BLE MESH学习1-基于沁恒CH582学习

一、BLE mesh说明

mesh组网可以实现相比点对点模式更远的距离、更灵活的网络形式、更可靠的连接和更多的设备加入。
BLE mesh在IoT中的传感器和控制具有重要意义。
我的目的也是IoT领域，实现自己的传感器读取、开关控制等类似米家智能的可自定义mesh。

二、选型

由于之前使用过CH582，对其使用的mesh框架和TMOS的较为熟悉，因此选择该芯片作为mesh学习的基础。
另外，该款芯片实现的mesh是软件定义的，自由化更高。
缺点是MESH_LIB的代码时封装的，无法深入学习mesh内部实现，只能对mesh的流程进行学习和理解。

三、mesh角色

成为蓝牙mesh 网络中一员的设备被称为节点(Node)，蓝牙mesh 规格定义了节点可能拥有的特性。具有这些特性中的一个或多个，即表示节点可以在网络中扮演相应的特殊角色。

朋友friend功能：朋友节点能够存储发往相关低功耗节点的消息，随后再进行转发。
低功耗low-power功能：低功耗节点功率受限，可借助朋友节点的支持，在蓝牙mesh 网络中有效地运作，借此大幅降低电量消耗。
代理proxy功能：代理节点可通过承载层（广播承载层或GATT 承载层）接受信息，并通过另一个广播承载层或GATT 承载层重新发送消息。通常可用于连接处于相同网络配置中的手机，或者用于使用手机作为管理网络的配网者的场景。
中继relay功能：中继节点可通过adv（广播承载层），接收并重新发送蓝牙mesh 消息，中继特性能让蓝牙mesh 消息在设备之间实现多次跳跃，最多可进行127 跳，传送距离可超过两台设备之间直接进行无线电传输的范围，从而覆盖整个网络。

蓝牙mesh 网络采用一种称为“网络泛洪（flooding）”的方式来发布和中继消息。为了避免数据堵塞，所有数据包都包含一个称为TTL（生存次数）的字段，它可用于限制消息中继的跳数。同时每台设备都包含消息缓存，以确定自身是否已经中继过该消息。一般情况下，所有节点都即可设置中继功能，从而创建鲁棒性高的网络。

四、mesh参数配置

说明几个比较关注的配置：

信道配置CONFIG_MESH_RF_ACCESSADDRESS：mesh使用adv方式进行通信时，需要选择三个信道，默认使用的是37-39三个通道，即普通蓝牙的广播通道，可能会存在干扰多的情况。在实际应用中可统一配置成其他信道。
低功耗节点请求间隔CONFIG_MESH_LPN_POLLINTERVAL_DEF：低功耗节点每隔多久唤醒一次并向朋友节点请求数据。

五、MESH配网者的意义

对于重置或新创建的节点，他们由于没有对应的网络密钥，无法加入到所需的MESH网络中。需要通过配网者进行配网，因此，配网者真是的作用就是对其下放网络密钥和应用密钥，并分配对应的ID，id为0x0000至0xffff。
因此，只需要能够满足上述配网过程的设备，均可以叫做配网者，例如CH582自己的例程、或NRF MESH的手机APP，抑或是自己给自己配网均可以。
配网成功之后，节点就可以通过密钥加入到网络中，之后配网者可以下线。
配网者存在比普通节点更多的信息，他们包括各个节点的4字节ID和对应的16字节UUID；而普通节点只有自己的4字节ID，想要发送给其他设备信息，如果不预先知道，只能随机发送一个ID碰碰运气，或者发送给0x0001，一般为配网者。

六、更多参考资料

https://blog.csdn.net/Hongwei_1990/article/details/107030808
完整介绍了MESH的结构、密钥说明和配网流程。
https://blog.csdn.net/Hongwei_1990/article/details/90085476
介绍了mesh的网络角色。