蓝牙Mesh技术

 

自2017年7月，蓝牙标准联盟（SIG）发布BT Mesh规范以来，在阿里巴巴、小米、涂鸦等平台厂商的大力推动下，在芯片原厂、方案商、品牌商、开发者的共同努力下，BT Mesh市场成长迅速，无论是支持Mesh的产品品类数量，还是用户体验都得到大的提升。此外，还有很多解决方案提供商基于Mesh技术开发的无线组网方案广泛应用在智能家居、智慧酒店、教育照明，舞台摄影等领域，取得了很大的成功。

Realtek是最早发布Mesh解决方案的芯片原厂之一，RTL8762系列产品提供完整的BT Mesh解决方案，其完整性不仅表现在既可以当Mesh Device，又可以充当Mesh Provisioner角色，还表现在既支持基于广播数据通信的标准Mesh，又支持基于GATT连接的私有Mesh，两种Mesh技术相互补充，各有所长。

基于SIG 的标准Mesh网络，其拓扑图如下图所示：

RTL8762x能提供上述框架图中所有方案：

1.手机Mesh Apk通过Proxy方式接入Mesh网络

2.基于低占空比扫描实现的超低功耗单火线开关方案

3.基于Friend/LPN Feature实现的低功耗门磁方案

4.蓝牙转红外设备，将传统的红外设备也接入Mesh网络

5.同时支持标准Mesh以及传统遥控器控制的双模电动窗帘方案

6.快速OTA

标准SIG Mesh是基于泛洪广播的通信模式，该通信模式决定了它的有效带宽很小，每笔数据最多携带11个字节有效数据，每秒有效传输小于1K字节。因此，SIG Mesh不适合应用在数据量较大的应用场景中。此外ADV-SCAN通信效率低，设备功耗高。

基于GATT Connection的私有Mesh网络

RTL8762x支持主从一体功能，最多支持“3主8从”，即RTL8762x能被3个主机连接，同时连接8个从机，利用该Feature，可以搭建一套基于GATT连接的私有Mesh网络，实现设备的自组网功能。

每个主机连接的从机数影响从机分配的时间带宽、网络拓扑级数、连接稳定性、系统延迟等，需要综合各项指标要求折中选择，一般推荐一个主机连接3~4个从机。

SIG Mesh的优势是基于统一的标准、互操作性好、安全性高，有成熟协议，实现简单，主要用于小数据量的简单通信系统，如照明控制系统。

而私有Mesh网络能够更好的满足低功耗以及大数据量通信需求，但是需要自定义通信协议，实现难度大，适合搭建封闭通信系统。

两种Mesh技术的比较：

	SIG Mesh	私有Mesh
通信模式	泛洪广播，无路由	GATT连接，有路由
有效带宽	<1KBps	最大几十KBps
传输可靠性	不可靠传输，协议层设置次数	可靠传输，必要时自动重传
信道	3个广播信道	37个数据信道
单跳延迟	约15ms	平均15ms
网络规模	数百个	数百个
低功耗@1S通信一次	100uA	20uA
系统难度	简单，有成熟协议	复杂，需要自定义协议