物联网智能产品技术“联网”之短距离BLE和RFID-燚智能周教授

不管是共享经济产品还是物联网产品，都需要联网。上传定位数据要联网、控制设备要联网、在线支付也要联网，这些都需要对接云端的服务器，和服务器之间互传数据。

联网方式的不同，涉及了不同的使用方式、不同的操作距离、不同的传输速度、不同的功耗，最终指向了不同的价格。

用最低的价格，满足产品的需求，这才是合格的产品架构设计。

• 无成本：二维码

不花钱，才是最好的。

现在智能手机人手一台，4G流量那么便宜，能用手机APP来搞定的事情，就别去折腾一个硬件设备出来了。

这个理念深刻的贯彻在扫码支付、ofo机械密码锁、滴滴车辆定位、扫码带走共享雨伞等应用场景中。手机都带GPS定位，都能够连接4G网络，手机的位置即设备的位置，设备二维码即设备的ID号，手机的网络即联网方式，几乎可以解决所有的“有人值守设备”的需求。

只要设备有人值守，人有手机，手机有网络，其余的都可以靠一个二维码加一个APP来实现。完全不需要增加设备的硬件成本。

对于共享产品设计和物联网产品设计，首先要思考一下，只靠用户和APP能不能解决产品需求。

• 低成本短距离：BLE和RFID

数据交互用BLE，仅识别用RFID。

↑  图：BLE

BLE的成本在15-20块左右，RFID的成本小于1块钱。

↑  图：RFID

如果非要加一个无线传输方式，要自动读取设备信息，那么最便宜的方式就是用蓝牙BLE。

BLE就是低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy），想要用蓝牙BLE来做产品，记住这么几个特性即可：

• 功耗低：一颗纽扣电池用半年，一颗一次性锂电池可以用好几年。
• 距离短：现在20米，明年200米。
• 通用性强：所有智能手机都支持。
• 可搜索：BLE设备可以随时随地向外发送广播信号，可以随时找到它。

因此，BLE非常适合搭配APP使用，用在近距离无外部供电的设备上，和手机之间点对点传输数据。把设备数据通过BLE传给手机APP，手机APP再通过手机网络把数据传到云端。

例如蓝牙手环把记步数据传给手机APP，手机APP把推送消息传给蓝牙手环。蓝牙手表也是这样的模式。

还有蓝牙门锁和共享单车蓝牙锁，通过手机APP和服务器鉴权之后，通过BLE传输密钥解锁门锁和车锁。就像某些共享单车锁，仅凭一节内部电池，可以使用好几年的时间。

再例如商场中做室内定位的蓝牙beacon，就是不断的对外广播自己的数据，手机搜索到beacon的广播信号，根据三角定位的方式就可以大致测算自己的位置了。

BLE的传输距离不远，目前应用最广泛的蓝牙4.0最远在50米左右，穿墙性能不佳，目前仅作为近距离使用。最新推出的手机逐步开始支持蓝牙5.0了，如三星S8、iphone X等。蓝牙5.0的BLE数据传输可以达到1-2公里的距离，穿墙也能达到上百米的距离。再等一两年，长距离的蓝牙5.0普及了之后，BLE能够做的应用场景就会比现在更多了。

蓝牙还有一个MESH技术，顾名思义就是“网”，能够解决现在蓝牙设备只能“一主机多从机”的星形网络拓扑架构，把所有的设备连成网状架构，每一个设备之间都可以互相通信，有一个节点断掉了也不会影响整个网络，还能够通过数据中继的方式扩展蓝牙传输距离，每一级有几十米，多级就可以达到上百米。

BLE MESH在智能家居中应用较多，例如智能灯泡，家里会有几十颗灯，每间屋子放一个蓝牙基站并不合适，如果用MESH网络，这些灯就可以自己串联起来，不管在什么位置都可以控制任何一颗灯了。

这里有一个应用场景的误区，虽然BLE的功耗极低，但是BLE MESH的功耗可不低，工作电流达到十毫安级别，只能用在有外部供电的地方，如连接220v供电的电灯。而只靠一次性电池供电的场景上就不能用MESH了。

MESH类型的网络在工控领域和传统智能家居上应用的很多，例如433MHz自组网、Zigbee等，但是从消费类长期趋势来看，BLE MESH依托智能手机广泛的支持，是有很大的可能性取代掉433和zigbee的。

至于RFID，大家就更熟悉了，高频门禁卡、超高频标签等。这些不能像BLE设备一样做那么复杂的双向数据传输，但是胜在无源和低价。

无源就是不需要电池，RFID的读卡器不断的发射信号出来，扫描周边的RFID设备，RFID卡内部有一个线圈，感应到读卡器的信号，并将信号的电磁波转化成电能，提供给卡片的芯片来工作。因此无需外置电源也可以工作起来。

例如永安共享自行车，为了让停车桩识别车辆的编号，让用户手动输入肯定是不靠谱的，因此用了RFID标签，每个车上一个标签，每个标签编号不同，车辆停在停车桩上了，停车桩就可以读取到车辆标签内的车辆编号。

对于共享充电宝来讲，用RFID标签也是一个识别充电宝的好办法。不过因为充电宝要通过充电触点来充电，再多做几个触点用来和充电底座交互数据就可以了，大家普通都是用数据触点的方式来交互，而非RFID的方式。

RFID标签，可以理解为一个电子化的二维码，且带有加密，安全性比二维码高很多。比二维码标签贵不了多少，并能够扫描读取。

↑  图：燚智能周教授

原文来自：燚智能硬件开发网-燚智能周教授开讲智能硬件开发实战派