隨著藍(lán)牙技術(shù)的不斷進(jìn)步,藍(lán)牙已應(yīng)用于醫(yī)療保健、運動健身、信標(biāo)(Beacon)、安防、家庭娛樂等領(lǐng)域的新興應(yīng)用。相較經(jīng)典藍(lán)牙,藍(lán)牙低功耗(BLE)技術(shù)旨在保持同等通信范圍的同時顯著降低功耗和成本。低功耗藍(lán)牙芯片技術(shù)是低成本、短距離、可互操作的無線技術(shù),工作在免許可的2.4GHz ISM射頻頻段。藍(lán)牙Mesh并非無線通信技術(shù),而是一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)依賴于低功耗藍(lán)牙。低功耗藍(lán)牙技術(shù)是藍(lán)牙Mesh使用的無線通信協(xié)議棧。
BLE藍(lán)牙設(shè)備可以設(shè)置成廣播模式,以無連接方式進(jìn)行工作,其廣播的數(shù)據(jù),位于廣播范圍內(nèi)的任何其他藍(lán)牙主機設(shè)備都可接收。這是“一對多”(1:N)的拓?fù)?,其中N可以是一個非常大的數(shù)量! 如果接收廣播的設(shè)備本身不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,那么廣播設(shè)備的無線電頻譜就僅僅是針對自己而言的,同時對于能夠接收和利用其廣播的其他設(shè)備數(shù)量沒有明確的限制。藍(lán)牙Beacon就是藍(lán)牙廣播功能的一個絕佳案例。
藍(lán)牙Mesh基于BLE藍(lán)牙低功耗廣播。
藍(lán)牙Mesh采用藍(lán)牙低功耗廣播的方式就行信息發(fā)送和接受,將信息從網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的某一個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點,在藍(lán)牙Mesh組網(wǎng)中,這種廣播模式也稱為網(wǎng)絡(luò)泛洪。
采用網(wǎng)絡(luò)泛洪的方式,通過可控的泛洪消息傳遞,不需要創(chuàng)建和管理復(fù)雜的路由表、路由發(fā)現(xiàn)表等,節(jié)省了維護(hù)網(wǎng)絡(luò)運行的存儲器空間的開銷。同時,網(wǎng)絡(luò)泛洪消息傳播的本質(zhì)是多路徑(Multi path)的,確保了信息可以通過多條路徑傳遞到目的節(jié)點,因此網(wǎng)絡(luò)中任何一個單點的故障也不會對網(wǎng)絡(luò)傳輸造成致命性的影響,這使得網(wǎng)絡(luò)高度可靠。
低功耗節(jié)點和Friend節(jié)點
在藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)中,低功耗節(jié)點可以通過減少射頻收發(fā)機(RF transceiver)開啟的占空比來達(dá)到低功耗的目的,這些低功耗節(jié)點只有在需要進(jìn)行消息收發(fā)的時候才會打開射頻收發(fā)器,其他時間都處于休眠狀態(tài)。
在藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)中還有一類節(jié)點是專門為低功耗節(jié)點服務(wù)的,其具有Friend特性,也可以稱為Friend節(jié)點。Friend節(jié)點與低功耗節(jié)點可以建立Friendship關(guān)系。建立此種關(guān)系之后,F(xiàn)riend節(jié)點可以暫存發(fā)往低功耗節(jié)點的信息,待低功耗節(jié)點退出休眠模式之后,再從Friend節(jié)點取回相關(guān)信息。在實際應(yīng)用中,F(xiàn)riend節(jié)點可以是燈泡、機頂盒、路由器,這些設(shè)備都是通過市電供電的,對于功耗不是很敏感;低功耗節(jié)點可以是由電池供電的設(shè)備,如傳感器等。