Bluetooth Mesh ist ein 2017 genehmigter Bluetooth-Standard. Es handelt sich um eine Netzwerktechnologie. Die neue Mesh-Funktion ermöglicht eine Viele-zu-Viele-Übertragung zwischen Geräten und verbessert insbesondere die Kommunikationsfähigkeiten zum Aufbau einer großflächigen Netzwerkabdeckung, die für die Gebäudeautomation geeignet ist Für drahtlose IoT-Lösungen wie Sensornetzwerke sind Zehntausende Geräte erforderlich, um in einer zuverlässigen und sicheren Umgebung zu übertragen.
Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 10-System, Dell G3-Computer.
Was bedeutet Bluetooth Mesh?
Bluetooth-Mesh-Netzwerk ist ein Bluetooth-Standard, der 2017 genehmigt wurde. Dabei handelt es sich um eine Netzwerktechnologie, die von Chips unterstützt wird, die BLE mit geringem Stromverbrauch über Bluetooth 4.0 unterstützen. Bluetooth 5.0 ist der neueste Bluetooth-Standard, der hauptsächlich die Übertragungsgeschwindigkeit um das Zweifache und die Übertragungsentfernung um das Vierfache verbessert. Es handelt sich um zwei Konzepte mit Bluetooth Mesh.
Bluetooth Mesh-Funktionen
Bluetooth Mesh entstand aus dem von CSR geförderten privaten Protokoll – CSR Mesh. Diese Technologie wurde 2014 geboren.
Die Bluetooth Technology Alliance gab am 19. Juli letzten Jahres offiziell bekannt, dass die Bluetooth-Technologie damit begonnen hat, Mesh-Mesh-Netzwerke vollständig zu unterstützen. Die neue Mesh-Funktion ermöglicht eine Many-to-Many-Übertragung zwischen Geräten und verbessert insbesondere die Kommunikationsfähigkeiten beim Aufbau einer großflächigen Netzwerkabdeckung. Sie eignet sich für die Gebäudeautomation, drahtlose Sensornetzwerke und andere Anwendungen, die zur Übertragung Zehntausende Geräte erfordern in einer zuverlässigen und sicheren Umgebung.
Die Netzwerkknotentypen von Bluetooth Mesh sind wie folgt:
Die Netzwerkeigenschaften von Bluetooth Mesh sind wie folgt:
1) Das Netzwerk erfordert keinen zentralen Knoten
Bluetooth Mesh unterscheidet sich stark von anderen Mesh-Topologien. Das zentrale Gateway, die Knoten-zu-Knoten-Kommunikation und der Knotenzugriff auf das Netzwerk werden alle durch Konfiguration implementiert.
2) Knoteninformationen und Netzwerkzugriff können konfiguriert werden. Knoten vervollständigen den Netzwerkzugriff durch Konfiguration , ohne umständliche Netzwerkzugriffsinteraktionsprozesse und die Einrichtung von Routing-Tabellen entsprechend dem Netzwerkzugriffsprozess
3) Verwenden Sie den Flooding-Modus für die Kommunikation
Im Vergleich zur allgemeinen Mesh-Kommunikation basierend auf Routing-Tabellen verwendet Bluetooth Mesh den Mechanismus des Broadcast + Relay-Empfangs und Weiterleitung zur vollständigen Nachrichtenzustellung;
4) Kommunikation übernimmt Publish/Subscribe Der Knoten, der die Nachricht an die entsprechende Adresse sendet, kann diese Funktion realisieren. Zu-Viele-Steuerung und Viele-zu-Eins-Steuerung; zum Beispiel kann ein Schalter drei Glühbirnen steuern, eine Glühbirne kann über drei Schalter gesteuert werden. Diese Funktion nutzt auch die Vorteile der Bluetooth Mesh-Broadcast-Kommunikation voll aus.
5) Dualer Sicherheitsmechanismus
Bluetooth Mesh verwendet Sicherheitsschlüssel auf Anwendungsebene und Netzwerksicherheitsschlüssel Während der Anwendungsschichtschlüssel speziell spezialisierte Endknoten schützt, können beispielsweise Lichtsteuerungsnachrichten von Schaltern, Aktoren usw. im selben Netzwerk weitergeleitet werden, der Weiterleitungsprozess von Schaltern und Aktoren kann jedoch nicht einmal bestimmte Anwendungsdaten entschlüsseln wenn es auch unmöglich ist, Lichter im selben Netzwerk zu steuern (dies erhöht die Schwierigkeit, das Netzwerk zu knacken)
6) Unterstützung für geringen Stromverbrauch
Für einen geringen Stromverbrauch, z. B. batteriebetriebene Knoten, können andere Knoten als Freunde festgelegt werden Wenn der Knoten mit geringem Stromverbrauch in den Ruhezustand wechselt, kann der Freundknoten stattdessen die Nachricht des Knotens mit geringem Stromverbrauch empfangen und die Daten an den Knoten mit geringem Stromverbrauch übertragen, nachdem der Knoten mit geringem Stromverbrauch aufgewacht ist
7) Agentenunterstützung
Für bereits herkömmliche BLE-Geräte, die das BLE 4.0/4.2-Protokoll implementieren, können über Proxy-Knoten dem Mesh-Netzwerk beitreten. Die Proxy-Knoten und herkömmlichen BLE-Knoten kommunizieren über ein bestimmtes GATT-Profil miteinander.
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