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기본 개념 및 용어

Mesh 네트워크

용어 " mesh 네트워크"는 각 네트워크 노드가 네트워크를 통해 데이터 배포에 참여하는 무선 네트워크 토폴로지의 유형을 말하며, 범위에 있는 다른 노드에 데이터를 전달합니다. 데이터를 전달하는 데 사용되는 두 가지 기본 기술이 있습니다. mesh 네트워크, 즉 라우팅홍수. Bluetooth mesh 네트워킹은 관리되는 홍수라는특수하고 최적화된 버전의 홍수를 사용합니다.

라우팅

Mesh 라우팅 기술을 사용하는 네트워크는 특정 노드를 통해 선택한 경로를 따라 데이터를 전송하여 대상에 도달합니다. 라우터라는 전용 장치는 따라야 할 데이터를 결정해야 하는 경로를 결정할 책임이 있습니다. 라우터에 대한 이러한 의존도는 단일 실패 지점과 견고하거나 신뢰할 수 없는 네트워크를 야기할 수 있습니다.

홍수

Mesh 홍수 기술을 사용하는 네트워크, 직접 범위 내의 모든 노드에서 수신되는 데이터를 브로드캐스트합니다. 그들은 차례로, 그것은 범위 노드의다른 집합에 의해 수신 되는 있도록 다시 방송 하 여 수신 된 데이터를 릴레이. 데이터가 해결된 노드만 데이터에 따라 작동합니다.

홍수는 메시지가 목적지에 도달하기 위해 여러 경로를 취한다는 것을 의미합니다. 라우터에 의존하지 않으며 단일 오류 지점을 포함하는 네트워크의 위험이 실질적으로 줄어듭니다. 이렇게 하면 mesh 홍수를 사용하는 네트워크, 매우 신뢰할 수 있습니다.

관리되는 홍수

Bluetooth mesh 네트워킹은 홍수 접근 방식의 강점을 활용하고 안정적이고 효율적이라는 작업을 최적화합니다. 디자인의 기능의 숫자 Bluetooth mesh 네트워킹은 관리되는 홍수의 효율성에 기여합니다.

하트비트 – 하트비트 메시지는 노드에 의해 주기적으로 전송됩니다. 하트비트 메시지는 네트워크의 다른 노드에 하트비트를 보내는 노드가 여전히 활성 상태임을 나타냅니다. 또한 하트비트 메시지에는 수신 노드가 발신자가 도달하는 데 필요한 홉 수측면에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지 확인할 수 있는 데이터가 포함되어 있습니다. 이 지식은 TTL 필드에서 악용될 수 있습니다.

TTL – TTL은 모든 필드입니다 Bluetooth mesh Pdf에는 포함됩니다. 최대 홉 수를 제어하며 메시지를 릴레이합니다. TTL을 설정하면 노드가 메시지를 요구하는 것보다 더 이상 릴레이되지 않도록 하여 릴레이에 대한 제어를 행사하고 에너지를 절약할 수 있습니다. 하트비트 메시지를 사용하면 노드가 게시된 각 메시지에 대해 최적의 TTL 값을 결정할 수 있습니다.

메시지 캐시 – 네트워크 메시지 캐시는 모든 노드에서 구현해야 합니다. 캐시에는 최근에 본 모든 메시지가 포함되어 있으며 메시지가 캐시에 있는 것으로 밝혀지면 노드가 이전에 보고 처리했음을 나타내는 메시지가 즉시 삭제됩니다.

우정 - 아마도 가장 중요한 최적화 메커니즘에서 Bluetooth mesh 네트워크는 친구와 저전력 노드의조합에 의해 제공됩니다. 친구 노드는 연결된 저전력 노드에 "저장 및 전달" 서비스를 제공합니다. 이를 통해 저전력 노드는 에너지 효율적인 방식으로 작동하고 관련 친구에게 해당 저장소에 있는 메시지를 전달하도록 요청한 후에만 "수신 모드"로 라디오를 전환할 수 있습니다. 나머지 시간 동안 저전력 노드의 라디오는 데이터를 전송해야 하는 경우에만 켜집니다.

서브넷 – 서브넷은 Bluetooth mesh 분할할 네트워크입니다. 이는 주로 보안을 위한 것이지만 서브넷을 사용하여 보낸 메시지가 해당 서브넷 을 넘어서 는 릴레이되지 않는다는 점도 있습니다. 이것은 에너지를 절약합니다.


장치

장치는 Bluetooth 프로비전되어 노드가 될 수 있는 장치및 회원, 회원사 네트워크의.


노드

노드는 Bluetooth  프로비저닝된 장치는 회원, 회원사 네트워크의. 노드가 두 개 이상의 고유한 네트워크에 속할 수 있습니다.


네트워크

A mesh 네트워크는 공통 네트워크 키를공유하는 노드 집합입니다.


서브넷

네트워크에하나 이상의 서브넷이 포함될 수 있습니다. 서브넷은 호텔의 개별 객실과 같은 다양한 영역의 안전한 격리를 허용하기 위한 것입니다. 노드는 회원, 회원사 서브넷의 네트워크 키를소유하고 있는 서브넷의 . 노드는 하나 이상의 서브넷 NetKeys를소유하여 하나 이상의 서브넷에 속할 수 있습니다.


요소

일반 요소

요소는 장치 내에서 주소 지정 가능한 엔터티입니다. 즉, 요소의 일부 조건을 나타내는 하나 이상의 독립적인 상태 값이 있는 장치의 일부입니다. 모든 노드에는 요소가 하나 이상 있어야 합니다. 일부 노드에는 여러 요소가 있습니다. 예를 들어 여러 스위치가 포함된 복합 광 스위치는 여러 요소가 있는 노드일 수 있습니다.

