低功耗藍(lán)牙（BLE）技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的主導(dǎo)者。智能家居、遠(yuǎn)程醫(yī)療和資產(chǎn)跟蹤等應(yīng)用都顯著受益于BLE的低功耗功能。然而，設(shè)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(huán)境等復(fù)雜環(huán)境中，設(shè)備間可能有多面墻壁阻隔，BLE實施難上加難。這些因素導(dǎo)致無法從一個統(tǒng)一的位置控制整個家居環(huán)境。 在節(jié)點需要從多臺設(shè)備接收消息并向多臺設(shè)備發(fā)送消息時，就需要多對多通信。例如需要由多部手機(jī)控制一組四個燈泡的應(yīng)用場景。此外，它們還需要接收調(diào)光器和/或占用感應(yīng)器發(fā)出的設(shè)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(yīng)用場景中，發(fā)揮最大功效，開發(fā)人員不僅需要實現(xiàn)多對多通信，還要開發(fā)出既能擴(kuò)大通信距離，又能支持部分設(shè)備使用小型電池運行的先進(jìn)技術(shù)。BLE Mesh (藍(lán)牙Mesh) 能解決這些問題。 藍(lán)牙Mesh正在興起，逐漸成為家居自動化的首選技術(shù)，因為藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)能直接通過手機(jī)或平板電腦訪問，無需使用網(wǎng)關(guān)。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(chǎn)品。針對既定用例（模式）使用標(biāo)準(zhǔn)消息格式，能夠快速完成部署并確保與其他BLE Mesh產(chǎn)品的互操作能力。 這五篇系列文章討論了理解藍(lán)牙Mesh所需的關(guān)鍵概念。我們將重點討論藍(lán)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(yīng)用選擇設(shè)備。本系列文章的第一篇討論了藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成要素。 藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò) 藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)由具備多種特性類型的節(jié)點構(gòu)成。圖1是藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)的概覽圖。從該圖我們可以看到，其節(jié)點具有下列特性類型： 中繼節(jié)點/特性 低功耗節(jié)點（LPN）/特性 友鄰節(jié)點/特性 代理節(jié)點/特性 配置器 圖1：藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò) 每個節(jié)點都能支持一個或多個特性類型。例如，該網(wǎng)絡(luò)中的R F節(jié)點支持中繼特性和友鄰特性。與此相似，R P節(jié)點支持中繼特性和代理特性。 01、中繼特性 中繼特性讓節(jié)點通過廣播承載層傳遞消息。一般情況下，每個交流電源節(jié)點都有可能提供中繼特性，因為它們擁有持續(xù)收聽廣播數(shù)據(jù)包、并將其轉(zhuǎn)發(fā)給其他節(jié)點所需的電力。中繼特性的實際用例包括家居自動化應(yīng)用中的智能電燈或交流電源電燈開關(guān)。另一方面，依靠小型電池運行的節(jié)點可能不具備中繼特性，因為中繼特性需要持續(xù)打開Rx，設(shè)備才能收聽到廣播數(shù)據(jù)包。這樣做會很快耗盡電池的電力。 02、低功耗節(jié)點特性 低功耗節(jié)點特性是藍(lán)牙Mesh最關(guān)鍵的特性之一。與中繼特性節(jié)點不同，擁有低功耗特性的節(jié)點不需要持續(xù)收聽廣播數(shù)據(jù)包。具備低功耗特性的節(jié)點大部分時間處在設(shè)備的低功耗模式下，由其友鄰節(jié)點負(fù)責(zé)代其接收消息。低功耗節(jié)點按規(guī)定的時間間隔喚醒，接通友鄰節(jié)點，檢查是否有待收消息。在與友鄰節(jié)點通信后，低功耗節(jié)點返回到低功耗休眠狀態(tài)。對于使用電池運行的應(yīng)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(jié)點、零售店鋪內(nèi)的價格標(biāo)簽等應(yīng)用都能從低功耗特性獲益。 03、友鄰特性 具備友鄰特性的節(jié)點會收聽網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)的任何消息，而且能夠代替相關(guān)的低功耗節(jié)點收聽。友鄰節(jié)點會存儲這些消息。當(dāng)?shù)凸墓?jié)點喚醒并查詢友鄰節(jié)點時，將這些消息傳送給相關(guān)的低功耗節(jié)點。由于友鄰節(jié)點需要為一個或多個低功耗節(jié)點存儲消息，因此友鄰節(jié)點會比其他類型的節(jié)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(jié)點、并在輪詢操作中傳送給低功耗節(jié)點的數(shù)據(jù)/命令數(shù)量。 04、代理特性 代理特性支持智能電話、Wi-Fi藍(lán)牙Mesh網(wǎng)關(guān)等設(shè)備與Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。對于不直接支持藍(lán)牙Mesh的設(shè)備，具備代理特性的節(jié)點是它們登入Mesh網(wǎng)絡(luò)的入口點。在藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)中，消息通過廣播承載層轉(zhuǎn)發(fā)。代理特性支持節(jié)點在GATT（通用屬性）層和廣播承載層之間轉(zhuǎn)發(fā)消息。藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)中允許多個節(jié)點支持代理特性。任何支持代理特性的節(jié)點都能用作智能電話/PC機(jī)通過GATT進(jìn)行連接的接口。擁有多個代理節(jié)點是一個好主意，這樣即使一個代理節(jié)點失效，也不會造成整個網(wǎng)絡(luò)從代理設(shè)備斷網(wǎng)。與ZigBee等其他Mesh技術(shù)相比，這種特性讓藍(lán)牙Mesh擁有更高的可靠性。 05、配置 在藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)中，配置是指向網(wǎng)絡(luò)添加新節(jié)點的過程。配置需要完成多個步驟，以確保不會將無關(guān)設(shè)備配置到網(wǎng)絡(luò)中。未配置設(shè)備會按預(yù)定的時間間隔發(fā)送信標(biāo)。在發(fā)現(xiàn)并選擇未配置設(shè)備后，配置設(shè)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(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)配置設(shè)備。 根據(jù)藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范，并非所有節(jié)點都是強(qiáng)制的。換言之，即使不支持所有節(jié)點/特性類型，設(shè)備也能通過藍(lán)牙Mesh認(rèn)證。通常情況下，芯片器件廠商不支持通過藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟認(rèn)證的友鄰節(jié)點與低功耗節(jié)點特性。這就難以支持電池供電的藍(lán)牙Mesh應(yīng)用。? 本文轉(zhuǎn)載自：Cypress賽普拉斯半導(dǎo)體 免責(zé)聲明：本文為轉(zhuǎn)載文章，轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息，版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。 (mbbeetchina)