藍牙Mesh的四大節(jié)點是如何工作的？

接觸過藍牙Mesh技術的工程師都清楚：藍牙Mesh技術具備開放、低成本、高性能等優(yōu)勢，在實際應用中很好的彌補了低功耗藍牙無法組網(wǎng)的尷尬局面，對Mesh網(wǎng)絡的支持使低功耗藍牙技術進入更加廣泛的應用領域，增強了其在樓宇自動化應用方面的可適宜性。

借助藍牙Mesh，我們能夠創(chuàng)建大型網(wǎng)絡并支持成千上萬的設備之間進行安全、可靠的通信。藍牙Mesh網(wǎng)絡包括節(jié)點（Node）、元素（Element）、模型（Model）和狀態(tài)（State），本篇SKYLAB君將為大家詳細介紹藍牙Mesh的節(jié)點，節(jié)點（Node）是已經啟動配置（Provision）并成為Mesh網(wǎng)絡中一員的設備。

藍牙Mesh規(guī)范詳細描述了四種“節(jié)點”，分別是“中繼節(jié)點”、“低功耗節(jié)點”、“好友節(jié)點”和“代理節(jié)點”。

中繼（Relay）節(jié)點：通過廣播承載層接收并重新發(fā)送mesh消息、以構建更大規(guī)模網(wǎng)絡的能力。

代理（Proxy）節(jié)點：在GATT和廣播承載層之間接收并重新發(fā)送mesh消息的能力。

低功耗（Low-Power）節(jié)點：能夠以明顯較低的接收端占空比在mesh網(wǎng)絡中運行。通過將無線電接收器啟用時間最小化可實現(xiàn)節(jié)點功耗的降低，只有在絕對必要時才啟動接收器。低功耗節(jié)點（LPN）通過與好友（friend）節(jié)點建立友誼（friendship）關系來實現(xiàn)這一點。

好友（Friend）節(jié)點：通過存儲發(fā)往LPN的消息，僅在LPN明確發(fā)出請求時才進行轉發(fā)來幫助LPN運行的能力。

中繼節(jié)點能夠重新發(fā)送所接收到的數(shù)據(jù)包，并且通過這個機制，使數(shù)據(jù)包可以在整個網(wǎng)絡上快速傳播。中繼機制的缺點是耗電量增加，這是由于它依賴于保持“醒著的”節(jié)點。雖然在mesh網(wǎng)絡配置中低功耗藍牙的功耗遠低于其他競爭技術，但這樣的運作模式單單依靠電池供電是無法持久的。對于智能照明等應用來說，這并不是缺點，因為燈具通過接入主干供電系統(tǒng)為LED供電，但這對于加入網(wǎng)絡中的其它非主干系統(tǒng)供電設備，比如設備開關，則可能不適用。

為了解決這個問題，藍牙網(wǎng)絡引入了“低功耗節(jié)點”(LPN)，可以使用電池或能源采集來供電。LPN與“好友節(jié)點”協(xié)同工作，好友節(jié)點通常是由主干系統(tǒng)供電，因而能夠永遠保持喚醒狀態(tài)；這些設備會緩存發(fā)往LPN的信息。LPN根據(jù)預先設定的進程表切換至“接收”模式，接收緩存的信息，根據(jù)指令進行操作，然后快速度返回省電的“睡眠”狀態(tài)。

“代理節(jié)點”允許支持低功耗藍牙但不支持藍牙m(xù)esh的設備 (例如現(xiàn)在的智能手機)連接至藍牙Mesh網(wǎng)絡。通過節(jié)點和代理設備的通用屬性配置文件(GATT) 接口實現(xiàn)交互。

藍牙Mesh組網(wǎng)方案

藍牙Mesh網(wǎng)絡是用于建立多對多（many：many）設備通信的低能耗藍牙（Bluetooth Low Energy，也稱為Bluetooth LE）新的網(wǎng)絡拓撲。它允許您創(chuàng)建基于多個設備的大型網(wǎng)絡，網(wǎng)絡可以包含數(shù)十臺，數(shù)百甚至數(shù)千臺藍牙Mesh設備，這些設備之間可以相互進行信息的傳遞，無疑這樣一種應用形態(tài)為樓宇自動化，無線傳感器網(wǎng)絡，資產跟蹤和其他解決方案提供了理想的選擇。有了藍牙Mesh，智能家居便涌現(xiàn)出很多新的應用可能性。

藍牙Mesh組網(wǎng)方案說明：藍牙Mesh組網(wǎng)的BLE藍牙模塊——SKB369。有了藍牙Mesh之后，只需用一臺控制設備，就可以同時、輕松、高效地控制智能家居系統(tǒng)內的所有功能。藍牙Mesh的強大架構還可以進行擴展，滿足辦公室、工廠、工業(yè)環(huán)境甚至城市的需求，將數(shù)以百萬計的節(jié)點連接起來，而不會產生故障。