기본 요소

구성 서버 모델을포함하는 노드의 요소를 기본 요소라고 합니다.


주소

Bluetooth mesh 다양한 주소 유형의 시스템을 사용하여 개별 요소 또는 요소 집합을 식별합니다.

유니캐스트 주소

유니캐스트 주소는 노드의단일 특정 요소를 식별합니다. 프로비저너는 유니캐스트 주소 할당을 관리하고 네트워크 내에서 중복 항목이 할당되지 않도록 합니다.

그룹 주소

그룹 주소는 하나 이상의 요소를나타내는 멀티캐스트 주소입니다. 그룹 주소는 Bluetooth SIG SIG 그룹 주소를 고정하거나 동적으로 할당됩니다. 최대 256개 SIG 고정 그룹 주소는 허용되며, 그 중 작성 시 4개만 정의되었습니다. 이 이름을 올 프록시, 올-프렌즈, 모든 릴레이 및 모든 노드라고 합니다.

최대 16383개의 그룹 주소가 있을 수 있습니다. mesh 네트워크.

가상 주소

가상 주소는 하나 이상의 노드에 걸쳐 하나 이상의 요소에할당될 수 있는 주소입니다. 128비트 UUID 값의 형태를 취하며, 모든 요소를 연결할 수 있으며 레이블과 매우 유사합니다.

최대 70조 개의 가상 주소가 있을 수 있습니다. mesh 네트워크.

할당되지 않은 주소

이 주소 유형은 0x0000 값입니다. 해당 용도는 요소가 아직 구성되지 않았거나 유니캐스트 주소가 할당되었음을 나타냅니다.

주소 게시

메시지가 게시되는 대상으로 사용되는 주소는 게시 주소라고 합니다. 게시 주소는 유니캐스트 주소, 미리 구성된 그룹 주소 또는 가상 주소일 수 있습니다.


목적지(DST)

메시지가 전송되는 주소입니다.


근원

메시지가 전송되는 주소입니다.


TTL

TTL은 시간을 의미하며 mesh 네트워크 Pdf. 그 목적은 수신된 메시지를 릴레이할지 여부를 제어하고 궁극적으로 네트워크 내에서 메시지를 릴레이하는 홉의 총 수를 제한하는 것입니다. 값이 0인 값은 메시지가 릴레이되지 않았으며 릴레이해서는 안 되었음을 나타냅니다. 즉, 노드는 직접 무선범위(이웃)에있는 다른 노드에 메시지를 보낼 수 있으며 수신 노드(들)가 메시지를 릴레이해서는 안 된다는 것을 나타냅니다. TTL이 2개 이상인 메시지를 보낸 경우 릴레이할 때마다 TTL 값이 감소됩니다. 값이 1의 값은 메시지가 적어도 한 번 릴레이되었을 수 있지만 다시 릴레이해서는 안된다는 것을 의미합니다.


이웃

직접 무선 범위(즉, 단일 홉 거리)에 있는 노드를 이웃이라고 합니다.


특징

기능은 노드의가장 기본적인 기능 중 일부를 정의합니다. 모든 노드는 전송 및 수신 능력을 가지고 있습니다. mesh  메시지노드는 또한 선택적으로 하나 이상의 추가 기능을 지원할 수 있으며, 그 중 다음은 현재 정의되어 있습니다. 특정 장치에서 기능을 사용하거나 비활성화할 수 있습니다.

릴레이 기능

수신 및 재전송 능력 mesh  더 큰 네트워크를 활성화하기 위해 광고 보유자를 통해 메시지. 릴레이 기능을 지원하고 릴레이 기능을 사용하도록 설정한 노드를 릴레이 노드라고합니다.

프록시 기능

수신 및 재전송 능력 mesh  GATT와 광고 보유자 간의 메시지. 프록시 기능을 지원하고 프록시 기능을 사용하도록 설정한 노드를 프록시 노드라고합니다.

저전력 기능

내에서 작동할 수 있는 능력 mesh 친구 기능을 지원하는 노드와 함께 작업할 때 수신기 듀티 사이클이 크게 감소했습니다. 저전력 기능을 지원하고 저전력 기능을 사용하도록 설정한 노드를 LPN(저전력 노드)이라고 합니다.

친구 기능

저전력 기능을 지원하는 노드가 해당 노드로 향하는 메시지를 저장하고 저전력 노드가 친구 노드를대상으로 하는 경우에만 메시지를 전달하여 효율적으로 작동하도록 돕는 기능입니다. 친구 기능을 지원하고 친구 기능을 사용하도록 설정한 노드를 친구 노드라고 합니다. 친구와 저전력 노드의 관계는 우정이라고 합니다.


모델

모델은 상태, 상태 전환, 상태바인딩, 메시지 및 기타 관련 동작 집합을정의합니다. 노드 내의 요소는 하나 이상의 모델을 지원해야 하며 요소가 가지고 있는 기능을 정의하는 모델 또는 모델입니다. 에 의해 정의 되는 모델의 숫자가 있다 Bluetooth SIG 그리고 그들 중 대부분은 의도적으로 "일반"모델로 위치, 장치 유형의 넓은 범위 내에서 잠재적 인 유틸리티를 갖는.

내의 모든 통신 Bluetooth mesh 네트워크는 모델 사양의 일부로 정의된 메시지를사용하여 수행됩니다.

모델에는 두 가지 유형이 있습니다. 서버 및 클라이언트.

모델은 다른 모델을 확장할 수 있습니다. 다른 모델을 확장하지 않는 모델을 "루트 모델"이라고 합니다. 동작을 추가하거나 제거하여 모델을 변경하는 것은 허용되지 않습니다. 새 요구 사항에 대한 올바른 응답은 기존 모델을 확장하는 것입니다.

