一般市场问题

什么是 Bluetooth mesh ?

Bluetooth mesh 联网可实现多对多(m:m)设备通信,并为创建大规模设备网络进行了优化。它非常适合需要几十、几百或几千个设备相互通信的控制监控和自动化解决方案。

我在哪里可以使用Bluetooth mesh ?

Bluetooth mesh 在广泛的市场中得到了应用。我们看到楼宇自动化市场,特别是商业照明解决方案,以及多个市场的传感器网络解决方案中的重要活动。它非常适合需要数十、数百或数千台设备相互通信的物联网解决方案。

哪些Bluetooth 核心规范版本支持mesh 网络?我可以升级使用Bluetooth 技术的现有产品吗?

Mesh 联网运行在Bluetooth 低能耗(LE)上,与核心规范4.0及以上版本兼容。只有设计为可升级的产品才能在现场进行增强,以支持mesh 网络。可升级性由几个因素决定,如Bluetooth 芯片中可用的内存量。

为什么要选择Bluetooth mesh 网络,而不是其他低功耗的无线mesh 解决方案?

Bluetooth mesh 网络化给开发者社区带来了许多关键优势,包括:。

工业级解决方案。商业建筑和工厂自动化是低功耗mesh 网络的主要新市场机会。这些市场需要真正的工业级解决方案,并具有严格的可靠性、可扩展性和安全性期望,而Bluetooth mesh 。

经过验证的全球互操作性。当真正的多厂商互操作性存在时,市场就会蓬勃发展,消费者就会确信你的产品可以和其他厂商的产品一起使用。Bluetooth 通过以下方式实现了这一点:

  • 全栈实现。
  • 以互操作性为中心的规范方法和
  • 久经考验的互操作性工具和流程。

成熟、值得信赖的技术。在选择无线连接技术时,你的决策标准应超越基本的速度和馈送,包括了解该技术提供的附加值和你可获得的生态系统支持。Bluetooth 是一个值得信赖的品牌,全球知名度超过90%。

通过Bluetooth 技术,您可以为您的产品带来重要的增值功能,例如支持本地化信息的信标以及资产跟踪和寻路服务。Bluetooth 已经建立了一个成熟的生态系统,以确保您能够以合适的成本找到最佳的使能技术,同时获得将产品推向市场所需的开发和测试工具及服务。

构建一个Bluetooth mesh 网络产品需要什么?

要构建Bluetooth mesh 网络产品,需要兼容的硬件和软件。Bluetooth mesh 网络需要底层的Bluetooth LE 4.x或5.0协议栈,支持GAP Broadcaster和Observer角色,既可以做广告,也可以扫描广告包。

要想在Bluetooth LE上使用Bluetooth mesh 网络协议,建议使用Bluetooth 模块提供商的SDK,其中包括Bluetooth mesh 网络协议和相应的API。

构建一个Bluetooth mesh 网络智能手机应用需要什么?

要开发用于Bluetooth mesh 网络产品的智能手机或平板电脑应用程序,如果您的移动操作系统提供了合适的API,允许应用程序满足Mesh 配置文件 规范中定义的与Bluetooth LE广告包有关的要求,您应该使用广告承载。在任何情况下,广告承载都是首选承载。在不能使用广告承载的情况下,您可以使用Bluetooth mesh 代理协议,通过代理节点实现与mesh 网络的通信。代理协议可以在标准的Bluetooth 低能耗GAP和GATT API的基础上实现。

我可以使用Bluetooth mesh 网络将音乐流传到家中所有的扬声器吗?

不,Bluetooth ,mesh 网络是为许多Bluetooth 设备之间的小消息交换而优化的,而不是为媒体流。

mesh 是否会影响附近其他Bluetooth 无线设备的操作,比如听音乐?

不,您可以继续听音乐,同步您的活动跟踪器,并在您的智能手表上看到通知,而在mesh 网络中或附近。

信息传递问题

Bluetooth mesh 为什么采用基于洪流的信息中继方式?

对消息中继采用管理型泛洪方式最能满足实现简单、可靠、可扩展的mesh 网络的要求。

有了管理型泛洪信息传递,就不需要复杂的路由表创建和管理。即使在路由解决方案中,可以自动生成表,也会发生重大的网络中断。

管理型泛洪消息传递本质上是多路径的,确保消息到达预定目的地。它本质上也是点对点的,允许所有节点直接相互通信。由于没有中央集线器或路由节点,因此不存在单点故障。

在大多数mesh 网络实现中,有相当比例的消息传递流量是多播的,比如一栋楼里的一个电灯开关就控制着几十盏或几百盏灯。Bluetooth mesh 的管理式泛洪消息传递方式,结合其发布/订阅组消息传递模型,支持高性能的大规模网络的极高效消息传递。

是不是所有基于洪水的mesh 网络的电力效率都很低?

不,在一个简单的基于洪流的mesh 网络中可以是这样,但Bluetooth 技术实现了管理洪流的方法,在这种方法中,只有主电源节点担任消息中继。低功率节点,如电池供电的传感器,不负责消息中继。在一个Bluetooth mesh 网络中,使用纽扣电池的低功耗节点可以工作多年。

Bluetooth mesh 网络如何处理组播消息?

Bluetooth mesh 采用发布/订阅组消息的方式处理多播通信。

地址空间的一半分配给组地址,可以向组地址发送消息。每个节点可以配置为订阅一组组地址,并向一组组地址发布消息。

例如,一个电灯开关可以将"开启"信息发布到"走廊组",沿该走廊的所有灯都将被订阅到同一个"走廊组"地址。但这些灯也可能被订阅到其他组,如"底层组"、"所有灯组"和"紧急出口路线"组。

Bluetooth mesh 还支持虚拟地址,它通过允许128位UUID作为目的地址来扩展组地址。Label UUID的哈希值被用来减少检查UUID的开销。每个哈希值代表数百万个不同的Label UUID,增加了潜在的虚拟地址的数量。

供应问题

什么是供给?

