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。