모델의 개념을 이해하는 것이 모범을 고려하여 수행하는 것이 가장 좋습니다.

가장 간단한 일반 모델은 일반 OnOff 서버 모델입니다. 그것은 단일 상태를정의합니다, 일반 OnOff라는, 이는 오프를 나타내는 0x00 또는 0x01 나타내는 값을 가질 수있다. 이 모델은 메시지의네 가지 유형을 정의합니다. 네 가지 메시지는 다음과 같습니다.

  1. 일반 켜기 받기
  2. 일반 켜기 세트
  3. 일반 온오프 세트 승인되지 않은
  4. 일반 켜기 상태

일반 OnOff 메시지 수신메시지(일반OnOff Server 모델을 지원하는 요소)가 수신하면 일반 OnOff 상태 의 현재 값을 보고하는 일반 온오프 상태 메시지와함께 요소가 회신하게 됩니다.

일반 OnOff 설정메시지는일반 OnOff 서버 모델을 지원하는 요소에서 수신하면 일반 OnOff 상태의 값이 변경되며 요소가 포함된 물리적 장치가 예상되는 방식으로 상태 값의 변경(예: 라이트 스위칭 또는 끄기)을 반영할 것으로 예상됩니다. 일반 OnOff 집합을 승인된 메시지로 알려져 있어 요소의 응답이 필요하다는 것을 의미합니다. 일반 OnOff 집합의 경우 예상 응답은 일반 온오프 상태 메시지입니다.

일반 OnOff 설정 승인되지 않은메시지는 요소가 상태 메시지로 응답할 필요가 없다는 점을 제외하면 일반 OnOff 설정 메시지와 동일한 의미 체계를 가지고 있습니다.

일반 켜기 상태메시지는 요소에서 보낸 것으로, 해당 온오프 상태를 보고할 수 있습니다. 수신하는 요소에서 응답이 필요하지 않다는 점에서 승인되지 않은 메시지입니다.

모델에 의해 정의된 모델 Bluetooth SIG 로 알려져 있습니다. SIG 모델. 공급업체도 자체 모델을 정의할 수 있으며 공급업체 모델로도 알려져 있습니다.


구성 모델

여러 가지 방법이 있습니다. mesh 네트워크 장치를 구성할 수 있으며 구성 서버 모델에 의해 정의된 상태로표시됩니다. 예를 들어 보안 네트워크 비콘 상태는 노드가 보안 네트워크 비콘으로브로드캐스트되는지 여부를 나타내며, 친구 상태는 친구 기능에 대한 지원 또는 기타 를 나타내며 AppKey 목록에는 이 노드가 연결된 응용 프로그램에 대한 응용 프로그램 키 목록이 포함되어 있습니다. 구성 서버 모델을 사용하면 구성 클라이언트 모델을 통해 이러한 상태 값의 구성을 할 수 있습니다.


컴포지션 데이터

컴포지션 데이터는 구성 서버 모델에 속하며 항상 모든 기본 요소에존재하는 상태 값입니다. 노드에 대한 정보, 포함된 요소 및 지원하는 모델 및 피쳐에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 하나 이상의 정보 페이지로 구성된 복합 상태입니다.


신청

Mesh 응용 프로그램은 mesh 네트워크와 하나 이상의 클라이언트, 서버 및/또는 컨트롤러 모델의일부 조합은 일반적으로 관련 유형의 장치와 관련된 사용자 수준 기능을 제공합니다. 예를 들어, mesh 조명 응용 프로그램에는 일반 OnOff 서버 모델과 간단한 조명을 제어하기 위한 일반 OnOff 클라이언트 모델과 조광 가능한 조명을 제어하기 위한 일반 레벨 서버 모델 및 일반 수준 클라이언트 모델이 포함될 수 있습니다.


상태

상태는 일부 관련 동작과 함께 요소의 일부 측면의 조건을 나타냅니다. 예를 들어 기본 요소만 포함하는 간단한 전구 노드는 일반 OnOff 상태를 포함하는 일반 OnOff 모델을 지원할 수 있습니다. 이 상태는 전구가 현재 꺼져 있고 0x01 있음을 나타내는 0x00 값을 정의하여 ON임을 의미합니다.

상태는 다차원일 수 있다. 예를 들어 라이트 HSL 상태는 Hue, 가벼움 및 채도 상태 값을 단일 상태로 결합합니다.


특성

특성은 서버에서 노출된 특정 유형의 속성 데이터를 나타내는 데이터 유형입니다. Bluetooth 특성은 둘 다와 관련이 있습니다. Bluetooth mesh Bluetooth 저에너지 GATT. 특성은 형식, 데이터 형식(예: uint8), 특성의 인스턴스 값이 표현되는 단위(예: 섭씨) 및 경우에 따라 유효한 값 범위 또는 유형에 유효한 숫자를 정의합니다.

특성에는 연관된 컨텍스트가 없으며 정의된 동작이 없습니다.


재산

속성은 특성의구체적인 인스턴스를 해석하기 위한 컨텍스트를 제공합니다.

예를 들어, 온도 8 특성은온도 측정을 나타내는 유형이며, uint8의 형식을 가지며 섭씨 0.5도의 단위를 사용합니다. 이러한 특성에 대해 여러 속성이 정의되므로 다양한 컨텍스트에서 해석할 수 있습니다. 현재 실내 주변 온도 특성은 온도 8 특성이 실내에서 찍은 측정값으로 해석되어야 하며, 현재의 야외 주변 온도 특성은 실외에서 측정한 측정과 관련이 있으며, 현재 주변 온도 특성은 위치 유형에 대해 구체적이지 않으며, 이는 다른 위치 특성에서 파생되어야 합니다.

