Bluetooth mesh - giao thức kết nối lý tưởng cho công nghệ chiếu sáng

Nhà thông minh đã và đang là một xu hướng tất yếu. Tuy nhiên, có nhiều giao thức khác nhau đang được sử dụng hiện nay như Wifi, Zigbee và BLE Mesh vậy đặc điểm và lịch sử của mỗi giao thức là gì? Tại sao BLE Mesh lại được Rạng Đông - công ty dẫn đầu về ánh sáng của Việt Nam lựa chọn? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé.

1. Giới thiệu chung về các giao thức kết nối 

Vậy, giao thức kết nối là gì? Đây là ngôn ngữ hoặc chức năng của cách thiết bị truyền đạt và hiểu nhau. Khi những thiết bị kết nối trong nhà thông minh ngày càng nhiều, việc lựa chọn một giao thức kết nối đảm bảo tính thông suốt ngày càng trở nên quan trọng. Trong khuôn khổ bài viết này, hãy cùng tìm hiểu 3 giao thức kết nối phổ biến nhất là wifi, BLE Mesh và Zigbee1.

1.1. Wifi

WiFi được phát minh và phát hành lần đầu tiên cho người tiêu dùng vào năm 1997. Với đặc tính có băng thông rất rộng, Wifi cho phép truyền tải các gói dữ liệu lớn. Đối với nhà thông minh, Wi-Fi không chỉ kết nối các thiết bị mà còn cho phép người dùng điều khiển các thiết bị từ xa. Tuy nhiên, giao thức này chỉ hoạt động tốt trong phạm vi hẹp, không có kết nối phụ thuộc vào các repeater như morden, rounter; khả năng nhiễu thiết bị cao và công suất lớn không lý tưởng cho các sản phẩm chạy bằng pin.

1.2. Zigbee

Mạng Zigbee là công nghệ mạng lưới đầu tiên được ra đời vào năm 1998. Chuẩn kết nối này được thiết kế để sử dụng tín hiệu vô tuyến kỹ thuật số năng lưuọng thấp cho các mạng khu vực cá nhân. Kết nối của Zigbee là kết nối mạng lưới có định hướng. Điều này nghĩa là trong mạng lưới Zigbee, các thiết bị trao đổi thông tin với nhau có định hướng - bản tin trong mạng lưới được gửi đi có địa chỉ và đường đi xác định trước. Zigbee có mức tiêu hao năng lượng thấp. Tuy nhiên, đây là kiểu kết nối cần bộ điều khiển trung tâm để mạng lưới hoạt động.

1.3. Bluetooth Mesh

Giao thức kết nối Bluetooh Mesh hay BLE Mesh có tiền thân là công nghệ kết nối bluetooth được phát triển vào những năm 1990. Nó được đặt theo tên của một vị vua Đan Mạch thế kỉ thứ 10, Harald "Bluetooth" Gormsson, người đã có công thống nhất Đan Mạch và Na Uy - thể hiện tham vọng trở thành tiêu chuẩn thống nhất cho mọi loại thiết bị điện tử, từ điện thoại, máy tính cho đến các phụ kiện khác nhau.

Đến giữa tháng 07/2017, Bluetooth Mesh đã được ra mắt. Đây là một giao thức kết nối cho phép nhiều thiết bị Bluetooth kết nối ngang hàng với nhau, tạo thành một mạng lưới rộng, tín hiệu sẽ đi từ máy này tới máy khác cho đến khi chạm được mục tiêu. Loại giao thức này có mức tiêu hao năng lượng rất thấp và có thể hoạt động không cần bộ điều khiển trung tâm.

2. Đặc điểm BLE Mesh

Hiện nay, BLE Mesh lại được Rạng Đông - công ty dẫn đầu về ánh sáng của Việt Nam lựa chọn là mũi nhọn để phát triển trong giao thức kết nối đèn thông minh. Đây là lựa chọn được nghiên cứu kỹ càng sau khi đánh giá trên 4 yếu tố là khoảng cách kết nối, băng thông kết nối, năng lượng sử dụng và tính hệ thống.

2.1. Tính kết nối và hệ thống

Bluetooth mesh sử dụng nguyên lý truyền bản tin không định hướng nghĩa là mọi tin nhắn được gửi bởi tất cả thiết bị sau đó sẽ được chuyển tiếp qua các thiết bị khác để gửi đến thiết bị mong muốn. Điều đó giúp tăng khoảng cách điều khiển lên rất nhiều. Khoảng cách kết nối giữa các thiết bị có thể lên tới hàng trăm mét.

Ngoài ra, với đặc điểm kết nối dạng mạng lưới, nếu có một thiết bị trong mạng lười bị mất kết nối, các thiết bị còn lại vẫn có thể tham gia vào quá trình gởi bản tin, chuyển tiếp bản tin, không gây ảnh hưởng đến hệ thống.

Một thiết bị có chuẩn giao thức kết nối bluetooth có thể kết nối từ hàng chục đến hàng trăm thiết bị khác có cùng giao thức. Đặc tính này cũng giúp mở rộng mạng lưới 1 cách dễ dàng.

Giao thức này cũng không đòi hỏi có một bộ điều khiển trung tâm cho mạng lưới. Thay vào đó, người dùng có thể sử dụng điện thoại như một thiết bị trung gian để tham gia vào mạng lưới. Điều này làm giảm bớt chi phí cũng như tăng tính tiện dụng cho hệ thống.

>>> Mời bạn tham khảo sản phẩm Smarthome Rạng Đông tại đây

2.2. Năng lượng sử dụng 

Bluetooth mesh là một tiêu chuẩn mạng lưới dựa trên công nghệ Bluetooth Low Energy ( Bluetooth năng lượng thấp), công nghệ này được thiết kế để cung cấp kết nối tiêu thụ năng lượng và chi phí thấp.

Cụ thể, các thiết bị chỉ cần dùng lượng năng lượng để gửi  dữ liệu tới thiết bị lân cận, rồi thiết bị đó sẽ truyền tiếp đi. Ngoài ra, không phải lúc nào thiết bị cũng cần phải phát sóng liên tục. Một số thiết bị không sử dụng thường xuyên chỉ cần gửi nhận dữ liệu mỗi vài giờ một lần. Ưu điểm này sẽ phát huy lợi ích với những cảm biến hay thiết bị dùng pin chẳng hạn như ổ khóa điện tử, cảm biến gắn ngoài vườn. 

3. Kết luận

Bluetooth mesh là giao thức kết nối lý tưởng cho các trường hợp sử dụng IoT công nghiệp, đặc biệt là chiếu sáng, vì khả năng mở rộng, chi phí điện năng thấp, độ tin cậy và hiệu suất tốt. Nó cho phép liên lạc nhiều thiết bị và được tối ưu hóa để tạo các mạng thiết bị quy mô lớn. 

Tuy nhiên, tất cả các giao thức khác đều có ưu điểm và nhược điểm riêng. Để lựa chọn được loại giai thức kết nối phù hợp nhất, người tiêu dùng nên nắm được đặc tính của từng loại giao thức và so sánh với nhu cầu của bản thân.