Mesh技能答应多个蓝牙设备衔接在一同然后构成一个大型网络，以节能和安全的方法完成远距离桥接。经过在安全性、牢靠性和可扩展性方面满意行业标准，蓝牙Mesh技能可以完成全新的运用场景。
蓝牙技能联盟(Bluetooth
SIG)在2000年推出了无线数据传输标准：蓝牙根本速率(BR)/增强数据速率(EDR)。2010年，蓝牙SIG经过低功耗蓝牙(BLE)界说进一步提升了其标准，使得低功耗的数据传输成为或许。
业界对这种无线通讯技能的需求很高，其间一个原因是预期到这种技能将会进一步改善和开展。BLE的成功，首要在于它的功耗十分低。可是BLE协议也有其缺陷。只要三种类型的通讯是或许的(图2)：在两个独自的设备之间(点对点通讯，双向1：1)、在一个设备和其他多个设备之间(一对多通讯，双向，1：m)
)，或许一个设备把数据接连发送到环境中，而没有特定收件人(播送通讯)的通讯。在播送时，环境中的一切BLE设备都可以接纳数据但无法呼应。这些网络拓扑的缺陷是，假如把数据传输出来的主站(星型装备，中心人物)失效，整个网络则会失效。
1 完美的网络技能
2017年7月蓝牙SIG推出了可选的蓝牙mesh，这是一种依据低功耗蓝牙通讯协议并且进一步改善的无线通讯技能。经过运用蓝牙mesh，可以在大型物理区域内树立一个由多对多衔接组成且多达32
000个参与者的大型网络(m：m，图3)。即便发送初始音讯的设备不在接纳器的直接无线电传输范围内，传输依然有用。此外，蓝牙mesh
1.0网络技能支撑来自不同供货商的设备之间的通讯，这是从前的专利处理方案无法完成的，例如CSRmeshTM。它尚有更多优势，便是稳健且安全的数据传输，以及十分高的能量功率。
这些功用使蓝牙mesh成为许多运用范畴的完美网络技能，例如楼宇自动化、传感器网络、工业制作或货品盯梢。一般来说，蓝牙mesh适用于需求在多个设备之间进行最少数据通讯的一切运用。
2 蓝牙mesh是怎么作业的
蓝牙mesh与音讯传递体系一同作业，依据发布和订阅准则分发音讯。将音讯发送到具有特定地址的设备称为发布。订阅是为设备分配特定地址的设备装备。然后，这台设备只能接纳到发送到特定地址的音讯。示例：大厅照明设备有蓝牙mesh，一切灯泡都装备为接纳“大厅照明”订阅，假如经过BT
mesh开关将“开”音讯发送到“大厅照明”地址，体系就会翻开一切订阅了“大厅照明”的灯泡。
蓝牙mesh中的数据传输称为“泛洪(flooding)”，这意味着经过整个网络把音讯发到从站(接纳器)的过程中没有特别的路由。音讯将发送到范围内的一切设备，然后转发，直到它抵达正确的从站。
由于网络参与者数量密布，因而可以战胜从前需求运用较慢且未大局标准化的1
GHz以下技能的妨碍。即便发送初始音讯的设备(主设备)不在无线电传输的范围内，该音讯依然可抵达正确的从设备。假如参与者密度现已使得网络满意狭隘，衔接也可以得到冗余的保证，这便是即便单个参与者不再用作中继，数据依然可以找到其目的地的原因。这种自我修正功用使蓝牙mesh成为最牢靠的网络之一，并保证其初次在工业中得到广泛的运用。
蓝牙mesh网络中的设备称为节点，共有四种不同类型的节点，除了发送和接纳，还供给如下其他功用。
•中继节点：它们将收到的音讯转发到下一个设备，音讯传输功用运用所谓的“跳动”，蓝牙mesh最多支撑127次跳动。
•低功耗节点：某些设备(如传感器)要求十分节能，低功率节点与称为“朋友”的一个或多个其他节点一同作业。
•朋友节点：这里有满意的能量，例如：经过衔接到主电源。这些朋友节点与低功率节点一同作业。朋友节点仅在低功率节点恳求时为它们存储并转发音讯。