특성 값은 스칼라 값 또는 비 스칼라 값으로 간주됩니다. 두 경우 모두 속성의 원시 값을 특정 규칙에 따라 해석해야 합니다. 비 스칼라 값은 정의의 관련 특성의 포맷 필드에 따라 해석됩니다. 스칼라 값은 각 특성 필드에 개별적으로 정의된 일련의 매개 변수를 포함하는 각 특성 필드에 방정식을 적용하여 해석됩니다. 사용되는 방정식은 다음과 입니다.

R = C * M *10d * 2b

어디:

  • R = 표현값
  • C = 원시 값
  • M = 승수
  • d = 소수점 지수
  • b = 이진 지수

관련된 상태 mesh 작업은 mesh 속성은 일반 사용자 속성 Get 메시지와 같은 속성 관련 메시지에서 속성 ID에 의해 명시적으로 참조되는 반면.


상태 전환

한 주에서 다른 상태로 변경내용을 상태 전환이라고 합니다. 다양한 것들이 상태 전환을 트리거할 수 있습니다. 요소에서 도착하고 처리되는 "설정 된 메시지"는 아마도 상태 전환을 일으킬 수 있습니다. 구현은 로컬 타이머에 의해 트리거되는 작업과 같은 비동기 작업의 결과로 상태 전환을 트리거할 수 있습니다. 단추를 누르는 것과 같이 사용자가 장치와 물리적으로 상호 작용하면 상태 전환이 발생할 수도 있습니다.

상태 전환은 즉시 수행되거나 완료하는 데 시간이 걸릴 수 있습니다. 상태가 한 상태값에서 다른 대상 상태 값으로 전환하는 데 걸리는 시간을 전환 시간이라고합니다.

일부 메시지는 전환 지연을 지정할 수 있도록 허용하며, 이는 상태 전환이 시작되기 전에 경과해야 하는 기간을 나타냅니다.


상태 바인딩

모델은상태간의 관계를 정의할 수 있으며, 다른 하나는 첫 번째 상태로 변경하여 다른 상태의 정의된 변경을 초래할 수 있습니다. 이 두 상태 간의 관계와 다른 주에서 트리거할 수 있는 변경 내용의 정의를 상태 바인딩이라고 합니다. 상태 바인딩은 동일한 모델 또는 다른 모델의 상태 간에 존재할 수 있습니다. 한 주는 여러 주에 바인딩될 수 있으며 다른 주.


시간 상태

시간 상태는 현재 의 타이 타임, TAI-UTC 델타 및 현지 표준 시간대 오프셋의 관점에서 현재 시간을 나타냅니다. 장면 실행에 중요한 역할을 합니다.


시간 당국

시간 권한은 시간 상태내에서 약간의 필드입니다. 1로 설정하면 요소가 신뢰할 수 있는 시간 소스에 액세스할 수 있음을 나타냅니다. 신뢰할 수 있는 시간 소스는 GPS 또는 NTP와 같은 외부 소스이거나 요소 또는 상위 노드에 필수적인 실시간 클럭일 수 있다.


Mesh 시간 당국

노드는 mesh 노드에서 재생되는 특정 역할은 시간 역할 상태로표시됩니다. 역할을 하는 노드 Mesh 시간 권한, 시간 상태 메시지를 게시하지만 받은 시간 상태 메시지를 처리하지 않습니다.


Mesh 시간 클라이언트

노드는 mesh 노드에서 재생되는 특정 역할은 시간 역할 상태로표시됩니다. 역할을 하는 노드 Mesh 시간 클라이언트, 프로세스는 시간 상태 메시지를 받았지만 게시하지 않습니다.


Mesh 시간 릴레이

노드는 mesh 노드에서 재생되는 특정 역할은 시간 역할 상태로표시됩니다. 역할을 하는 노드 Mesh 시간 릴레이는 모두 시간 상태 메시지와 수신된 시간 상태 메시지를 게시합니다.


타이

국제 원자 시간, 시간 표준 Bluetooth mesh 시간은 기준입니다.


타이UTC 델타

TAI 시간과 UTC 시간 사이의 초 수


UTC

시계 조절에 일반적으로 사용되는 표준인 조정된 유니버설 타임.


메시지

노드 간의 통신 mesh 네트워크는 메시지를 전송하여 수행됩니다. 메시지는 모델과 연결되며 주에서 작동합니다. 일부 메시지에는 응답이 필요하며 승인된 메시지라고 합니다. 다른 메시지는 승인되지 않은 메시지라고 도합니다. 공통 메시지 유형에는 특정 요소에서지정된 상태의 현재 값을 요청하는 항목, 특정 요소의 지정된 상태의 값을 변경하도록 요청하는 항목 및 지정된 메시지를 통해 다른 노드에서 요청한 상태 값에 대한 응답으로 상태의현재 값을 보고하는 항목이 포함됩니다.


액세스 메시지

액세스 메시지는 mesh  모델에서 액세스 레이어로 전송되거나 액세스 계층에서 모델이 수신하는 메시지입니다. 액세스 메시지는 상태를 보고하거나 설정하는 데 관련이 있습니다.


제어 메시지

제어 메시지는 mesh  의 작동과 관련된 메시지 mesh 네트워크. 하트비트 메시지와 친구 요청 메시지가 예로 들 수 있습니다. 제어 메시지는 상부 전송낮은 전송 계층에서 처리됩니다. mesh 프로토콜 스택.


승인된 메시지

인정된 메시지는 mesh  항상 응답해야 하는 메시지에 액세스합니다. 응답은 일반적으로 상태 메시지입니다. 승인된 메시지에 대한 응답이 수신되지 않으면 보낸 사람은 메시지를 다시 전송하거나 취소해야 합니다. 중요한 것은 수신 요소에서실수로 여러 상태 전환을 일으킬 가능성을 피하기 위해 재전송이 필요한 경우 승인된 메시지와 관련된 작업이 idempotent이어야한다는 것입니다.


