ブルートゥース・メッシュ・ネットワーキングパケット

Bluetooth®メッシュ・ネットワーキングが低消費電力IoT規格として 最も成功すると 信じる理由はたくさんある。そのV1.0は、誰もが予想していた以上のものを提供しています。 非常に深く柔軟なアプリケーション ( メッシュ・モデルとメッシュ・デバイスプロパティ 仕様で 扱われている)を含め、必要不可欠な要素を すべて備えています 。私たちの身の回りのコミュニケーション方法を変える前に、この新しいグローバル・テクノロジーが 革命的である理由を探ってみよう

メッシュには斬新でユニークなコンセプトが数多くあるが、重要な資産であり差別化要因はパケットである。パケットは非常にコンパクトだ。このコンパクトさが、Bluetoothメッシュ・ネットワークのスペクトル効率とスループットに貢献している。

パケット内部

無線は共有メディアであり、衝突はアドレス大きな問題の一つである。パケットを短くすれば、衝突は少なくなる。しかし、どのくらい短くできるのでしょうか?答えは Mesh Profile Specificationの3.4.4節に記述されているように、 最大29 バイトです。

Bluetooth meshは...IoTの巨大な期待に応えることができる最初の無線規格である。

もちろん、このようなdesign 基本から始まる。 テキスト表現ではなく、圧縮されたバイナリペイロードです。幅広いユースケース(コネクテッド・ライティング、ビルディング・オートメーション、センサーを含む)をカバーするためには、アプリケーションのペイロードは11バイトが適切と思われる。 照明、ビル自動化、センサーを含む)、アプリケーション ペイロードは11バイトが適切と思われる。オペコードに1-2バイト オペコードに1-2バイト、パラメータに最大10バイト。 遷移時間光(明度、色相、彩度)。

セキュリティとコントロール

アドレッシング/伝搬制御(SRC、DST、TTL+TTL:合計5バイト)とセキュリティ (IVI+NID、SEQ、AppMIC、NetMIC) である。 IVI+NID は 1 バイトである。このバイトは ネットワークを 識別するのに役立つ (これは私が知っているネットワークで、対話するためのキーを持っているか)。SEQは3バイトで、 ゆっくり伝播するIVインデックスユニークな概念とともに、7バイト長のシーケンスナンバー形成する。 メッシュ・ネットワークで送信される各パケットは、与えられたSRC アドレス ごとにユニークなシーケンスナンバー持つ。 ここで賢いのは、エア・インターフェース・パケットに3バイトしか含まないことだ。 残りの4バイトはゆっくりと変化し、ネットワークに知られている。シーケンスは 2つの領域で 不可欠で ある:リプレイされたパケット(非常に些細なセキュリティ攻撃)を検出することと、 ネットワークとアプリケーション 両方のノンスの重要な 構成要素であることである。

メッセージの完全性チェック

MIC(Message Integrity Checks)はシステムのセキュリティレベルを定義する。ブルートゥース・メッシュは二重のセキュリティーを備えてネットワークレイヤー 。メッセージは 2つの独立した鍵で保護されます。これは、中継ノードが ネットワークレイヤー メッセージを 認証しても、アプリケーション ペイロードを改ざんできないようにする のに便利です ドアロックにメッセージをリレー する電球は 、ペイロードを opencloseから変更することは できないが、 パケットが自身のネットワークに属するか どうかをチェックする 。ネットワークレイヤー MICは8バイトか4バイトのどちらかである。 より短い形式では、アプリケーション MICと組み合わされ、これもまた8バイトか4バイトの長さになる。 最終的な結果は、 強力なセキュリティと柔軟なアドレッシングを備えた、 ほぼすべてのビルオートメーション、 照明制御、センサー・アプリケーションに 十分なアプリケーション です。 そして、このすべてが非常にコンパクトなフォーム・ファクターで提供されます。 また、Bluetooth Low Energy(LE )が提供する変調方式と組み合わせることで 、羽のように軽く、プリアンブル、アクセス・アドレス、CRCなどの必要な無線インターフェース・フィールドをすべて含み、合計47オクテットになります。その結果、1つの周波数での1回の送信は400μs未満である。これは 、他の既存のワイヤレス技術を使って同等のメッセージを送信する のにかかる時間の10倍も短い ブルートゥース5で導入された新しい2M PHYを使用する場合 、この利点は2倍になる可能性があります。

 スペクトル効率

あらゆるワイヤレスシステムの成功は、基本的にスペクトル効率に依存している。旅客機の成功が基本的に燃料効率に依存している のと同じです。低消費電力、超短 メッセージのカテゴリーにおいて、Bluetooth® メッシュは他の ワイヤレス・ソリューションと 比較して桁違いの性能を発揮します。 データ伝送に関する限り、 Bluetooth®meshは IoT時代の莫大な期待に応えることができる最初の無線規格です

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ブルートゥース・メッシュ・ネットワーキングスマート照明道を開く

Bluetoothメッシュネットワーキングは、Bluetooth Low Energyのマルチベンダー相互運用性、低消費電力、低遅延の実績を商業照明の世界にもたらします。この革新的な技術によって、ワイヤレス接続がどのようにスマート照明 ワイヤレスプラットフォームに変わるかをご覧ください。

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