供应是将设备添加到指定的mesh 网络中的过程,它将设备变成网络中的一个节点,包括安全密钥分配和为被添加的设备创建唯一的ID。它将设备变成网络上的一个节点,包括安全密钥分配和为被添加的设备创建一个唯一的ID。

我可以备份我的配置数据并恢复它吗?

是的,您可以备份您的配置数据。这在规范中没有定义,所以你可以使用任何你喜欢的备份机制。

一般建筑问题

什么是节点?

节点是指在Bluetooth mesh 网络上的配置设备。

一个网络中可以有多少个节点?

虽然该规范允许配置高达32000个节点,但我们并不期望这些数字在现实世界中能迅速实现。然而,我们已经看到有代表性的网络远远超过了1000个节点,这比目前市场上的其他低功耗mesh 技术要大得多。

Bluetooth mesh 网络需要不同类型的节点吗?

不,Bluetooth mesh 网络中特有的,网络中的所有节点都是分散的,可以直接相互对话。

没有集中的枢纽或路由节点,所以没有单点故障。然而,为了适应低功耗节点,如电池供电的传感器,只有一些节点执行消息中继功能。

一些节点承担了额外的功能,以支持向低功耗节点传递信息。这使得低功耗节点仍然是网络的一部分,但它可以一次睡几个小时或几天,直到它需要报告一些信息。因此,使用纽扣电池的低功耗节点可以运行多年。

什么是模型和属性?

Bluetooth 采用了一种简单而又强大的方法,让开发人员描述Bluetooth mesh 网络上的节点是什么,做什么,以便它能与其他节点进行交互。这种方法是基于一组称为模型的构件。模型由具有定义功能和行为的特征集合组成。模型有四类,包括通用、传感器、定时和照明。通用模型是基本的构件,定义了设备的标准功能,例如具有简单的开/关状态的能力。您可以组合通用模型或使用属性增强它们。属性为模型提供额外的上下文和价值。

安全问题

Bluetooth mesh 网络中的安全问题如何处理?

Bluetooth mesh 网络化是真正的工业级解决方案,包括其在安全方面的做法。

  • 添加到网络中的设备使用经过验证的安全算法进行配置。这使用256位椭圆曲线和带外认证来安全地添加设备。
  • 所有的通信都需要使用AES-CCM,使用128位密钥来保证安全。所有的mesh 消息都是经过加密和认证的。
  • 加密和认证在两层应用,即网络层和应用层。网络中的所有节点在网络层帮助中继消息,而无法读取其内容。这些内容用单独的应用密钥来保证,提供真正的端到端安全。
  • 每条消息的认证位数最少为64位,但对于最长的消息,认证位数可以达到1088位。
  • 在规范中组织了模型,以说明不同的用户有不同的安全凭证。这样一来,维护人员可以充分控制网络配置,同时允许员工进行互动。
  • 通过规定每次发送的消息都要有新的序列号来防止重放攻击。
  • 通过使用定义的密钥更新程序,可以将设备列入mesh 网络中的黑名单。在配置过程中,每个设备都会计算出一个唯一的设备密钥,只有配置者知道并能更新。
  • 信息通过混淆每一个发送的数据包,并刷新隐私来保护身份。这意味着,即使你随身携带mesh 设备,走在路上,人们嗅到mesh 数据包也无法跟踪你。

Bluetooth mesh 联网是为了防止什么样的安全攻击?

  • 通过使用128位密钥,以及在每个单一数据包上至少使用64位认证来防止暴力攻击。
  • 通过使用每一个发送的数据包的新序列号和检查每一个收到的数据包的序列号来防止重放攻击。
  • 在带外认证的供应过程中,使用ECDH加密技术可以防止中间人攻击。
  • 使用密钥刷新程序防止垃圾桶攻击,允许所有剩余设备中的密钥,并将删除/损坏的设备列入黑名单。如果有人拆解扔掉的设备,它就不能透露任何安全信息。
  • 通过允许不安全位置的设备与物理安全位置的设备拥有独立的钥匙,防止物理不安全的设备攻击。这可以防止有人攻击门铃,并发送消息来解锁门。
  • 通过使用一组单独的密钥,让访客和游客临时和有限地访问网络,防止访客攻击。这些访客密钥的寿命有限。

使用Bluetooth mesh 网络会不会失去隐私?

不,每个mesh 数据包都是经过混淆处理的,以保护用户的身份。窃听mesh 数据包的攻击者无法确定是哪个设备发送了该消息,因为没有识别值,如源地址或目的地址。每当消息被中继时,这些被混淆的信息都会被改变,从而消除了跟踪消息流的能力。

如果我的邻居也有一个Bluetooth mesh 网络会怎样?

每个mesh 数据包都包含一个小的标识符,它可以确定该mesh 数据包属于哪个网络。一个mesh 网络中的设备无法对来自另一个mesh 网络的mesh 数据包进行解密或认证,它也永远不会转发这些消息。每个mesh 网络是完全隔离的。

可靠性问题

我如何知道我的Bluetooth mesh 网络上的节点是否停止工作?

Bluetooth mesh 网络上的节点会发送心跳信息。此外,还有一个强制性的健康模型,允许设备发送故障信息。例如,如果设备过热,它就会发送"过热故障"信息。

如果节点断裂,会不会影响流量?

不,中继消息的节点如果停止工作,不会使网络停止。洪水消息中继会创建一个固有的自愈网络,因为消息会同时通过多条路线发送。

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