승인되지 않은 메시지

승인되지 않은 메시지는 mesh  응답이 필요하지 않은 메시지에 액세스합니다. 상태 메시지는승인되지 않은 메시지의 예입니다.


Mesh 신호

Mesh 비콘은 노드 및 프로비저닝되지 않은 장치에서 주기적으로 광고되는 패킷입니다. Tthe mesh 비콘 탑재하중은 Bluetooth GAP AD 유형이라고 함 Mesh 비콘 AD 유형. Bluetooth 일반적으로 AD 유형에 대한 자세한 내용은 핵심 사양 보충.

현재, 두 가지 유형의 mesh 비콘이 정의됩니다. 프로비저닝되지 않은 장치 비콘과 보안 네트워크 비콘.

프로비저닝되지 않은 장치 비콘을 사용하면 프로비저너가 장치를 검색하고 프로비저닝 절차를 시작할 수 있습니다.

보안 네트워크 비콘은 노드가 노드가 회원, 회원사 IV 업데이트키 새로 고침 보안 절차에 대해.


상태 메시지

상태 메시지는 mesh  지정된 상태의현재 값을 전달하는 데 사용되는 메시지입니다. 승인된 메시지에 대한 응답으로 보내거나 로컬로 트리거된 상태 변경 또는 시간 별 기준으로 전송될 수 있습니다.


Idempotence

한 번 또는 여러 번 실행될 때 동일한 결과를 생성하는 작업은 idempotent라고 합니다. Mesh  메시지는 idempotent 작업과 연결되어야 합니다.


게시 / 구독

메시지 에서 보내고 받은 메시지 mesh 네트워크는 통신의 게시 구독 모델을 준수합니다.

한 노드에서 하나 이상의 다른 노드 집합으로 메시지를 보내는 것을 게시라고 합니다. 특정 메시지를 수신하도록 노드를 구성하는 것을 구독이라고 합니다.

노드는 원치 않는 메시지를 게시하거나 다른 메시지에 회신하여 메시지를 게시할 수 있습니다.

원치 않는 메시지는 유니캐스트 주소, 그룹 주소 또는 가상 주소로게시될 수 있습니다. 메시지가 게시되는 주소를 게시 주소라고 합니다. 회신 메시지는 항상 회신이 전송되는 메시지의 소스 주소에 게시됩니다.

노드가 구독한 게시 주소 목록은 구성 서버 모델의일부인 구독 목록에 저장됩니다. 구독 목록의 주소는 받은 메시지를 선택하거나 필터링하는 데 사용됩니다.


서버

mesh 서버인 요소인 네트워크는 서버 모델을 구현하고 상태 전환의적용을 받을 수 있는 하나 이상의 상태 항목이 있습니다. 클라이언트에서받은 메시지에 의해 상태 전환이 트리거될 수 있습니다.


클라이언트

mesh 클라이언트는 클라이언트 모델을 구현하고 메시지를 서버로보내는 요소입니다. 서버와달리 클라이언트에 상태가없습니다.


제어 모델

요소에 의해 구현된 제어 모델은 호환되는 다른 서버및 서버와통신할 수 있는 다른 호환클라이언트와 통신할 수 있는 기능을 통해 클라이언트의 역할을 할 수 있는 기능을 제공합니다. 제어 모델에는 제어 모델과 다른 클라이언트 및 서버 모델 간의 상호 작용을 조정하기 위한 규칙을 지정하는 제어 논리가 포함될 수 있습니다.


무기명

베어러는 다른 시스템 또는 프로토콜 스택을 대신하여 엔드 포인트 간에 데이터를 전송하는 데 사용되는 통신 시스템 또는 프로토콜 스택입니다. 베어러는 일반적으로 아래에 앉아서 서비스를 제공하는 것으로 묘사되거나 묘사되며, 그 위에 있는 또 다른 스택입니다. 예를 들어 초기 모바일 인터넷 기술인 무선 응용 프로그램 프로토콜은 SMS 및 GPRS를 포함한 여러 다른 보유자를 선택할 때 사용할 수 있습니다. Bluetooth mesh 두 보유자, 광고 보유자 또는 GATT 베어러중 하나를 통해 사용할 수 있습니다.


광고 베어러

사용 가능한 보유자 중 한 명은 Bluetooth mesh 스택. 이 소지자는 Bluetooth GAP 광고 및 스캔을 통해 메시지를 수신하고 다른 노드로 메시지를 방송합니다.


개트 베어러

사용 가능한 보유자 중 한 명은 Bluetooth mesh 스택. 이 베어러는 광고 베어러가 광고 보유자를 지원하지 않는 장치가 의 노드와 간접적으로 통신할 수 있도록 허용합니다. mesh 프록시 프로토콜로 알려진 프로토콜을 사용하는 네트워크입니다. 릴레이할 수 있는 노드 mesh GATT 베어러를 사용하는 광고 베어러와 노드를 사용하는 노드 간의 메시지를 프록시 노드라고 합니다.

프록시 프로토콜 Pdf는 GATT 베어러 클라이언트에 의해 호출되는 프록시 노드의 GATT 특성에 서면으로 전송됩니다. Mesh 프록시 데이터 특성. PDF는 GATT 베어러 클라이언트가 GATT와 관련된 알림 메시지로 수신합니다. Mesh 프록시 데이터 아웃 특성.


Mesh 프로비저닝 서비스

Tthe Mesh 프로비저닝 서비스는 프로비저닝과관련된 프록시 프로토콜 Pdf를 지원하는 프록시 노드에의해 구현된 GATT 서비스입니다.


