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藍牙Mesh 概貌

用于開發您的藍牙mesh產品

如果您正在開發藍牙mesh產品,評估低功耗藍牙系統級芯片(SoC)頭號供應商的產品將是明智之舉,因為藍牙mesh是建立在低功耗藍牙基礎之上。

我們提供各種支持藍牙mesh的SoC組合。這些SoC具有不同的內存大小和功能,讓您能夠根據自己產品的要求作出最合適的選擇。在SoC以外,Nordic還提供了必須的硬件、軟件和開發工具助力開發者搭建自己的產品,加快產品上市的速度。我們提供已獲得認證的藍牙mesh協議棧,支持所有必須和可選功能。此外,還有用于照明和傳感器網絡的各種應用模型和例程,開發者可基于其上進行產品開發。我們還提供了移動應用程序nRF Mesh, iOS和Android版本都有各自的開源代碼。這也是一個開發你自己的應用程序很好的起點。它可用于在評估和測試配網、配置和控制各種mesh節點。

對于使用我們的SoC來開發藍牙mesh產品的客戶,我們為他們提供完善的技術支持。我們會帶領您完成整個產品的開發過程。

先進的藍牙mesh SoC

nRF5340 SoC是我們的藍牙mesh旗艦產品。它是nRF53系列的首款SoC,也是全球首款擁有兩個arm? Cortex?-M33處理器的無線連接SoC。兩個靈活的處理器、最高105 °C的工作溫度,以及先進的安全功能,使其成為專業照明、傳感器網絡和資產跟蹤等藍牙mesh應用的理想選擇。nRF5340是一款全功能SoC,包含了nRF52?系列最突出的功能。除了具備藍牙?5.2,高速SPI、QSPI、USB等優勢以外,還結合了更高的性能、內存和集成度,同時實現了靜態電流的最小化。它還提供各種安全功能,如可信執行、信任根和安全密鑰存儲。

nRF52系列的七個SoC中,有四個也支持藍牙mesh。這四個集成了強大而高效的64 MHz arm Cortex-M4處理器。閃存大小范圍從256 KB到1024 KB,而RAM大小范圍則從32 KB到256 KB。nRF52系列不但能為您提供具成本效益的簡單選項,也能為您提供高度先進的選項,而所有這些選項都具有超低功耗。nRF52系列是您構建產品組合的理想平臺,因為相似的硬件和軟件架構能為您帶來出色的軟件可移植性,提高軟件可重用性,同時也能降低上市時間和開發成本。

所有SoC可同時運行低功耗藍牙和藍牙mesh。無線協議間分時共用射頻資源。分時調度是自主的,連接得以保持。利用我們的 低功耗藍牙棧的互操作性,您可以把低功耗藍牙設備(如智能手機)橋接到藍牙mesh網絡。手機即可在新的節點中進行配置/調試并與mesh網絡交互。

Bluetooth Mesh

nRF52和nRF53系列是帶片上閃存的SoC。閃存能為您的產品帶來完全的靈活性和可升級性,并可在工廠或在現場通過空中升級(OTA DFU)進行重新編程。這使得產品可隨時隨地進行更新和添加新功能。

在大規模網絡中并發多播

藍牙mesh是一種先進的mesh網絡技術。它擴展了低功耗藍牙的功能,使其能夠在具有數千個節點的網絡中實現強大的并發多播(多對多)通信。這項功能是照明、傳感器網絡、預測性維護、資產跟蹤和定位等新應用的重要更新。

藍牙mesh是一種受管理的泛洪網格。它是在大型網絡中分發信息的一種簡單可靠的方法。從源頭到目的地的多條路徑確保了可靠性,排除了單點故障。這種技術對網絡層和應用層進行單獨加密,并針對不同類型的攻擊為產品提供保護。

拓撲結構和作用

藍牙mesh使用低功耗藍牙作為其信息的承載或傳輸方式。藍牙mesh的信息被封裝在低功耗藍牙廣播或GATT數據包中,它們被稱為Advertising bearer (廣播)或GATT bearer(連接)。普通節點通常使用Advertising bearer,但當智能手機連接到網絡時,它通常使用GATT bearer。智能手機會連接到一個節點,然后該節點將信息轉發到網絡中。

下圖顯示了藍牙Mesh中各種角色的概述。

  • N:節點是最基本的角色。它只使用Advertising bearer,并且接收器總是處于開啟狀態。它不會重傳信息。
  • RN:中繼節點只使用Advertising bearer,當不重傳信息時,接收器總是處于開啟狀態。它擴展了網絡范圍,并允許信息在多個中繼節點之間跳躍。
  • P:代理節點具有與RN相同的功能,但也可以使用GATT bearer連接到智能手機等設備。它運行藍牙mesh棧和低功耗藍牙棧。
  • FN:朋友節點具有與RN相同的功能,但可以與一個或多個LPN建立友誼。它將為與它有友誼的LPN存儲信息。
  • LPN:低功率節點使用Advertising bearer,接收器通常處于關閉狀態。它會在一定的時間間隔內醒來,并輪詢來自其朋友節點的信息。它可以在任何時候醒來向網絡發送信息。
  • GATT連接性能表示通過 GATT 連接使用遠程、1 Mbps 或 2 Mbps 連接到代理節點的節點。
Bluetooth Mesh

(轉載至nordicsemi.cn/protocols/bluetooth-mesh/)

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