•署理节点：它们为没有蓝牙mesh仓库的BLE设备供给GATT(通用特点装备文件)接口，这还可以完成BLE
mesh和一般BLE节点之间的通讯。
在OSI层模型的接入层内，可以确定在接纳到音讯之后是否应该将承认信号(承认)发送回主设备。
3 蓝牙mesh是否安全
树立具有许多设备的大型网络，会给安全数据传输带来巨大的危险。因而，在开发蓝牙mesh时，安全性是首要任务。为此，蓝牙技能联盟(SIG)概述了严厉的标准。蓝牙mesh网络中的一切安全功用都是强制性的。
可是，由以色列理工学院(Israel Institute of
Technology)的研究人员发现的蓝牙安全简略配对和BLE安全衔接中的安全漏洞也会影响蓝牙mesh，由于它是依据BLE仓库的。某些受影响产品的供货商已供给固件更新或正在处理此问题。儒卓力汇编了产品目录中受影响蓝牙产品的概述，以记载或许的固件更新状况：rutronik-tec.com/bluetooth-security-vulnerability-status。
要害的安全功用如下。
•加密和身份验证：一切蓝牙mesh网络音讯都经过加密和身份验证。
•重视点别离：蓝牙mesh网络中有三个不同的安全方面：运用程序、网络和设备安全性，它们互相独立处理并具有自己的安全密匙：
①运用程序密匙(AppKey)：这保护与特定运用程序有关的数据，例如照明或摄像头。
②网络密匙(NetKey)：网络密钥适用于网络中的一切设备，然后保证安全的数据传输。
③设备密匙(DevKey)：每个节点都有一个仅有的设备密钥，这个安全密钥可用于将设备添加到网络中。
•区域阻隔：蓝牙mesh网络分为许多个子网，这些子网在加密方面各不相同，并且每个子网都是安全的。
•密匙改写：在密匙改写过程中，可以更改蓝牙mesh网络中的一切安全密匙。
•音讯含糊处理：此数据隐私机制使得盯梢网络中的节点变得极端困难，因而简直不或许盯梢发送的音讯。
•重放进犯保护：安全功用可保护网络免受重放进犯(身份盗用：从前搜集的数据用于身份验证和接入操控)。
•垃圾桶进犯防护：可以经过避免垃圾桶进犯(从无效节点读取重要的网络信息)的方法，安全地从网络中删去节点。
•安全设备装备：可以在安全的过程中将新节点添加到蓝牙mesh网络中。
4 定论
一切这些广泛的安全功用，使蓝牙mesh成为需求在多个设备之间低数据速率通讯的运用的抱负处理方案。并且，蓝牙mesh适用于新的运用范畴，比方猜测性保护或智能农业/农业。在装配线中施行无线传感器mesh网络可以在机器产生毛病之前及时向保护人员宣布正告。或许，经过在农业中运用mesh网络，土壤和空气湿度或温度等数据可以直接传输到智能手机，而无需网关。蓝牙mesh技能还可以更有用地运用水和肥料，削减农药的运用：只要在测量值低于某一限值时才采纳恰当的办法。在智能家居范畴，灯可以装备传感器，当有人在邻近时进行注册，保证仅在这种情况下灯才会翻开。蓝牙mesh乃至可以用于体育活动：运动员鞋中集成的传感器可以记载运动功能数据，然后经过蓝牙mesh主设备从一名运动员传输到下一名运动员，直到这些数据传输到教练处，随后教练可以评价数据。
另一个长处：实践环境关于BLE
mesh技能并不重要。由于mesh标准1.0及更高版别彻底满意工业要求，因而可以幻想到很多的运用范畴：无论是在医院、工厂、办公室、大学仍是私家住所中。蓝牙mesh十分值得业界重视，由于很多设备之间安全、稳健的无线通讯，可以用于完成各种簇新运用。
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第2期第15页，欢迎您写论文时引证，并注明出处
