BLE Mesh 網絡如何工作？

將新設備添加到 Mesh 網絡的過程稱為 Provisioning，幫助新設備連接到 Mesh 網絡的設備稱為 Provisioner。每個連接到網狀網絡的設備稱為一個節(jié)點。節(jié)點使用消息相互通信。托管泛洪和非對稱結構技術用于控制網狀流量并提高其功率效率。

· 受控洪水

BLE 網格使用托管洪泛中繼方法將消息從源節(jié)點發(fā)送到目標節(jié)點。這反過來又優(yōu)化了操作，以確保洪水不會在網絡上產生大量流量。

Heartbeat：每個節(jié)點定期發(fā)送 Heartbeat 消息，通知其他節(jié)點它處于活動狀態(tài)。它還幫助接收節(jié)點計算向心跳源節(jié)點發(fā)送消息所需的希望數。

TTL：每條消息都包含一個生存時間 （TTL） 值，該值限制了該消息可以在網絡中中繼的次數。每次接收和中繼消息時，TTL 值減 1。心跳消息幫助源節(jié)點設置正確的 TTL 值。

消息緩存：每個節(jié)點都為最近收到的消息維護一個消息緩存。每當節(jié)點接收到消息時，它都會檢查本地緩存的中繼消息列表，如果已經存在則忽略。

· 不對稱結構

網狀網絡由異構節(jié)點組成，考慮到電源和處理能力等配置，這些節(jié)點可能不支持或支持少數四種特性。

中繼：允許節(jié)點作為中間節(jié)點為他人中繼消息，這有助于網狀網絡實現大覆蓋和可靠性。

代理：允許節(jié)點作為中介，以啟用網狀網絡和不具有網狀功能的支持 BLE 的設備之間的通信。

低功耗：允許對功耗敏感的節(jié)點跳過一直處于活動狀態(tài)，并按照程序喚醒自己并在活動時間接收消息。

朋友：允許與低功率節(jié)點建立友誼關系。Low Power 節(jié)點的消息被發(fā)送到相關的 Friend 節(jié)點，該節(jié)點在 Low Power 節(jié)點處于睡眠狀態(tài)時存儲其消息。當 Low Power 節(jié)點變?yōu)榛顒訝顟B(tài)時，它會接收來自相關 Friend 節(jié)點的消息。

BLE Mesh 網絡在智能家居中如何工作？

讓我們假設一個有走廊和 3 個房間的智能家居。這將幫助我們了解 BLE 網格如何將消息發(fā)送到任何節(jié)點，而無需處于該設備的 BLE 范圍內。每個房間至少有 1 個燈泡。客廳和臥室還有一個恒溫器，用于控制溫度。

智能手機應用程序在單個網狀網絡中扮演供應商、添加燈泡和恒溫器的角色，以通過交換消息實現它們之間的通信。

與溫控器 T2 通信，最直接的方式是通過 blub B1-B5 將消息傳遞到溫控器 T2。但是，這條最短路徑可能會被家里的墻壁或其他金屬器具擋住。在這種情況下，中繼節(jié)點 B2-B3-B4-B5 可以幫助智能手機應用程序達到恒溫器 T2。

智能手機應用程序用于與不支持 BLE Mesh 但支持 BLE 的恒溫器 T2 進行通信。因此，智能手機應用程序必須找到一個代理節(jié)點，該節(jié)點可以作為與網狀設備通信的中介。Bulb B1 是這里的代理節(jié)點，它從智能手機應用程序接收消息并將消息發(fā)布到整個網狀網絡。

走廊中的燈泡 B3 只是一個中繼節(jié)點，它在網絡中傳輸消息。燈泡 B4 和 B5 作為溫控器 T1 和 T2 的友節(jié)點，它們被抽象為低功耗節(jié)點。

這是一個簡單的示例，用于演示智能家居中的 BLE 網格。但是，BLE 網格使智能家居能夠提供高級家庭自動化功能，如組、場景、日程管理等等。

為什么支持 BLE Mesh 的解決方案更受歡迎？

BLE Mesh 網絡提供了某些優(yōu)勢，這使其更可取：

· 全球互操作性：一個供應商開發(fā)的產品與另一個供應商生產的產品無縫協(xié)作，無需額外的努力

· 出色的向后兼容性：借助 Proxy 概念，BLE 網格向后兼容所有支持 BLE 且不支持網格協(xié)議的設備

· 成本效益：大部分智能手機支持BLE 4.0/5.0。因此，支持 BLE Mesh 的解決方案可以輕松利用手機，而無需客戶購買額外的硬件設備。

· 端到端安全性：在 BLE Mesh 中，安全性是強制性的，不能關閉。提供從供應流程到消息處理的完整流程安全設計

· 電源效率： BLE Mesh 使用藍牙低功耗和友誼概念，與其他 Mesh 技術相比，保持功耗優(yōu)化

審核編輯：郭婷