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遠(yuǎn)程配網(wǎng)（Remote Provisioning）

功能介紹

藍(lán)牙Mesh規(guī)范1.0版本里面，進(jìn)行配網(wǎng)（Provisioning）的時(shí)候，要求配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)（Provisioner）和被配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)（Provisionee）在一跳范圍內(nèi)，因?yàn)閡nprovision beacon 包不能直接進(jìn)行relay，所以配網(wǎng)過(guò)程中的命令交互也就不能進(jìn)行relay。

為了把一跳以外的節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，藍(lán)牙Mesh規(guī)范1.1版本加入遠(yuǎn)程配網(wǎng)（Remote Provisioning，RPR）功能。RPR在組網(wǎng)的時(shí)候，也是逐個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行添加，但是有relay的功能，所以可以添加較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。目前，泰凌微電子的TLSR825x和TLSR921x系列芯片已經(jīng)全面支持包括RPR在內(nèi)的藍(lán)牙Mesh規(guī)范1.1的所有新功能。

重要應(yīng)用場(chǎng)景：采用RPR后，當(dāng)主機(jī)（配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)）不方便移動(dòng)時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)在應(yīng)用中按實(shí)際場(chǎng)景先布置好mesh節(jié)點(diǎn)，然后再組網(wǎng)。特別是有網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景。

RPR組網(wǎng)流程如下:

先對(duì)配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)一跳范圍內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)。

通過(guò)已經(jīng)組網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)掃描更遠(yuǎn)距離（第二跳范圍內(nèi)）的節(jié)點(diǎn)發(fā)出來(lái)的unprovision beacon并上報(bào)給配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。

配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)選中某一個(gè)上報(bào)unprovision beacon的節(jié)點(diǎn)（比如已組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)A上報(bào)掃描到了未組網(wǎng)節(jié)點(diǎn) B ）。

配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)B組網(wǎng)時(shí)，把要發(fā)送給節(jié)點(diǎn)B的消息先封裝成mesh network message，然后先發(fā)送給節(jié)點(diǎn)A，然后節(jié)點(diǎn)A再把組網(wǎng)信息提取出來(lái)，以通用的provision PDU的形式發(fā)送給未組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)B（可以是 PB-ADV, 也可以是 PB-GATT的方式）。

節(jié)點(diǎn)B回復(fù)給配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的消息，也是先封裝成mesh network message后，再經(jīng)過(guò)A傳給配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。

步驟4和步驟5多次執(zhí)行，直至組網(wǎng)完成。在此過(guò)程中，對(duì)于未組網(wǎng)節(jié)點(diǎn) B 來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為節(jié)點(diǎn) A 是不存在的，和普通的組網(wǎng)模式?jīng)]有什么區(qū)別。

通過(guò)重復(fù)步驟2到6把第二跳范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)完成。然后按相同的方式，再搜索和組網(wǎng)第三跳的節(jié)點(diǎn)。。直至搜索不到任何未配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。

另外， RPR除了可以做遠(yuǎn)程組網(wǎng)，還可以做Device Key， Node Address和 Composition Data的更新。

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使用App測(cè)試RPR功能

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測(cè)試條件

1、SDK開(kāi)發(fā)包

訪(fǎng)問(wèn)Telink Wiki下載最新的藍(lán)牙Mesh SDK：

https://wiki.telink-semi.cn/tools_and_sdk/BLE_Mesh/SIG_Mesh/sig_mesh_sdk.zip

2、硬件

本文以TLSR825x芯片作為測(cè)試樣例。需要TLSR8258 Dongle若干（>=2）作為mesh節(jié)點(diǎn)設(shè)備，可以通過(guò)在線(xiàn)購(gòu)買(mǎi)獲取：

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-24776555937.13.5c531ab2zURieL&id=680419633378

Android或者iOS藍(lán)牙Mesh App

3、手機(jī)App

Android App在以上SDK開(kāi)發(fā)包中獲取： elink_sig_mesh_sdkappandroidTelinkBleMeshTelinkBleMeshDemo-V4.1.0.0-20231113.apk

iOS App可以在App Store通過(guò)搜索telinksigmesh獲取。

02

SDK代碼配置

在默認(rèn)配置下，RPR功能是關(guān)閉的。如需開(kāi)啟該功能，則需要在mesh_config.h文件中打開(kāi)節(jié)點(diǎn)端的 MD_REMOTE_PROV宏開(kāi)關(guān)（如下圖）。

將編譯后得到的8258_mesh.bin文件燒錄到兩個(gè)TLSR8258 Dongle中，并將dongle上電。

03

APP設(shè)置

打開(kāi)App，??點(diǎn)擊Setting——Settings——Provision Mode，選擇remote provision。

04

測(cè)試步驟

1、App首頁(yè)點(diǎn)擊+ 號(hào)進(jìn)入 Remote Provision頁(yè)面。然后開(kāi)始自動(dòng)組網(wǎng)。

開(kāi)始自動(dòng)組網(wǎng)前，App會(huì)判斷，當(dāng)前App是否是和支持RPR功能的已組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于GATT connected狀態(tài)，如果不是，則進(jìn)行普通的 PB-GATT 組網(wǎng)，如果是，則通過(guò)這個(gè)已組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對(duì)其它未組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行RPR組網(wǎng)。如下圖，其中第一個(gè)節(jié)點(diǎn)（左上）是通過(guò)普通的 PB-GATT進(jìn)行組網(wǎng)，后面兩個(gè)（右上和左下）是通過(guò)remote provision組網(wǎng)。

