与周围的其他人共享蓝牙音频体验;例如,与家人和朋友共享智能手机中的音乐。通过基于位置的音频共享,机场,酒吧, 体育 馆,院和会议中心等公共场所现在可以共享蓝牙音频,从而增强访问者的体验。
结语
通过上述资料显示,蓝牙从最初的音频传输、图文传输、视频传输,演变成为了物联网传输的主角。尤其是在去年当中,蓝牙技术的发展也带动了TWS耳机市场变革。从蓝牙技术的变迁中看,它的发展对下游终端产品影响巨大。伴随着近几年来,终端产品的多样化趋势,也为蓝牙的发展带来了新的机会。
同时,蓝牙作为无线通信中的一员,蓝牙技术还需要与WiFi等其他无线传输技术进行竞争,蓝牙技术如何在这场竞争中保持优势,是值得业界所 关注 的。
在物联网产业中,蓝牙或许是无线通讯应用中最好的选择,原因是基于蓝牙技术受众面广阔,以低功耗、智能化、低成本等特性,在物联网应用市场中占据主要核心位置。目前已被广泛应用于智能家居、智能穿戴设备、消费电子、智慧医疗和汽车设备在内的所有物联网智能产品中。
小尺寸、低功耗、高性能的无线模块为物联网(IoT)带来了无处不在的连接,让传感器数据能够快速的采集更多终端设备数据,并通过透明传输将数据完整的发送到云端、服务器端,让用户能够实时的获得精准的生产、管理数据,并以此为依据,优化整个系统。
蓝牙模块透明传输的基本架构
一、智能门锁:基于BLE蓝牙模块的智能门锁,在现有的电子门锁中,增加低功耗蓝牙模块,用户可以通过智能手机的APP实现对门锁的解锁、控制,无需繁琐的门卡、钥匙,更加智能便捷。适用于居家、酒店、民宿等环境;用户可通过手机APP给房客远程注册,生成打开门锁的密码,通过短信的方式下发到房客的手机;客人可以通过密码打开云锁,进入房间看房或入住,在到达租赁期限后密码失效,房客完成退租和缴费。
二、智能照明:基于BLE蓝牙模块的智能照明,在LED灯中加入BLE蓝牙模块,用户可以通过智能手机的APP实现对LED灯的开关、亮度、颜色以及模式进行控制;可实现一对一,一对多,多对多等控制模式,只需在手机上安装一个APP,即可实现灯光的智能控制更加方便灵活,同时支持遥控器设备。适用于居家、酒店、办公环境、咖啡厅等环境;只要保持LED灯通电,然后配合APP,即可通过智能手机随心控制LED灯,从而实现对LED灯的明暗度,色彩,开关及场景等远程 *** 控。
三、环境探测:基于BLE蓝牙模块的环境探测,内置BLE蓝牙模块的温湿度计,BLE蓝牙模块实时采集温湿度数据,并通过蓝牙网关将数据进行上传,用户可以直接在手机APP上查看数据,并通过手机对家用空气净化器下发调整温度、湿度的控制指令。可实现一对一,一对多等数据采集模式,只需在手机上安装一个APP,即可实现各个房间的温湿度数据采集,及空气调节。适用于家居、商场、博物馆、办公场所、医院、月子中心、养老院等对室内空气有要求的环境。基于BLE蓝牙模块的智能环境探测,通过检测到的数值高与低,自动帮助室内清新空气质量。
四、智能窗帘:基于BLE蓝牙模块的智能窗帘,在传统的窗帘上接入电路,把家用电压转换成直流低电压给BLE蓝牙控制模块供电,通过BLE蓝牙模块控制电路中的电机的工作状态。用户可以通过智能手机的APP实现对窗帘的开、关。适用于家居、办公场所、医院月子中心、养老院等对光线比较敏感的环境。基于BLE蓝牙模块的智能窗帘,通过把电机与轨道相结合,安装更简单, *** 作更简单,外观更漂亮,使用寿命更久远。
BLE蓝牙模块:
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