低功耗藍牙（BLE）技術是物聯網領域的主導者。智能家居、遠程醫療和資產跟蹤等應用都顯著受益于BLE的低功耗功能。然而，設備間的BLE通信一直局限于一對一或一對多。此外，因為通信距離有限，特別是在家居環境等復雜環境中，設備間可能有多面墻壁阻隔，BLE實施難上加難。這些因素導致無法從一個統一的位置控制整個家居環境。 在節點需要從多臺設備接收消息并向多臺設備發送消息時，就需要多對多通信。例如需要由多部手機控制一組四個燈泡的應用場景。此外，它們還需要接收調光器和/或占用感應器發出的設置消息。這就需要多對多通信。 為了讓BLE在智能家居、智能建筑和智能城市等應用場景中，發揮最大功效，開發人員不僅需要實現多對多通信，還要開發出既能擴大通信距離，又能支持部分設備使用小型電池運行的先進技術。BLE Mesh (藍牙Mesh) 能解決這些問題。 藍牙Mesh正在興起，逐漸成為家居自動化的首選技術，因為藍牙Mesh網絡能直接通過手機或平板電腦訪問，無需使用網關。對于任何智能家居部署而言，互操作性都是成功的要訣，原因是智能家居可能用到多家廠商提供的產品。針對既定用例（模式）使用標準消息格式，能夠快速完成部署并確保與其他BLE Mesh產品的互操作能力。 這五篇系列文章討論了理解藍牙Mesh所需的關鍵概念。我們將重點討論藍牙Mesh的低功耗功能、隱私和安全特性，以及如何為您的智能家居應用選擇設備。本系列文章的第一篇討論了藍牙Mesh網絡的構成要素。 藍牙Mesh網絡 藍牙Mesh網絡由具備多種特性類型的節點構成。圖1是藍牙Mesh網絡的概覽圖。從該圖我們可以看到，其節點具有下列特性類型： 中繼節點/特性 低功耗節點（LPN）/特性 友鄰節點/特性 代理節點/特性 配置器 圖1：藍牙Mesh網絡 每個節點都能支持一個或多個特性類型。例如，該網絡中的R F節點支持中繼特性和友鄰特性。與此相似，R P節點支持中繼特性和代理特性。 01、中繼特性 中繼特性讓節點通過廣播承載層傳遞消息。一般情況下，每個交流電源節點都有可能提供中繼特性，因為它們擁有持續收聽廣播數據包、并將其轉發給其他節點所需的電力。中繼特性的實際用例包括家居自動化應用中的智能電燈或交流電源電燈開關。另一方面，依靠小型電池運行的節點可能不具備中繼特性，因為中繼特性需要持續打開Rx，設備才能收聽到廣播數據包。這樣做會很快耗盡電池的電力。 02、低功耗節點特性 低功耗節點特性是藍牙Mesh最關鍵的特性之一。與中繼特性節點不同，擁有低功耗特性的節點不需要持續收聽廣播數據包。具備低功耗特性的節點大部分時間處在設備的低功耗模式下，由其友鄰節點負責代其接收消息。低功耗節點按規定的時間間隔喚醒，接通友鄰節點，檢查是否有待收消息。在與友鄰節點通信后，低功耗節點返回到低功耗休眠狀態。對于使用電池運行的應用來說，這是一個非常有用的特性。家居自動化中的傳感器節點、零售店鋪內的價格標簽等應用都能從低功耗特性獲益。 03、友鄰特性 具備友鄰特性的節點會收聽網絡中轉發的任何消息，而且能夠代替相關的低功耗節點收聽。友鄰節點會存儲這些消息。當低功耗節點喚醒并查詢友鄰節點時，將這些消息傳送給相關的低功耗節點。由于友鄰節點需要為一個或多個低功耗節點存儲消息，因此友鄰節點會比其他類型的節點多占用存儲器。所需的存儲器大小取決于需要存放在友鄰節點、并在輪詢操作中傳送給低功耗節點的數據/命令數量。 04、代理特性 代理特性支持智能電話、Wi-Fi藍牙Mesh網關等設備與Mesh網絡進行通信。對于不直接支持藍牙Mesh的設備，具備代理特性的節點是它們登入Mesh網絡的入口點。在藍牙Mesh網絡中，消息通過廣播承載層轉發。代理特性支持節點在GATT（通用屬性）層和廣播承載層之間轉發消息。藍牙Mesh網絡中允許多個節點支持代理特性。任何支持代理特性的節點都能用作智能電話/PC機通過GATT進行連接的接口。擁有多個代理節點是一個好主意，這樣即使一個代理節點失效，也不會造成整個網絡從代理設備斷網。與ZigBee等其他Mesh技術相比，這種特性讓藍牙Mesh擁有更高的可靠性。 05、配置 在藍牙Mesh網絡中，配置是指向網絡添加新節點的過程。配置需要完成多個步驟，以確保不會將無關設備配置到網絡中。未配置設備會按預定的時間間隔發送信標。在發現并選擇未配置設備后，配置設備將初始化配置過程。在圖1所示的示例中，智能電話和平板電腦在網絡中充當配置設備。 根據藍牙技術規范，并非所有節點都是強制的。換言之，即使不支持所有節點/特性類型，設備也能通過藍牙Mesh認證。通常情況下，芯片器件廠商不支持通過藍牙技術聯盟認證的友鄰節點與低功耗節點特性。這就難以支持電池供電的藍牙Mesh應用。? 本文轉載自：Cypress賽普拉斯半導體 免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題，請聯系小編進行處理。 (mbbeetchina)