蓝牙mesh简介

蓝牙Mesh的基本概念

蓝牙Mesh是基于ble广播进行消息传递的一种蓝牙组网通讯网络，是一种采用网络洪泛的方式无中心、无路由的对等网络。以实现蓝牙设备与蓝牙设备之间的多对多通讯，使蓝牙在物联网智能家居领域具有很大的优势。

蓝牙Mesh的基本术语

节点

一个加入到蓝牙Mesh网络中的设备称为节点。一个Mesh网络是有多个几点组成的，每个节点都可以发送、接收、转发消息。消息可以在Mesh网络中被转发从而到达更远的距离。

元素

每个节点可以包含一个或多个元素，元素是由定义节点功能和元素状态的实体组成。例如一个灯有一个元素，而一个两路排插有两个元素，一个六路排插有六个元素。PS: 每个元素中不能有两个相同的状态

地址

蓝牙Mesh中地址分为三种，单播地址、虚拟地址、群组地址。

单播地址：网络内每个元素都有一个单播地址，所以一个有多个元素的节点也就有多个单播地址，单播地址范围为1- 0x7fff。
群组地址：群组地址是多个元素共有的地址，地址范围为 0xc000 - 0xffff(中间包括特定群组地址和部分保留区域)，群组地址一般由Provisioner设置，在数据库中进行统一的分配和管理，防止网络中发生群组地址冲突。
虚拟地址：虚拟地址是由节点的label UUID通过hash处理生成的，设置虚拟地址时，Provisioner会将label UUID发送给对应的设备，对应设备在收到目的地址是虚拟地址的数据后，会尝试用之前设置的label UUID进行验证。故Provisioner不用在数据库中维护虚拟地址的分配管理。虚拟设备也可以不经过Provisioner，由两个设备通过协商来生成。

模型

蓝牙Mesh网络中，节点的基本功能是有模型来定义和实施的。模型位于元素内，元素至少具有一个模型。模型能够定义并实施节点的功能和行为，而状态能够定义元素的条件。

状态

状态是蓝牙Mesh网络中的一个关键概念。状态通常包含多条消息，通过消息可以获取和改变状态值。例如开关的读取和控制消息。

消息

消息是蓝牙Mesh网络中，节点与节点之间进行数据传输的最小单元。例如：一个onoff命令即为一条消息，一个调节亮度的命令也是一条消息。

蓝牙Mesh的基本特性

蓝牙Mesh网络内，根据节点扮演的不同角色有四大特性，节点可以根据自身能力和特性选择是否支持，以及支持哪些特性。这四种特性分别是：低功耗特性、Friend特性、中继特性、代理特性

低功耗特性

蓝牙Mesh网络中，一些节点例如传感器，由于功率受限，需要使用电池供电，并试设备处于定时休眠以节省功耗，这样的节点即为低功耗节点。那低功耗节点如何保证在休眠过程中，不会错过网络内的消息呢？这就需要与Friend节点配合。

Friend特性

Friend节点是用来给低功耗节点缓存数据的。那些功率不受限的节点都适合作为Friend节点。Friend 节点能够存储发往低功耗节点的消息和安全更新；当低功耗节点需要时再将存储的信息传输至低功耗节点。以此保证低功耗节点不会在休眠过程中错过消息。

中继特性

中继节点能够接收和转发消息，通过消息在节点之间的中继，实现更大规模的网络。节点是否能够具备这一特性取决于其电源和计算能力。

代理特性

代理节点能够实现GATT和蓝牙mesh节点之间的mesh消息发送与接收。承担这一角色的节点需要固定的电源和计算资源。比如手机这类不支持广播数据发送的，就会选择其中一个节点作为代理节点来将数据转发出去。

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节点

元素

地址

模型

状态

消息

蓝牙Mesh的基本特性

低功耗特性

Friend特性

中继特性

代理特性

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