Mesh 프록시 서비스

Tthe Mesh 프록시 서비스는 프록시 노드에의해 구현된 GATT 서비스로, 프로비저닝에관심이 없는 프록시 프로토콜 Pdf를 지원합니다.


프록시 클라이언트

Tthe Mesh 프록시 서비스는모든 GATT 서비스와 공통으로 클라이언트 역할및 서버 역할을 정의합니다. A Bluetooth 노드에 연결하고 상호 작용하는 장치는 Mesh 프록시 서비스는 프록시 서버라고하는 다른 장치와의 상호 작용과 관련하여 프록시 클라이언트라고 합니다.


프록시 서버

Tthe Mesh 프록시 서비스는모든 GATT 서비스와 공통으로 클라이언트 역할및 서버 역할을 정의합니다. A Bluetooth mesh Mesh 프록시 서비스는 이 컨텍스트에서 프록시 클라이언트라고하는 연결된 GATT 클라이언트와의 상호 작용과 관련하여 프록시 서버라고 합니다.


프록시 구성 메시지

프록시 클라이언트는 프록시 서버가 적용되는 필터를 구성하여 수신하는 네트워크 트래픽을 정확하게 제어할 수 있습니다. 프록시 구성 메시지는 프록시 클라이언트와 프록시 서버 간에 교환되며 프록시 필터의구성을 허용합니다.


프록시 필터

프록시 클라이언트는 프록시 서버가 적용되는 필터를 구성하여 수신하는 네트워크 트래픽을 제어할 수 있습니다. 이 필터를 프록시 필터라고 합니다. 필터는 목록 수락 및 거부 목록의 형태를 취하고 각각 대상 주소 목록을 지정합니다. 목록의 주소는 지원되는 주소 유형, 즉 유니캐스트, 그룹 또는 가상 주소가 혼합될 수 있습니다. 수락 목록 필터에 포함되지 않은 대상 주소가 있는 메시지는 프록시 서버의 프록시 필터에 의해 삭제됩니다. 마찬가지로 거부 목록 필터에 포함된 대상이 있는 메시지가 삭제됩니다. 프록시 구성 메시지는 프록시 클라이언트와 프록시 서버 간에 교환되며 프록시 필터의 구성을 허용합니다. .


노드 ID

노드 ID는 브로드캐스트되는 광고 패킷 내에서 서비스 데이터 필드에 포함된 필드의 이름입니다. Bluetooth mesh  프록시 노드 . 그 값은 프록시 노드의 유니캐스트 주소와 네트워크 식별자(예: 사용 가능한 서브넷 중 하나에 대한 네트워크 ID)의 조합에서 파생됩니다.


하트 비트

노드는 주기적으로 하트비트 메시지로 알려진 메시지를 보내도록 구성할 수 있습니다. Heartbeat 메시지의 목적은 하트비트 메시지를 보내는 노드가 여전히 활성 상태임을 다른 노드에 나타내고 하트비트 메시지를 전달하는 데 필요한 홉 수측면에서 받는 사람으로부터의 거리를 결정할 수 있도록 하는 것입니다.

하트비트 동작은 구성 서버 모델을 사용하여 구성됩니다. 무엇보다도 하트비트 메시지를 보내야 하는 주소(일반적으로 그룹 주소),하트비트 메시지를 보내야 하는 빈도, 하트비트 메시지를 무기한 으로 보낼지 또는 제한된 횟수에 대해 주소를 구성할 수 있습니다.

하트비트 메시지에는 하트비트 시작자가 설정한 초기 TTL이 변경되지 않고 유지됩니다. 이를 통해 받는 사람은 메시지가 도착하는 데 걸린 홉 수를 결정하고 따라서 TTL을 필요 이상으로 높지 않은 값으로 설정하여 나중에 하트비트 소스 노드에 주소가 있는 메시지를 최적화할 수 있습니다.

특정 노드 기능 기능이 활성화되거나 비활성화될 때마다 노드가 하트비트 메시지를 보내도록 구성될 수 있습니다.


친구 요청

친구 요청은 친구찾기를 시작하기 위해 저전력 노드에서 전송하는 제어 메시지의 유형입니다.


더 많은 데이터

MD는 더 많은 데이터를 의미하고 메시지를 보낸 친구가 보낼 메시지가 하나 이상 있다는 저전력 노드(LPN)를 나타내기 위해 액세스 레이어 Pdf 내에서 발견되는 단일 비트 필드의 이름입니다.


장면

장면은 지정된 메시지를 수신하거나 지정된 시간에 회수하여 현재로 만들 수 있는 저장된 상태 모음입니다. 장면은 16비트 장면 번호로 식별되며, 이는 mesh 네트워크.

장면을 통해 룸과 같은 전체 환경이 각 환경을 쉽게 사용할 수 있습니다. mesh 노드, 조명, 난방 시스템, 에어컨 시스템 등모든 은 단일 조정 된 작업에서 미리 정의 된 무료 상태로 전환합니다.


장면 레지스터

장면 레지스터는 첫 번째 배열이 있는 17개의 암기 장면 숫자의 배열입니다. 회원, 회원사 인덱스 위치 0에서 현재 활성 장면의 장면 수 또는 장면이 활성화되지 않은 경우 0x0000 값을 포함합니다. 다른 배열 멤버에는 암기 장면의 장면 수 또는 해당 장면이 암기되지 않는 경우 0x0000 값을 포함합니다. 회원, 회원사 장면 레지스터 배열의 배열입니다.


보안 키

Bluetooth mesh 사양은 보안 키의 두 가지 주요 유형을 정의합니다. 네트워크 키(NetKeys) 및 응용 프로그램 키(AppKeys)와 장치 키(DevKeys)라고 하는 특수 유형의 AppKey가 있습니다.

