藍(lán)牙mesh網(wǎng)絡(luò)基本概念 各位開(kāi)發(fā)者朋友及藍(lán)牙愛(ài)好者們，本周推送的這篇文章是解密藍(lán)牙m(xù)esh系列第三篇，同時(shí)也是藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)基本概念的第一部分，請(qǐng)開(kāi)始你的閱讀~ 無(wú)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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（IWSN）的效率，藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)都能為您與環(huán)境的交互開(kāi)啟全新的機(jī)遇。 藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)為創(chuàng)建大型設(shè)備網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)，讓成千???萬(wàn)的無(wú)線設(shè)備彼此之間可靠安全地進(jìn)行通信。本文將深入探究這一創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔澈蟮幕靖拍睢? 節(jié)點(diǎn)（Node） 想象一下由數(shù)千臺(tái)設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，每臺(tái)設(shè)備均通過(guò)低功耗藍(lán)牙（LE）無(wú)線連接進(jìn)行通信。藍(lán)牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)中的這些設(shè)備被稱(chēng)為節(jié)點(diǎn) (node) 。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能發(fā)送和接收消息。信息能夠在節(jié)點(diǎn)之間被中繼，從而讓消息傳輸至比無(wú)線電波正常傳輸距離更遠(yuǎn)的位置。這樣的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（圖1）可以被分布在制造工廠、辦公樓、購(gòu)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(luò)中的節(jié)點(diǎn) 圖2 - 制造工廠、辦公樓、商業(yè)園區(qū)等的節(jié)點(diǎn) 藍(lán)牙m(xù)esh節(jié)點(diǎn)非常多樣化，有助于在mesh網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)多重功能。照明器具、機(jī)械設(shè)備、安防攝像機(jī)、煙霧探測(cè)器和環(huán)境傳感器僅僅是節(jié)點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)例子。 元素（Elements） 一些節(jié)點(diǎn)（如傳感器）的電池有可能會(huì)被耗盡，而其他節(jié)點(diǎn)（如照明設(shè)備、制造機(jī)械和安防攝像機(jī)）則會(huì)通過(guò)主電網(wǎng)來(lái)獲取電力。一些節(jié)點(diǎn)的處理能力會(huì)高于其他節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)在mesh網(wǎng)絡(luò)中可承擔(dān)更為復(fù)雜的任務(wù)，扮演不同的角色，表現(xiàn)出以下四個(gè)節(jié)點(diǎn)特征（Features）： 低功耗 (Low-Power) 特性 功率受限的節(jié)點(diǎn)可能會(huì)利用低功耗特性來(lái)減少無(wú)線電接通時(shí)間并節(jié)省功耗。同時(shí)低功耗節(jié)點(diǎn)（LPN）可以與friend節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作。 Friend 特性 功率不受限的節(jié)點(diǎn)很適合作為friend節(jié)點(diǎn)。Friend 節(jié)點(diǎn)能夠存儲(chǔ)發(fā)往低功耗節(jié)點(diǎn)（LPN）的消息和安全更新；當(dāng)?shù)凸墓?jié)點(diǎn)需要時(shí)再將存儲(chǔ)的信息傳輸至低功耗節(jié)點(diǎn)。 中繼 (Relay) 特性 中繼節(jié)點(diǎn)能夠接收和轉(zhuǎn)發(fā)消息，通過(guò)消息在節(jié)點(diǎn)之間的中繼，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)是否能夠具備這一特性取決于其電源和計(jì)算能力。 代理 (Proxy) 特性 代理節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)GATT和藍(lán)牙m(xù)esh節(jié)點(diǎn)之間的mesh消息發(fā)送與接收。承擔(dān)這一角色的節(jié)點(diǎn)需要固定的電源和計(jì)算資源。 一些節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜性高于其他節(jié)點(diǎn)，由多個(gè)稱(chēng)為元素（Element）的獨(dú)立部分組成。每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少擁有一個(gè)元素，稱(chēng)為主元素（Primary Element），同時(shí)還可能包含其他多個(gè)元素（圖3）。元素由定義節(jié)點(diǎn)功能和元素條件的實(shí)體組成。例如，一個(gè)燈泡內(nèi)有一個(gè)元素, 并具有兩種功能： 節(jié)點(diǎn) = 燈泡 一個(gè)元素 = 主元素 節(jié)點(diǎn)功能 - 開(kāi)/關(guān) - 亮度 元素條件/狀態(tài) - “開(kāi)”或“關(guān)” - 0 – 10 (亮度等級(jí)) 圖 3 –節(jié)點(diǎn)必須至少有一個(gè)元素，也可能包含多個(gè)元素 節(jié)點(diǎn)中的每個(gè)元素都有一個(gè)唯一的地址，稱(chēng)為單播地址(unicast address)，使每個(gè)元素都有址可尋。我們將在后續(xù)的解密藍(lán)牙m(xù)esh系列文章中進(jìn)一步解釋“尋址”。 模型 (Model) 和狀態(tài) (State) 無(wú)論節(jié)點(diǎn)位于制造廠房、酒店、辦公樓、還是商業(yè)園區(qū)的網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)的基本功能都由模型 (Model) 來(lái)定義和實(shí)施。模型位于元素內(nèi)，元素必須具有至少一個(gè)模型（圖4A）。模型能夠定義并實(shí)施節(jié)點(diǎn)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(diǎn)、元素與模型 圖4B - 節(jié)點(diǎn)、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(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié)亮度。相關(guān)的狀態(tài)分別為“開(kāi)”/ “關(guān)”和0-10：