本系列講座的第一篇概述了。本篇講解藍牙Mesh網絡的通信原理以及在使用藍牙Mesh開展設計時應掌握的各種重要概念。 節點間通信 藍牙Mesh使用海量消息并發傳輸模式在節點間傳輸消息。海量并發模式是一種多路徑消息傳遞實現方案，有足夠冗余來確保消息順利抵達目的地。 在Mesh海量消息并發傳送實現方案中，每個節點會轉發所收到的每一條消息，節點將所有接受的消息添加到緩存列表中，避免Mesh設備重復轉發之前接收到的消息。當節點接收到消息時，將和已有消息列表進行比對，如果消息已經在列表中存在，則忽略轉發該消息。此外，每條消息都包含生存時間（TTL）值，該值限制一條消息能夠在網絡中轉發的次數。每次消息被任何設備接收然后轉發（最多126次），生存時間值就減1。 藍牙Mesh采用基于發布和訂閱的通信方式，確保不同類型的產品能共存于網絡中，而不會受無關的消息干擾。發布節點只向訂閱節點發送消息，然后由訂閱節點對這些消息進行處理。家中不同房間里燈光的使用情況就是這種操作的。每個房間只訂閱屬于該房間的電燈開關發出的消息。此外，消息可以單播、多播和/或廣播傳輸，即消息可以抵達網絡中的一個、幾個或所有節點。 圖1所示的是使用CYBT-213043-MESH評估套件實現的基于發布與訂閱的藍牙Mesh通信方案。CYBT-213043-MESH套件使用 CYBT-213043-02模塊來實現藍牙Mesh通信。與板載用戶按鈕和RGB LED結合使用，評估板能分別模擬藍牙Mesh開關和藍牙Mesh燈泡。 圖1：用于互聯照明的藍牙Mesh發布和訂閱示例 如圖所示，左數第一個開關（Switch 1）發布消息給餐廳群組。左數第一個（Bulb 1）和第二個燈泡（bulb 2）只訂閱餐廳群組。然而，第三個燈泡訂閱的是餐廳和廚房群組發布的消息。因此在開關1發布消息時，前三個燈泡（Bulb 1-3餐廳和廚房）都能被控制。但是在開關2發布消息時，只有第三個燈泡（Bulb 3廚房）能被控制。 Mesh節點架構 我們已經討論過消息在節點間的通信原理，下面我們從功能層面討論藍牙Mesh節點架構，了解藍牙Mesh設備如何實現互操作。 元素 元素定義的是節點的功能。每個節點都至少有一個元素，稱為“主元素”。例如，電燈泡一般有一個元素。這個元素提供節點的開關和亮度控制功能。另一個示例是集成了感應傳感器的可調光燈泡。這個節點有兩個元素。第一個元素用于照明功能，第二個元素用于傳感器功能。本例中的主元素是照明功能。 節點中每個元素都有唯一地址，即單播地址。這樣可以方便地在同一個節點中，獨立于其他元素為每個元素尋址。圖2所示的是這兩種節點類型的示例。第一個只有一個元素，第二個有兩個元素。此外，圖2還體現了將在后續章節中講解的更多概念，以及它們在藍牙Mesh實現方案中的相互關系。 圖2：有一個元素和兩個元素的節點 每個藍牙Mesh節點都使用一個或多個Mesh模式來定義特定的節點功能。MESH模式的涵義類似于藍牙設備中服務的概率。這里存在三種Mesh模式：客戶端模式、服務器模式和控制模式（即在單個模式中同時實現客戶端和服務器）。 01、服務器模式 服務器模式能夠在一個或多個元素上提供一種或多種狀態。服務器模式公開設備的元素狀態，供客戶端節點讀取或控制。例如，藍牙Mesh燈泡使用服務器模式，在這種應用中，可以使用開/關服務或燈泡亮度服務。開/關服務器公開燈泡的當前狀態，并根據客戶端輸入改變狀態，從而實現燈泡開關狀態切換。如果使用燈亮度服務器，客戶端可讀取燈泡的當前狀態、控制其亮度、開/關燈泡。服務器模式的另一應用在傳感器節點，只允許客戶端讀取傳感器狀態，不允許其改變傳感器狀態。 02、客戶端模式 客戶端模式允許其他節點發送消息來請求和/或改變服務器節點的狀態。使用客戶端模式最常見的應用示例是藍牙Mesh開關。藍牙Mesh開關可以通過開/關客戶端模式獲取服務器端開關設備的當前狀態，或者可以發送消息將狀態改為開或關。另一個示例是使用帶輸出功率可調客戶端功能的藍牙Mesh調光器，它除了開關功能外，這種模式還能控制服務器端的輸出功率可調，從而控制燈泡的亮度。 03、控制模式 在大多數應用中，服務器模式和客戶端模式需要與某種控制代碼結合使用。這種代碼能根據接收到的消息或用戶輸入采取動作。服務器模式和/或客戶端模式與控制邏輯相結合，就得到控制模式。 藍牙Mesh模式具有能夠擴展其他模式的功能。該功能允許有不同功能的Mesh節點受同一條消息控制。 還是以照明應用為例，亮度可調燈泡一般會具有燈泡亮度服務器模式，而部分燈泡是利用輸出可調服務器模式來控制輸出功率，進而控制燈光亮度，而基本藍牙Mesh燈泡在多數情況下只有開/關服務器模式。然而，燈泡亮度服務器模式能夠擴展開/關服務器模式和輸出可調服務器模式功能，這意味著開/關客戶端發出的開/關消息可以控制所有三種類型燈泡的開關狀態，無論它們原本是否具有開/關服務器模式。 元素的狀態存儲在服務器或者客戶端模式的狀態列表中。每種狀態都是一個特定類型的值。除了值以外，狀態還包括與之有關的行為。這些狀態都由藍牙技術聯盟定義。例如，一個帶有開/關功能的燈泡或灑水器控制器的開/關服務器會有一種稱為通用開/關的狀態。這種狀態只有兩個值，開和關。這適用于燈泡或灑水器控制器一類的設備。“通用”一詞的意思是這種狀態及其行為可適用于不同類型的Mesh設備。 相關閱讀： 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)