네트워크 키(넷키)

NetKey는 네트워크 계층에서 통신을 보호하며 네트워크의 모든 노드 또는 특정 서브넷의모든 노드에서 공유됩니다. 주어진 NetKey의 소유는 정의하는 것입니다. 회원 자격 주어진 것 mesh 네트워크 또는 서브넷.

응용 프로그램 키(앱키)

AppKey는 액세스 계층에서 통신을 보호하고 지정된 노드에 참여하는 모든 노드에서 공유됩니다. mesh  응용 프로그램. 프로퍼비저에서 AppKeys를 생성하고 배포할 책임이 있습니다.

장치 키(DevKey)

노드에는 고유한 DevKey가 있습니다. DevKey가 속한 노드와 프로비저너가 노드와 프로비저사이의 통신을 보호하는 데 사용되는 DevKey를 알고 있습니다.


네트워크 ID

네트워크 ID는 네트워크 키에서파생된 고유의 공용 식별자입니다. 그 목적은 인증 및 암호화 작업에 사용하기 위해 네트워크 키의 빠르고 효율적인 조회를 가능하게하는 것입니다.


키 인덱스

NetKeys 및 AppKeys는 단일 세그먼트 메시지로 전송하기에너무 깁니다. 따라서 메시징을 최대한 효율적으로 만들기 위해 키는 키 인덱스라고 하는 전 세계적으로 고유한 12비트 인덱스 값과 키의 짧은 식별자 역할을 하는 데 할당됩니다. 메시지에는 Configuration 클라이언트에서 유지 관리하는 키 목록에 대해 참조할 수 있는 주요 인덱스 값이 포함됩니다.


키 바인딩

응용 프로그램 키는 단일 네트워크 내에서만 사용할 수 있습니다. 따라서 응용 프로그램 키와 네트워크 키 사이에는 연결이 있습니다. 이 연결을 키 바인딩이라고 합니다.


IV 지수

IV(초기화 벡터) 인덱스는 네트워크의 모든 노드에서 공유하는 32비트 값입니다. 그 목적은 Nonce 값 메시지의 계산에 엔트로피 (임의성)를 제공하는 것입니다. IV 업데이트 절차에 의해 업데이트됩니다.


니언스

Nonce는 한 번만 사용할 수 있는 숫자입니다. 통신 보안에서 오래된 통신 복사본을 감지하지 않고 재사용할 수 없으므로 재생 공격으로부터 보호하는 방법으로 nonce를 사용할 수 있습니다. Bluetooth mesh 네트워크가 메시지를 암호화할 때마다 새 nonce 값이 부여됩니다. nonce에는 시퀀스 번호와 IV 인덱스라고하는 값을 포함하여 다양한 부품이 있습니다. Nonce 값이 둥글게 감싸고 반복될 수 없도록 필요한 경우 IV 인덱스가 변경됩니다. IV 업데이트 절차를 참조하십시오.


IV 업데이트

Nonce 값은 고유해야 합니다. 따라서 nonce 내부의 시퀀스 번호는 감싸는 것을 허용해서는 안됩니다. IV 인덱스는 이 목적을 위해 사용됩니다. 노드가 최대 96시간 이내에 시퀀스 번호 값을 소모할 위험이 있다고 판단하거나 다른 노드가 이 상황에 있다고 판단할 때마다 IV 업데이트 프로시저를 시작하여 새 IV 인덱스 값을 선택하고 후속 통신에 사용합니다. IV 업데이트 절차를 실행하는 동안 이전 및 새 IV 인덱스 값은 모두 허용됩니다.


키 새로 고침

하나 이상의 보안이 mesh 네트워크의 네트워크 또는 응용 프로그램 키는 손상되거나 손상될 위험이 있는 것으로 간주되며 키 새로 고침 절차는 대체 키를 생성하고 배포하는 데 사용됩니다. 손상된 키의 주요 예는 네트워크에서 노드를 제거하는 것과 관련이 있습니다. 예를 들어, mesh 빛은 결함이 있고 폐기된 다음 이론적으로 포함된 키를 수확하여 "쓰레기가 공격할 수 있다"고 하는 데 사용될 수 있습니다. 휴지통이 공격할 수 있는 위험을 해결하기 위해 노드 제거 절차가 정의됩니다. 노드 제거에는 키 새로 고침 절차의 트리거링이 포함됩니다.


네트워크 메시지 캐시

모든 노드는 최근에 본 모든 메시지를 저장하는 캐시를 구현해야 합니다. 네트워크 계층에서 처리하는 메시지가 네트워크 메시지 캐시에 있는 것으로 밝혀지면 즉시 삭제됩니다. 이를 통해 노드와 노드의 성능 및 에너지 활용을 최적화할 수 있습니다. mesh 네트워크 전체.


프로 비전

"프로비저닝"은 장치가 mesh 네트워크. 프로비전된 후 장치를 노드라고합니다.

프로비저닝에는 다음 5단계 프로세스가 포함됩니다.

1단계. 비콘

아직 프로비전되지 않은 프로비저닝되지 않은 장치는 비프로비저닝 된 장치 비콘으로 광고로 프로비저닝 할 가용성을 나타냅니다.

2단계. 초대

이 단계에서 프로비저닝은 사용 가능한 베어러를 사용하여 프로비저닝 초대 PDU의 형태로 프로비저닝할 장치에 초대를 보냅니다. 비콘 장치는 프로비저닝 기능 PDU에서 자신에 대한 정보로 응답합니다.

3단계. 공개 키 교환

프로비저닝 및 디바이스가 프로비저닝하거나, 공개 키를 직접 교환하거나 OOB(Out of Band) 메서드를 사용합니다.

