藍牙mesh網(wǎng)絡基本概念 各位開發(fā)者朋友及藍牙愛好者們，本周推送的這篇文章是解密藍牙m(xù)esh系列第三篇，同時也是藍牙m(xù)esh網(wǎng)絡基本概念的第一部分，請開始你的閱讀~ 無論您想采用智能照明、溫控和安全系統(tǒng)讓家庭和辦公室變得更加智能，還是想提高工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡（IWSN）的效率，藍牙m(xù)esh網(wǎng)絡都能為您與環(huán)境的交互開啟全新的機遇。 藍牙m(xù)esh網(wǎng)絡為創(chuàng)建大型設備網(wǎng)絡奠定了基礎，讓成千???萬的無線設備彼此之間可靠安全地進行通信。本文將深入探究這一創(chuàng)新網(wǎng)絡拓撲背后的基本概念。 節(jié)點（Node） 想象一下由數(shù)千臺設備組成的網(wǎng)絡，每臺設備均通過低功耗藍牙（LE）無線連接進行通信。藍牙m(xù)esh網(wǎng)絡中的這些設備被稱為節(jié)點 (node) 。每個節(jié)點都能發(fā)送和接收消息。信息能夠在節(jié)點之間被中繼，從而讓消息傳輸至比無線電波正常傳輸距離更遠的位置。這樣的節(jié)點網(wǎng)絡（圖1）可以被分布在制造工廠、辦公樓、購物中心、商業(yè)園區(qū)（圖2）以及更多環(huán)境中。 圖 1 – mesh網(wǎng)絡中的節(jié)點 圖2 - 制造工廠、辦公樓、商業(yè)園區(qū)等的節(jié)點 藍牙m(xù)esh節(jié)點非常多樣化，有助于在mesh網(wǎng)絡中實現(xiàn)多重功能。照明器具、機械設備、安防攝像機、煙霧探測器和環(huán)境傳感器僅僅是節(jié)點能實現(xiàn)的幾個例子。 元素（Elements） 一些節(jié)點（如傳感器）的電池有可能會被耗盡，而其他節(jié)點（如照明設備、制造機械和安防攝像機）則會通過主電網(wǎng)來獲取電力。一些節(jié)點的處理能力會高于其他節(jié)點。這些節(jié)點在mesh網(wǎng)絡中可承擔更為復雜的任務，扮演不同的角色，表現(xiàn)出以下四個節(jié)點特征（Features）： 低功耗 (Low-Power) 特性 功率受限的節(jié)點可能會利用低功耗特性來減少無線電接通時間并節(jié)省功耗。同時低功耗節(jié)點（LPN）可以與friend節(jié)點協(xié)同工作。 Friend 特性 功率不受限的節(jié)點很適合作為friend節(jié)點。Friend 節(jié)點能夠存儲發(fā)往低功耗節(jié)點（LPN）的消息和安全更新；當?shù)凸墓?jié)點需要時再將存儲的信息傳輸至低功耗節(jié)點。 中繼 (Relay) 特性 中繼節(jié)點能夠接收和轉(zhuǎn)發(fā)消息，通過消息在節(jié)點之間的中繼，實現(xiàn)更大規(guī)模的網(wǎng)絡。節(jié)點是否能夠具備這一特性取決于其電源和計算能力。 代理 (Proxy) 特性 代理節(jié)點能夠?qū)崿F(xiàn)GATT和藍牙m(xù)esh節(jié)點之間的mesh消息發(fā)送與接收。承擔這一角色的節(jié)點需要固定的電源和計算資源。 一些節(jié)點的復雜性高于其他節(jié)點，由多個稱為元素（Element）的獨立部分組成。每個節(jié)點至少擁有一個元素，稱為主元素（Primary Element），同時還可能包含其他多個元素（圖3）。元素由定義節(jié)點功能和元素條件的實體組成。例如，一個燈泡內(nèi)有一個元素, 并具有兩種功能： 節(jié)點 = 燈泡 一個元素 = 主元素 節(jié)點功能 - 開/關(guān) - 亮度 元素條件/狀態(tài) - “開”或“關(guān)” - 0 – 10 (亮度等級) 圖 3 –節(jié)點必須至少有一個元素，也可能包含多個元素 節(jié)點中的每個元素都有一個唯一的地址，稱為單播地址(unicast address)，使每個元素都有址可尋。我們將在后續(xù)的解密藍牙m(xù)esh系列文章中進一步解釋“尋址”。 模型 (Model) 和狀態(tài) (State) 無論節(jié)點位于制造廠房、酒店、辦公樓、還是商業(yè)園區(qū)的網(wǎng)絡中，節(jié)點的基本功能都由模型 (Model) 來定義和實施。模型位于元素內(nèi)，元素必須具有至少一個模型（圖4A）。模型能夠定義并實施節(jié)點的功能和行為，而狀態(tài) (State) 能夠定義元素的條件（圖4B）。 圖4A - 節(jié)點、元素與模型 圖4B - 節(jié)點、元素、模型以及狀態(tài)之間的關(guān)系 以燈泡為例，該模型的功能是開關(guān)和調(diào)節(jié)亮度。相關(guān)的狀態(tài)分別為“開”/ “關(guān)”和0-10：