藍牙技術是享譽全球的品牌之一，也是全世界應用最為普遍的無線通信技術之一。從2000年到現(xiàn)在，藍牙技術已經(jīng)廣泛應用于數(shù)十億臺設備。就2016年而言，制造商的藍牙設備出貨量更是超過30億臺。

　　藍牙的創(chuàng)新步伐從未停止。自面世以來，藍牙就不斷歷經(jīng)嚴謹、每一次改進都系統(tǒng)嚴謹，緊跟市場需求，一直支持和鼓勵創(chuàng)新。

　　藍牙技術令人驚嘆的故事還在繼續(xù)著，藍牙m(xù)esh網(wǎng)絡翻開了最新篇章，150家藍牙技術聯(lián)盟會員公司都參與了mesh的創(chuàng)建。

　　Bluetooth MESH目前采用的是基于flooding協(xié)議的MESH網(wǎng)絡技術。在發(fā)布的協(xié)議版本中，有提到在未來的修訂版本中可能會加入基于路由協(xié)議的MESH網(wǎng)絡。

　　的確，flooding協(xié)議是相對比較初級的MESH網(wǎng)絡技術。由于在網(wǎng)絡層中的數(shù)據(jù)包都是以廣播的形式發(fā)送并且轉發(fā)，會在網(wǎng)絡中產(chǎn)生大量重復發(fā)送的數(shù)據(jù)包，從而對網(wǎng)絡的整體功耗有很大程度的負面影響。目前的flooding MESH協(xié)議，只適合于規(guī)模比較小的網(wǎng)絡，而且不適合于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)量比較大的應用場景。

　　在介紹網(wǎng)絡層協(xié)議之前，首先對BLE MESH的網(wǎng)絡架構做個了解

　　上圖中一共有四種連接，五種節(jié)點，下面分別做介紹：

　?。?） ADV（Not Relayed）：兩個節(jié)點之間可以互相收發(fā)廣播消息，但是由于不是中繼節(jié)點，不能中繼轉發(fā)數(shù)據(jù)包；

　?。?） ADV（Low power）：用于low powernode與friend node之間收發(fā)數(shù)據(jù)包，如上圖中的J與P之間的連接、L與O之間的連接。在這個連接上，low power node會主動發(fā)起請求建立friendship連接，以及從friend node查詢是否有自己的數(shù)據(jù)。

　?。?） ADV Bearer：兩個節(jié)點之間可以基于adverTIsingbearer收發(fā)廣播消息，并且可以作為中繼轉發(fā)；

　?。?） GATT Bearer：用于沒有ADVbearer能力的節(jié)點也能參與MESH網(wǎng)絡。比如，節(jié)點T可以通過代理協(xié)議與其它節(jié)點在GATT連接上收發(fā)代理PDU。

　?。?） Node： 網(wǎng)絡邊緣的節(jié)點，沒有relay功能。

　?。?） Low power node： 低功耗節(jié)點，由于有friendnode的存在，low power node不需要一直在廣播信道發(fā)送或者監(jiān)聽數(shù)據(jù)包，可以更節(jié)省功耗。Low power node只需要定期的從它的friend node查詢是否有數(shù)據(jù)到達就可以。

　?。?） Relay node： 是網(wǎng)絡層擴展網(wǎng)絡覆蓋范圍的核心節(jié)點，在接收到其它節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包之后，根據(jù)網(wǎng)絡的設定條件判斷是否需要轉發(fā)。

　?。?） Friend node： 作為low powernode的代理節(jié)點功能，當有l(wèi)ow power node節(jié)點的數(shù)據(jù)下達時，可以在friend node緩存，等待low power node查詢并且獲取。

　?。?） Friend feature（not used）： 在上圖中，節(jié)點N具有friendfeature，但是它沒有相應的low power node，所以friend feature沒有使用。