4단계. 인증

인증 단계에서 프로비전할 장치는 해당 기능에 적합한 작업을 사용하여 임의의 단일 또는 다수 숫자를 사용자에게 출력합니다. 예를 들어 LED가 여러 번 깜박일 수 있습니다. 사용자는 새 장치에 의한 숫자 출력을 프로비저너에 입력하고 암호화 교환은 난수를 포함하는 두 장치 간에 수행되어 두 장치의 각각의 인증을 다른 장치로 완료합니다.

5단계. 프로비저닝 데이터 배포

인증이 성공적으로 완료되면 세션 키가 생성되어 NetKey를 포함하여 프로비저닝 프로세스를 완료하는 데 필요한 데이터의 후속 분포를 보호하는 데 사용됩니다.


프로비저너

프로비저너는 네트워크에 다른 장치를 추가할 수 있는 장치입니다. 따라서 NetKeys를 생성하고 배포할 책임이 있습니다. 프로비저스는 일반적으로 스마트폰 또는 태블릿 응용 프로그램이 될 것으로 예상됩니다. 그러나 다른 구현이 가능합니다.


네트워크 인터페이스

Tthe mesh  네트워크 계층은 다양한 보유자로부터 메시지를 수신 및 전송하는 것을 지원합니다. 일부 노드는 광고 보유자와 GATT 베어러를 모두 지원하는 등 여러 보유자 유형을 지원합니다. 네트워크 계층에는 여러 GATT 클라이언트 연결을 지원하기 위해 와 같이 지정된 베어러 유형의 여러 인스턴스가 있을 수 있습니다. 베어러의 인스턴스는 네트워크 인터페이스를 통해 네트워크 계층에 연결됩니다.

특수 네트워크 인터페이스인 로컬 인터페이스는 정의되며 동일한 노드의 요소 간에 메시지를 보낼 수 있습니다.


입력 필터

네트워크 인터페이스의 인스턴스에는 특정 베어러를 통해 수신된 메시지를 네트워크 계층으로전달해야 하는지 여부를 결정하는 관련 입력 필터가 있습니다.


아웃루트 필터

네트워크 인터페이스의 인스턴스에는 네트워크 계층에서 받은 메시지를 전달해야 하는지 또는 대신 삭제해야 하는지 여부를 결정하는 관련 출력 필터가 있습니다.


시스템 아키텍처

Mesh 스택

모델 레이어

모델 계층은 하나 이상의 모델 사양에 정의된 대로 모델의 구현과 같은 동작, 메시지, 상태, 상태 바인딩 등의 구현과 관련이 있습니다.


파운데이션 모델 레이어

기초 모델 계층은 mesh 네트워크.


액세스 레이어

액세스 레이어의 액세스 레이어는 Bluetooth mesh 프로토콜 스택은 응용 프로그램이 상위 전송 계층을사용하는 방법을 정의합니다. 여기에는 응용 프로그램 데이터의 형식을 정의하고, 상위 전송 계층에서 수행되는 암호화 및 암호 해독 프로세스를 정의 및 제어하고, 스택위로 데이터를 전달하기 전에 상위 전송 계층에서 받은 데이터가 올바른 네트워크 및 응용 프로그램에 대한 지확인이 포함됩니다.


상부 전송 계층

의 상부 전송 계층은 Bluetooth mesh 프로토콜 스택은 액세스 계층을 오가는 응용 프로그램 데이터의 암호화, 암호 해독 및 인증을 담당합니다. 또한 내부적으로 생성되어 다른 피어 노드의 상위 전송 계층 간에 전송되는 전송 제어 메시지에대한 책임이 있습니다. 여기에는 우정과 하트비트와 관련된 메시지가 포함됩니다.


낮은 전송 계층

하부 전송 계층은 상위 전송 계층에서 Pdf를 가져와 피어 장치의 하위 전송 계층으로 보냅니다. 필요한 경우 PdUs의 세분화 및 재조립을 수행합니다. 단일 전송 PDU에 맞지 않는 더 긴 패킷의 경우 낮은 전송 계층은 세분화를 수행하여 PDU를 여러 전송 Pdf로 분할합니다. 다른 장치에서 수신 하부 전송 계층은 세그먼트를 단일 상위 전송 계층 PDU로 다시 어셈블하고 스택위로 전달합니다.


네트워크 계층

네트워크 계층은 다양한 메시지주소 유형과 전송 계층 Pdf를 베어러 계층으로 전송할 수 있는 네트워크 메시지 형식을 정의합니다. 동일한 노드의 일부인 요소 간의 통신에 사용되는 로컬 인터페이스를포함하여 여러 네트워크 인터페이스가있을 수 있는 여러 베어러를 지원할 수 있습니다. 네트워크 계층은 메시지를 출력할 네트워크 인터페이스(들)를 결정합니다. 입력 필터는 베어러 계층에서도착하는 메시지에 적용되어 추가 처리를 위해 네트워크 계층에 전달해야 하는지 여부를 결정합니다. 출력 메시지는 출력 필터의 적용을 받으며 베어러 레이어에삭제되거나 전달되는지 여부를 제어합니다.

릴레이프록시 기능은 네트워크 계층에서 구현할 수 있습니다.


베어러 레이어

베어러 레이어는 기본을 사용하여 노드 간에 PdU가 전송되는 방식을 정의합니다. Bluetooth 낮은 에너지 스택. 현재, 두 보유자가 정의됩니다, 광고 보유자와 GATT 베어러.


제한

32767 요소 의 mesh 네트워크

127 홉은 mesh 메시지 대부분

16383 그룹 주소 mesh 네트워크

70조 개의 가상 주소 mesh 네트워크

340 유니데실리온 mesh 네트워크

4096 응용 프로그램 mesh 네트워크

4096 서브넷에서 mesh 네트워크

65535 장면에 mesh 네트워크

48주 이상 네트워크에서 멀리 떨어져 있는 노드를 다시 프로비전해야 합니다.

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