蓝牙mesh协议（蓝牙Mesh协议的基本概念及发展前景）

蓝牙Mesh协议：从基本概念到发展前景的

作者左春辉，中国移动智慧家庭运营中心专家撰写

蓝牙Mesh协议，作为蓝牙技术联盟的一项独立研发技术，以其独特的优势在物联网领域崭露头角。将深入蓝牙Mesh的基本概念、发展历史以及未来的发展前景。

一、蓝牙Mesh的基本概念及工作原理

蓝牙Mesh是一种新型的蓝牙通信技术，突破了传统蓝牙“一对一”或“一对多”的通信模式，实现了设备间的“多对多”通信。它的核心原理在于将蓝牙设备作为信号中继站，通过数据的中继和转发，将信息覆盖到更大的物理区域。在蓝牙Mesh网络中，每个设备节点都能发送和接收信息，只要有一个设备连上网关，信息就能够在节点之间被中继，从而让消息传输至比无线电波正常传输距离更远的位置。这种技术为照明设备、工业自动化设备、安防摄像机、烟雾探测器和环境传感器等提供了更稳定的控制方案。

二、蓝牙Mesh的发展历史

蓝牙技术的发展始于1994年，当时爱立信创制了一种旨在实现移动设备和配件间低功耗、低成本无线通信连接的方案。经过数年的发展，蓝牙技术联盟不断开发新的技术标准，推出了一系列新的蓝牙版本。其中，蓝牙Mesh协议的发展尤为引人注目。从蓝牙3.0到蓝牙Mesh 1.0协议的发布，蓝牙技术正式进入了物联网的领域。

三、蓝牙Mesh的发展前景

蓝牙Mesh以其独特的优势在物联网领域具有广阔的发展前景。蓝牙芯片的成本低廉，普及度高，几乎人手一个带蓝牙的智能手机。蓝牙Mesh的容量大，理论可以支持接入6万个设备。流行的操作系统（如安卓、Linux）都提供了稳定的协议栈及智能手机控制，使得蓝牙Mesh未来的潜力巨大。

当前，许多科技巨头如小米、阿里巴巴、亚马逊、谷歌和苹果等都在积极投入蓝牙Mesh生态。全球销量榜前六的智能音箱中，有五款内置蓝牙Mesh网关功能。这些都预示着蓝牙Mesh在智能家居、智能照明、工业自动化等领域的应用前景广阔。

四、总结及展望

蓝牙Mesh协议作为一种新型的蓝牙通信技术，以其独特的优势在物联网领域崭露头角。它的发展前景广阔，尤其是在智能家居、智能照明、工业自动化等领域的应用潜力巨大。随着技术的不断进步和应用的深入，我们有理由相信蓝牙Mesh将在未来发挥更大的作用，推动物联网的发展进程。节点与设备在蓝牙Mesh网络中的奥秘

在蓝牙Mesh网络中，每一个新加入的旅程始于一个未配网设备（Unprovisioned device）。这个设备尚未融入网络大家庭，但一旦成功加入，它便摇身一变成为网络中的节点（Node）。这个转变的过程被称为配网过程（Provisioning）。在这个过程中，有一个重要的角色由配网器（Provisioner）担当，负责引导新设备顺利加入网络。

这些节点在蓝牙Mesh网络中扮演着不同的角色，展现出四种核心特性：

低功耗特性：一些节点拥有低功耗特性，通过减少无线电的接入时间，节约功耗。这些低功耗节点（LPN）与Friend节点协同工作，共同维护网络的稳定运行。

Friend特性：对于那些功率不受限制的节点，它们非常适合作为Friend节点。这些节点能够存储并转发消息到低功耗节点，确保信息的顺畅传递。

中继特性：中继节点是消息传递的桥梁，它们能够接收并转发消息，通过节点间的中继实现网络的更大规模扩展。这种特性的发挥依赖于节点的电源和计算能力。

代理特性：代理节点则负责在GATT和蓝牙Mesh节点之间传递消息。这需要稳定的电源和计算资源作为支撑。

每个节点由不同的元素构成。至少包含一个主元素（Primary Element），也可以包含多个元素。每个元素都有独特的地址，主元素的地址在配网过程中由配网器下发。元素的状态是节点功能的核心，通过客户端和服务端的交互机制来访问和修改。例如，插座的开关状态就是一个典型的元素状态。

蓝牙Mesh节点间的通信依赖于消息传递。这些消息格式由操作码和相关参数组成，分为需要回复和不需要回复两种类型。客户端通过发送消息给服务端来读取或设置状态，而服务端在状态变化时也会发出消息通知其他节点。

模型是节点功能的定义，包含实现功能所需的状态、操作状态的消息以及其他行为。在蓝牙Mesh中，采用客户端-服务端的架构进行通信，定义了服务端模型、客户端模型和控制模型三种类型。

在蓝牙Mesh网络中，节点可以发布消息到单播地址、组播地址或虚拟地址，其他节点可以通过订阅这些地址来获取消息。例如，客厅的灯具可以订阅客厅的组播地址，实时响应其他设备的指令。

至于配网过程，它分为几个关键步骤：未配网设备向外广播自己的存在，与配网器建立链接，建立共享密钥用于后期数据传输，通过OOB信息进行设备认证，以及加密传输配网数据。这一系列步骤确保了新设备能够安全、稳定地加入蓝牙Mesh网络。

关于蓝牙mesh协议版本与蓝牙协议的区别，简单来说，蓝牙mesh协议是蓝牙技术中的一种网络拓扑结构协议，它允许设备之间形成网状网络进行通信和数据传输。而蓝牙协议则是更广泛的通信协议范畴，包括多种蓝牙设备的通信标准和规范。它们之间的区别在于范围和用途不同。