　　藍牙Mesh在工業(yè)級領域?qū)⒄宫F(xiàn)強大的應用潛力。藍牙SIG指出，商用大樓與工廠的自動化，將成為無線組網(wǎng)技術的重要市場。由于這些市場需要真正工業(yè)級的解決方案，而這正是藍牙Mesh技術的優(yōu)勢。

　　具體來說，藍牙Mesh具備穩(wěn)定性、擴充性和安全性特征。穩(wěn)定性方面，該技術內(nèi)建自我修復能力可避免單點故障以影響整個網(wǎng)絡的聯(lián)機質(zhì)量。擴充性方面可支持成千上萬個節(jié)點，提供工業(yè)級效能。安全性方面則進一步提供了提供工業(yè)級的安全性，能防范所有已知的攻擊。

　　藍牙Mesh網(wǎng)絡是用于建立多對多（many：many）設備通信的低能耗藍牙（Bluetooth Low Energy，也稱為Bluetooth LE）新的網(wǎng)絡拓撲。它允許您創(chuàng)建基于多個設備的大型網(wǎng)絡，網(wǎng)絡可以包含數(shù)十臺，數(shù)百甚至數(shù)千臺藍牙Mesh設備，這些設備之間可以相互進行信息的傳遞，無疑這樣一種應用形態(tài)為樓宇自動化，無線傳感器網(wǎng)絡，資產(chǎn)跟蹤和其他解決方案提供了理想的選擇。

　　要開發(fā)與藍牙Mesh網(wǎng)絡產(chǎn)品一起使用的智能手機或平板電腦應用程序，也就是我們常說的App，您必須使用藍牙Mesh的代理（Proxy）協(xié)議，才能通過代理節(jié)點與網(wǎng)狀網(wǎng)絡進行通信。關于代理協(xié)議，在藍牙Mesh規(guī)范的第6章節(jié)有非常消息的介紹。在這里，對于代理協(xié)議進行簡單的描述就是：代理協(xié)議可以在標準低功耗藍牙GAP和GATT API之上得以實現(xiàn)，應用程序?qū)崿F(xiàn)預先定義的GATT服務（service）和特性（CharacterisTIc），就可以與藍牙Mesh當中的代理節(jié)點進行通信，進而通過代理結點，與藍牙Mesh網(wǎng)絡進行互動。

　　5.0連接距離的提高與數(shù)據(jù)效率的提升，他們之間的關系不是獨立的，而是存在相互制約關系的。它并不是在傳輸速率可以提高2倍的情況下，還可以提高4倍的連接距離。再進一步講，如果希望藍牙連接距離更遠一些，就需要把傳輸速度降下來，如果希望傳輸速度快一點，那就需要把傳輸距離降下來。這種制約關系在實際的項目實施中，是可以理解的，并不是所有的應用都需要最遠連接距離的同時也需要最高的傳輸速度，在一定功耗的前提下，平衡速度和距離之間的關系就是應用開發(fā)中的一個必須考慮的因素也是評估技術廠商實力的一個重要考核。

　　藍牙廣播信息量怎么提高呢？在5.0之前的版本中，藍牙的廣播信道只有3個，對行業(yè)實際應用還是存在一些弊端，但是在升級后的5.0中所有的數(shù)據(jù)通道都可以攜帶廣播信息了，其實際作用非常強大！可能很多人還不明白，這個增加有啥意義？從技術上來看，這是藍牙技術聯(lián)盟進入物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的重大舉措。因為Mesh技術最基礎的理論就是基于藍牙廣播信道建立起來的無連接通信，在最開始設計Mesh技術的時候，藍牙的標準還是4.0，所以便只能采用4.0之前的廣播信道來實現(xiàn)Mesh技術，現(xiàn)在藍牙技術聯(lián)盟發(fā)布了官方的Smart Mesh標準，很明顯藍牙5.0這個大幅增加廣播數(shù)據(jù)的能力是為Mesh的發(fā)展奠定良好的技術基礎。