本文分以下部分：

1. ZigBee／藍牙／Wi-Fi2. 為何選擇 ESP Mesh3. 基於 ESP32 的 MDF4. MeshKit 正式售賣

在物聯網領域，ZigBee、藍牙和 Wi-Fi 是當前主流的三種無線互聯技術。其中，ZigBee 和藍牙（4.0+）以短距離、低功耗、自組網的特性佔有相當的市場份額。而對於 Wi-Fi，儘管其長距離、高速率、價格相對便宜的優點讓它在智能家電、智能音箱等領域如魚得水，但由於缺乏自組網的能力在智能照明這種多節點聯動的應用領域普及度不高。

ESP Mesh 搭載樂鑫（Espressif ）自研的 Wi-Fi 晶元，是一種基於 Wi-Fi 傳輸協議的自組網，自修復的多跳（Multi-hop）網路傳輸協議，屬於 Wi-Fi Mesh 協議的一種。

下圖是關於 ZigBee，BLE Mesh 和 ESP Mesh 在數據速率、距離、功耗等方面的對比數據。

「ZigBee，BLE Mesh 和 ESP Mesh 的特性比較」

使用 Zigbee 技術的 Mesh 網路節點需要依賴網關實現智能化的特性，而 BLE Mesh 如要實現雲端控制，也必須依賴網關設備。在實際的應用中，當網關故障，所有的燈將無法被智能控制。此時 Wi-Fi Mesh 天然的優勢就凸顯出來，網路中根節點可以通過普通路由器或手機熱點直接與外部網路進行通信，也省去了網關配置時的繁瑣布線和節點數量限制。

ESP Mesh 是樹狀的網路拓撲，目標是滿足物聯網應用領域中智能設備對於互連功能日益增長的需求。

「ESP Mesh 的樹狀網路拓撲圖」

傳統點對多點的星型拓撲結構用於無線聯網的傳統架構網路容量和 Wi-Fi 覆蓋範圍非常有限，不適用於大型空間或大型建築中的多個樓層。

而 Mesh 網路正好與之相反。在網路中，節點可以通過彼此之間的動態通信自主進行組織調整。網路中的任何節點都能夠將數據傳輸到支持範圍內的任何其他節點，然後將網路將數據包轉發到其最終目的地，如果出於某種原因將某些節點從網路中移除，網路應該能夠通過在不同節點之間創建新的連接來實現「自愈」，有效地規避損害。

由於 ESP Mesh 的每個節點都可以成為一個 AP（Access Point），在使用路由器配網和組網成功之後，無需路由器也可以正常工作。

目前物聯網設備的聯動控制主要有以下兩種方式：

  • 雲端控制：通過雲端伺服器連接兩個使用不同協議的產品，讓它們互相觸發，協同工作。這種方式解決了不同產品的兼容性問題，但也帶來了諸多其他的問題，例如聯動緩慢，網路依賴性高和安全性低等。
  • 智能套件：通過定製化的智能設備套件，將設備互聯的方式直接設定在智能套件設備中。這種方式雖避免了對外部網路和伺服器的依靠，但其缺點也很明顯，例如設備之間的互聯方式不靈活，成本高等。

ESP Mesh 基於現有的區域網通信協議開發了一種 Mesh 網路內部的本地設備聯動控制方案，其特點如下：

  • 設備之間的聯動信息記錄於設備內部，不依賴外部網路或伺服器，健壯性上比雲端互聯更高。
  • 每個聯動信息都可以動態修改，比智能套件要更靈活。
  • 由於設備互聯在本地，可以有效避免黑客通過雲端服務對設備進行攻擊的風險。

ESP Mesh 在配網和數據傳輸的過程中都採用了數據加密技術，主要通過以下兩種方式：

  • 非對稱加密：對 BluFi 和 ESP-NOW 鏈式配網過程中的網路配置數據進行非對稱加密。
  • 白名單機制：掃描設備的藍牙信號或二維碼信息生成待配網設備白名單，配網時僅對白名單上的設備進行配網。

自 2015 年 7 月正式發布基於 ESP8266 的 Mesh 網路解決方案以來，我們收到了許多客戶和支持者的評論，希望我們為 ESP32 提供相同的支持。因此我們推出了基於 ESP32 晶元 的新版 ESP-MDF。

Alasdair Allan，著名的科學家、作家、黑客和創客就 ESP-MDF 發表評論說：

「樂鑫推出的 ESP32 Mesh 網路解決方案對於構建適用於大眾市場的物聯網解決方案具有里程碑意義。雖然 ESP8266 缺乏「量產」器件所需的諸多必要安全功能，但新款 ESP32 晶元添加了對上述安全功能的支持，如安全啟動和快閃記憶體加密。但如何構建 Mesh 網路一直是新晶元的痛點，而 ESP-MDF 的到來解決了這個問題。」

「原文出自於：https://blog.hackster.io」

為了使開發者更好的體驗 ESP Mesh 技術，樂鑫的淘寶和微店現已開始 ESP32-MeshKit 開發套裝的售賣。包括以下部分：

「ESP32-MeshKit-Light」

  • 設備控制：包括控制燈的亮度、暖光／白光、顏色和場景。
  • 分組控制：支持設備的分組和場景控制。
  • 支持聲音控制，如 Alexa，DuerOS 等。
  • 支持遠程控制，如 Aliyun 等。
  • 支持本地控制。
  • 支持 App 和遙控器控制。
  • 支持快速和簡單的 OTA 升級。

「以下為 200 個燈的 Demo，在安靜環境下請靜音播放」

「ESP32-MeshKit-Sense」

是一款以樂鑫 ESP32 模組為核心的開發板，集成了溫濕度感測器、環境亮度感測器等外設，並可外接屏幕，主要用於檢測模組在正常工作或睡眠狀態下，連接各個外設時的電流情況。

「ESP32-MeshKit-Sense 開發板介紹」

Sense 開發板可以用來實現家庭或者工業場景中網路節點設備的智能化的控制。

1. 用戶可以在 ESP Mesh App 端，設置感測器（例如光照感應器）和終端設備（例如智能燈）的聯動控制。

「在 App 端設置用光照感應器來控制兩個智能燈」

2. 智能燈可以根據光照的強度實現自動控制，當環境光變弱，智能燈點亮；當環境光變強，智能燈關閉。

「ESP-MeshKit-App」

用於控制 ESP Mesh 智能設備，包括智能燈、智能感測器和智能開關等。同時適用於 Android 版本的手機和平板電腦。

「下載 ESP Mesh App」

「??長按進入小程序購買套裝立減 110 元??」

「相關資源」

ESP Mesh 更多的信息，請至 espressif.com > ESP Mesh。

ESP MDF 的技術論壇，請至 esp32.com > ESP32 MDF 板塊。

如需下載 ESP Mesh 文檔，請至 esp32.com > 文檔 > ESP-Mesh。

如需閱讀 ESP MDF 文檔，請至 github.com/espressif/esp-mdf。

了解更多公司資訊，請至 新聞月刊。

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