蓝牙Mesh协议基础研究

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广播和洪泛
蓝牙Mesh技术是基于BLE的广播报文来实现的，是一种洪泛的消息传输机制，Mesh网络的节点间通过3个广播信道进行通信。当蓝牙Mesh网络中的节点收到消息后会转发这条消息，大大增加了网络的覆盖范围；但也会引起网络消息泛滥从而造成通信延迟，蓝牙Mesh采用了消息缓存队列和TTL的优化方案来避免消息的无限制转发。
消息缓存 Message cache：设备都会缓存收到消息的关键信息，以确定是否已经转发过此消息，如果是就忽略此消息。Message cache至少需要能缓存两条消息。
Time to Live(TTL)：每个消息都会包含一个Time to Live(TTL)的值，来限制中继的次数，最大可以中继126次。消息每转发一次TTL的值就减1，TTL值为1就不再转发。


广播链路
Mesh节点在网络内发送数据不会像普通BLE广播需要等一个固定的广播间隔，而是延迟一小段随机时间后发送，所以为了数据不丢失，节点会启用100%占空比来扫描广播信道，也就是扫描窗口时间=扫描间隔


节点与设备
未配网设备（Unprovisioned Device）：尚未加入Mesh网络的设备叫做未配网设备
配网（Provisioning）：未配网的设备成为节点的过程
配网器（Provisioner）：对未配网设备进行配网从而成为网络节点
节点（Node）：加入到Mesh网络之后的设备，成为蓝牙Mesh网络的一份子


网络和子网
一个蓝牙mesh网络中有4种资源被整个网络共享，分为节点的网络地址（Network Address）、网络密钥（Network Key）、应用密钥（Application Key）和 IV Index。在这个基础上，可以划分出多个子网络（Subnet）


元素和地址
·节点由元素（Element）组成，节点至少包含一个主元素，每个元素都有自己的地址，例如一个两插孔的插座节点，每个插孔就是一个元素
·Mesh网络节点地址分成4类。占用两个字节
单播地址：分配给节点中的元素地址，地址范围0x0001~0x7FFF，
未分配地址：即无效地址，固定为0x0000，地址的初始值，常用于屏蔽一个设备
组播地址：用于表示一个或多个节点的多个元素，地址范围0xC000~0xFFFF，其中包含256个固定组播地址
虚拟地址：用于表示一个或多个节点的多个元素，每一个虚拟地址逻辑上对应一个128-bit的Label UUID，通过对该Label UUID作哈希运算得出虚拟地址的低14位数值，虚拟地址的范围为0x8000~0xBFFF


模型
模型(Model)定义了节点基本功能的最小单位模型，包含实现这个功能所必需的状态和操作状态的消息及其他一些行为，如台灯设备的开关 灯光亮度调节模型包含了三个部分
状态：表明节点中元素处某一个特定状态，即台灯中包含开关和亮度的状态值
消息：SET/GET/STATUS三种类型，分别用来设置请求发送状态值
行为：定义了模型在接收到消息后所作的动作行为， 比如开关模型定义的行为就是在收到了SET的消息后，On/Off的状态就要变为SET消息里给定的值，如果收到了GET消息那么就把On/Off的状态通过STATUS消息传给询问方.

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