2、當(dāng)超時(shí)還未掃描到更多的未組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，則表示所有節(jié)點(diǎn)已組網(wǎng)完成，然后返回主頁(yè)顯示如下：

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使用網(wǎng)關(guān)（gateway）測(cè)試RPR功能

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測(cè)試條件

通過(guò)網(wǎng)關(guān)測(cè)試RPR功能與App測(cè)試使用同樣的SDK開(kāi)發(fā)包（網(wǎng)關(guān)的代碼配置如下說(shuō)明）。同樣使用TLSR8258 Dongle作為測(cè)試硬件，其中一個(gè)dongle作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其余的多個(gè)dongle（>=2）作為mesh節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

此外，在本測(cè)試中還需要使用PC上位機(jī)工具。該工具已經(jīng)包含于SDK開(kāi)發(fā)包中，路徑為 oolssig_mesh_tool.exe。

02

SDK代碼配置

在默認(rèn)配置下，RPR功能是關(guān)閉的。如需開(kāi)啟該功能，則需要在mesh_config.h文件中打開(kāi)網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)端的宏開(kāi)關(guān)MD_REMOTE_PROV（如下圖）。

針對(duì)網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)設(shè)備分別編譯代碼，得到的8258_mesh_gw.bin和8258_mesh.bin文件，分別燒錄到網(wǎng)關(guān)dongle和節(jié)點(diǎn)dongle中。隨后，將網(wǎng)關(guān)dongle插入電腦USB端口，并將其余節(jié)點(diǎn)dongle也上電。

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測(cè)試步驟

1、第一階段：以普通PB-ADV方式組網(wǎng)一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)為空，沒(méi)有已組網(wǎng)設(shè)備時(shí)，需要通過(guò)普通的 PB-ADV 的方式先把網(wǎng)關(guān)一跳范圍內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)節(jié)點(diǎn)先組網(wǎng)成功。

將網(wǎng)關(guān)dongle與PC通過(guò)USB端口連接。在PC上打開(kāi)sig_mesh_tool工具，選擇網(wǎng)關(guān)對(duì)應(yīng)的ini文件如下圖所示，用PB-ADV方式對(duì)其中一個(gè)/多個(gè)mesh節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)。

組網(wǎng)成功后，點(diǎn)擊右下角“Mesh”按鈕打開(kāi)mesh控制界面，并自動(dòng)發(fā)送LIGHTNESS_GET all命令獲取當(dāng)前所有節(jié)點(diǎn)，并顯示在首頁(yè)UI界面。

2、第二階段：RPR添加mesh節(jié)點(diǎn)

2.1 點(diǎn)擊圖中上位機(jī)主頁(yè)的rp_scan按鈕，設(shè)置好limit（報(bào)告的最大掃描設(shè)備數(shù)量）和timeout（掃描超時(shí)限制）（秒）參數(shù)。然后點(diǎn)擊確認(rèn)，工具會(huì)對(duì)前一步獲取的已組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)列表下發(fā)scan start命令

節(jié)點(diǎn)收到scan start后會(huì)回復(fù)scan status。

2.2指定的scan節(jié)點(diǎn)在scan期間通過(guò)REMOTE_PROV_SCAN_REPORT消息上報(bào)掃描到的未配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。如下圖所示：

2.3 在掃描的設(shè)備列表雙擊需要進(jìn)行RPR的設(shè)備（如下圖），此時(shí)開(kāi)始發(fā)送Remote Provisioning Link Open指令等。

2.4 點(diǎn)擊上位機(jī)主頁(yè)P(yáng)rov按鍵進(jìn)入provision界面。

2.5 點(diǎn)擊Provision按鍵觸發(fā)添加設(shè)備。

2.6 Provision完成后會(huì)上報(bào)設(shè)備provision狀態(tài)。

2.7 綁定app_key

Provision完成后，還需要為model綁定app_key。點(diǎn)擊bind_all為model綁定app_key。該流程和非RPR模式是一樣的。

此時(shí)，就完成了通過(guò)RPR對(duì)該節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)。

2.8 重復(fù)步驟(2.1)~(2.7) 逐個(gè)對(duì)其他節(jié)點(diǎn)執(zhí)行RPR組網(wǎng)，直至把所有節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)完成。

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總結(jié)

遠(yuǎn)程配網(wǎng)（Remote Provisioning）（RPR）是藍(lán)牙Mesh 規(guī)范1.1中增加的主要新功能之一，便于Provisioner借助中繼節(jié)點(diǎn)將一跳連接范圍以外的遠(yuǎn)端mesh設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)，使得mesh網(wǎng)絡(luò)的建立過(guò)程更加便利。本文以TLSR825x芯片為例，介紹了使用通過(guò)泰凌提供的手機(jī)App和PC上位機(jī)工具兩種途徑對(duì)RPR功能進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證的基本方法。

目前泰凌微電子的TLSR825x和TLSR921x系列芯片已經(jīng)全面支持包括RPR在內(nèi)的藍(lán)牙Mesh規(guī)范1.1的所有新功能。







審核編輯：劉清