蓝牙网

蓝牙^®mesh是一种实现远距离蓝牙设备之间多对多通信的网络技术。它也被称为蓝牙网状网络，是在蓝牙的低能量(LE)变体之上实现的。该技术的路由策略称为管理泛洪，当单个网络节点故障时，使路由非常健壮。

系统设计师将蓝牙网格应用于建筑自动化、传感器网络、工业照明、智能家居、远程监控和其他大型物联网(IoT)应用。设计师使用蓝牙网格是因为以下功能:

• 低能源消耗
• 通过多跳通信扩展覆盖区域
• 通过有效利用无线电资源，实现极佳的网络可扩展性
• 与Wi-Fi等其他无线标准共存
• 通过身份验证和加密实现通信安全
• 通过冗余消息路由提高系统可靠性
• 较低的网络延迟

模型MATLAB中的蓝牙网格

MathWorks蓝牙^®工具箱支持创建蓝牙网状网络创建，配置和可视化蓝牙LE网状网络的例子。每个网络节点都为几个蓝牙网格协议层建模，如图1中蓝色部分所示。这些层定义了以下功能:

• 网络配置
• 加密、解密和消息身份验证，增强安全性
• 消息分割和重组
• 网络配置与管理
• 用例场景的管理(例如，照明控制)

模型蓝牙网格节点类型

蓝牙网状网络中的设备，也称为节点，可以用于不同的目的，并被赋予不同的名称。您可以使用MATLAB^®来可视化能量分布图无线传感器网络中的蓝牙网格节点。图2显示了这些不同节点类型之间的交互。

各节点说明如下。

• 中继节点:通过多跳重传收到的消息
• 低功耗节点:对于功率受限的节点，可以利用低功耗特性最小化无线电的On时间，节约能源
  
• 朋友节点:不受任何功率限制的节点，支持LPN (vpn和朋友节点之间的关系称为友谊)

蓝牙Mesh网络中的模型管理泛洪

的无线传感器网络中的蓝牙Mesh泛洪示例演示了管理式注水。这个示例使您能够指定节点位置和类型，控制泛洪程度，并可视化从源到目的地的信息流。

许多网状网络实现路由机制来优化消息中继。其他网络用中继消息淹没它们的节点，而不考虑最优路由。蓝牙网状网络使用一种被称为管理泛洪的方法，它包括这两种机制。图3演示了蓝牙网格中的管理泛洪。

图3说明了蓝牙网格中开关和连接的灯泡之间的通信。最初，开关和灯泡处于关闭状态。将开关切换到On状态广播一个打开灯泡的消息。交换机范围内的所有网格节点都能听到消息，但只有绿色中继节点重传消息，直到消息到达灯泡。