Bluetooth Mesh Networking:
The Packet

Bluetooth® mesh ネットワーキングが、低消費電力のIoT規格 として最も成功 すると確信する理由はたくさんあります。V1.0は、誰もが予想していた以上の成果を上げています。 非常に深く柔軟性のあるアプリケーション層 (Mesh Model andMesh Device Propertiesspecification に記載)を含め、必要な 要素をすべて備えています 私たちの身の回りのものの通信方法を変える前に、この新しいグローバルな技術を 革命的なものにする理由を探ってみましょう

mesh には多くの斬新でユニークなコンセプトがありますが、重要な資産であり差別化要因であるのはパケットです。パケットは非常にコンパクトです。このコンパクトさは、Bluetooth mesh 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ます。

パケットの内側

無線は共有メディアであり、コリジョン(衝突)は対処すべき大きな問題の一つです。計算上は単純で、パケットが短ければ衝突も少なくなります では、どのくらい短くすればいいのでしょうか?その答えは Mesh Profile Specificationの3.4.4項に記載されているように、29 バイト まで です。

Bluetooth mesh ...は、IoTへの大きな期待に応えることができる初めての無線規格です。

もちろん、このような設計は、テキスト表現の代わりに圧縮されたバイナリのペイロードという基本的なことから始まります。 表現ではなく、圧縮されたバイナリのペイロードです。幅広いユースケース(コネクテッドライティング、ビルオートメーション、センサーなど)をカバーするため、アプリケーションのペイロードは11バイトが適切と考えられます。 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バイトが適切と考えられます。1~2バイトのオペコードと 1~2バイトのオペコードと、最大10バイトのパラメーター(センサーで測定した値や 多次元の光(明度、色相、彩度)と遷移時間などのパラメータを格納します。

セキュリティとコントロール

それに加えて、オーバーヘッドともいえる2つの項目があります(ただし、必要なオーバーヘッド です)。アドレッシング/プロパゲーションコントロール(SRC、DST、CTL+TTL:合計5バイト)とセキュリティ (IVI+NID、SEQ、AppMIC、NetMIC )です。IVI+NIDは1バイトです。このバイト は、ネットワーク を識別するのに役立ちます (これは、私が知っていて、対話するためのキーを持っているネットワークかどうか) SEQは3 バイトで、ゆっくりと伝搬するIVインデックスという独自の概念と合わせて、7バイト長のシーケンス番号を形成し ます。 mesh 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 ごとに固有のシーケンス番号を持っています ここで賢いのは、エアインターフェースのパケットには3バイトしか含まれていないことです。 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 ています。シーケンスは 、再生されたパケットの検出(非常に些細なセキュリティ攻撃)と、 ネットワークとアプリケーションのノンセンスの重要な 構成要素であるという2つの分野 で不可欠 です。

メッセージの完全性のチェック

MIC(Message Integrity Checks)は、システムのセキュリティレベルを決定します。Bluetooth Mesh は、ネットワーク層とアプリケーション層の2層構造のセキュリティを採用しています メッセージは 2つの独立した鍵で保護 することができます これは、リレーノードが ネットワーク層 でメッセージ を認証しても、アプリケーションのペイロード 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 を中継する電球 は、ペイロードを 開閉から変更することはできません が、 パケットが自分のネットワークに属して いるかどうかをチェック します。ネットワーク層のMICは、8バイトまたは4バイトの長さになります。 ネットワーク層のMICは、8バイトまたは4バイトの長さで、短い 場合は アプリケーション層のMICと結合され ます。最終的には、強力なセキュリティと柔軟なアドレッシングを備えた、 ほぼすべてのビルディングオートメーション、 照明制御、およびセンサーアプリケーション に十分なアプリケーションペイロード を提供します。また、これらの機能は、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)の変調方式と組み合わせる ことで、プリアンブル、アクセスアドレス、CRCなど、無線インターフェースに必要なフィールドをすべて含み、合計47オクテットとなり、非常に軽量です その結果、1つの周波数での1回の送信時間は400μs以下となります。 これは、他の無線技術で同等のメッセージを送信 するのに要する時間の10倍に相当 します。 Bluetooth 5で導入された新しい2M PHYを使用する と、この利点は2倍になる可能性があります。

 優れた分光効率

あらゆる無線システムの成功は、基本的にスペクトル効率に依存しています。それは、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® mesh は、他の ワイヤレスソリューション よりも桁違いに優れています データ伝送 に関しては、IoT時代の大きな期待に応えることができる初めての無線規格です

ダウンロード機能

Bluetooth Mesh ネットワーキング。スマート照明への道を開く

Bluetooth mesh 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。この革新的な技術が、ワイヤレス接続をスマートな照明ワイヤレスプラットフォームに変えることができることをご覧ください。

即時ダウンロード

関連ブログ記事

なぜ無線制御ネットワークが商業照明を支配するのか

商業施設のコネクテッドライティングシステムは、ビルの管理者に...

照明のプロがBluetooth 商業用コネクテッド・ライティングを有線の代替品よりも好む理由

Bluetooth® mesh は、最も効果的でユーザーフレンドリーな技術であることを証明し続けています...

最高の記録Bluetooth 2020年からのプレゼンテーション

Bluetooth®コミュニティは、毎年、ワイヤレス技術革新を推進し、課題を克服し、...

Get Help