Tất tần tật những thông tin quan trọng về Bluetooth Mesh

0
75

Bluetooth Mesh được quy định và phát hành bởi chuẩn Bluetooth SIG vào năm 2017, với mục tiêu thực hiện mở rộng kết nối của các thiết bị Bluetooth. Cũng theo đó, Bluetooth mesh xây dựng dựa trên BLE, sử dụng nhiều khái niệm của BLE. Cùng tìm hiểu rõ hơn về Bluetooth Mesh trong bài viết dưới đây nhé!

Tìm hiểu chung về Bluetooth Mesh

Bluetooth Mesh được xây dựng dựa trên BLE, chúng có 2 trạng thái hoạt động chính, đó là  Advertising (Scanning), hoặc Connection. Còn Bluetooth Mesh lại chỉ sử dụng trạng thái Advertising/Scanning của thiết bị BLE. Do đó, các thiết bị thuộc mạng Bluetooth mesh sẽ không kết nối được với theo theo cách truyền thống của BLE. Như vậy, các thiết bị của Bluetooth mesh sẽ thực hiện truyền thông tin qua các gói tin Advertising, và được nhận qua các thiết bị khác trong mạng bằng Scanning.

Tìm hiểu chung về Bluetooth Mesh
Tìm hiểu chung về Bluetooth Mesh. Ảnh: Internet

Bên cạnh đó, mạng này cũng sẽ hỗ trợ BLE 4.0 trở đi, còn đối với BLE 5.0 thì sẽ có khoảng cách truyền xa hơn với tốc độ truyền dữ liệu cao hơn.

Đối với các Bluetooth trước đây, hầu hết đều sử dụng hai cấu trúc liên kết khác nhau. Bao gồm One-to-one (Khi hai thiết bị BLE được kết nối) và One-to-many (Khi các thiết bị BLE hoạt động độc lập và ở trạng thái Broadcast). Còn Bluetooth mesh lại sử dụng một cấu trúc liên kết mới khác. Nó hoạt động như mạng many-to-many, các thiết bị cũng có thể thiết lập kết nối với nhiều thiết bị khác nằm trong mạng.

Hiện số lượng node tối đa trong mạng Bluetooth mesh sẽ là 32.767. Về bước nhảy tối đa mà bản tin có thể truyền trong mạng Bluetooth mesh là 127 bước.

Khái niệm quan trọng phải biết trong Bluetooth Mesh

Node trong Bluetooth Mesh

Đây là thiết bị tham gia mạng Bluetooth mesh. Có thể hiểu đơn giản trong mạng Bluetooth mesh, nếu các thiết bị chưa được cấp phát sẽ được gọi là unprovisioned. Còn nếu unprovisioned được cấp phát tham gia vào mạng thì sẽ trở thành một node.

Element

Mỗi node sẽ chứa nhiều phần giúp kiểm soát độc lập, nên cũng phần khác nhau của một node sẽ là các phần tử element.

One-to-one (Khi hai thiết bị BLE được kết nối) và One-to-many
One-to-one (Khi hai thiết bị BLE được kết nối) và One-to-many

State

Các phần tử trong node sẽ mang những trạng thái khác nhau. Khi nó được thay đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác, hành động này sẽ được gọi là sự chuyển đổi trạng thái. Trong đó, một số trạng thái có thể ràng buộc với nhau. Nếu giá trị trạng thái của hiện tại bằng 0 thì nó sẽ  kích hoạt trạng thái bật/tắt để chuyển sang tắt. Còn khi chúng được chuyển thành giá trị khác 0 thì nó kích hoạt trạng thái bật/tắt để chuyển sang bật và sáng theo từng mức độ khác nhau.

Message

Tất cả các giao tiếp trong mạng này sẽ được thực hiện theo bảng tin. Như vậy, các node để gửi bản tin sẽ sử dụng để điều khiển hoặc chuyển tiếp thông tin cho nhanh. Mỗi loại bản tin sẽ được xác định bằng một mã opcode khác nhau.

Với mỗi bản tin GET sẽ có một thông báo để yêu cầu status từ một hoặc nhiều node. Còn mỗi bản tin SET sẽ có một thông báo để thay đổi value của một status nhất định. Trong đó:

  • Phản hồi bản tin GET: Chứa giá trị trạng thái.
  • Phản hồi bản tin SET: Xác nhận 1 bản tin STATUS, các bản tin về status được sử dụng trong các tình huống khác nhau.

Có một số bản tin sẽ yêu cầu các thiết bị xác nhận chúng đã được gửi. Việc thông báo được thực hiện với 2 mục dịch là xác nhận đã nhận được bản tin hoặc trả lại dữ liệu liên quan đến bản tin nhận được. Nếu thiết bị gửi không nhận được phản hồi cho bản tin hoặc phản hồi không mong muốn, thì nó có thể gửi lại bản tin.

Ứng dụng Bluetooth mesh
Ứng dụng Bluetooth mesh. Ảnh: Internet

Address trong Bluetooth Mesh

Các bản tin trong mạng Bluetooth mesh phải được gửi đến hoặc gửi từ một địa chỉ. Hiện nay có 3 loại địa chỉ là Unicast Address, Group Address, Virtual Address.

Publish/Subscribe

Cách trao đổi bản tin trong mạng này thông qua cơ chế Publish/Subscribe. Publish là hoạt động gửi bản tin đi. Subscribe là cấu hình đăng ký một địa chỉ nhất định để nhận các bản tin Pushlish sau đó xử lý. Thông thường, tin nhắn được gửi đến Group address hoặc Virtual address.

Managed flooding

Bluetooth mesh chuyển tiếp bản tin thông từ node này đến node kia trong mạng mà không xem xét về đường truyền để đến được địa chỉ đích. Kỹ thuật này được gọi là Managed flooding, bản tin được phát tới tất cả các node trong phạm vi của node gửi với một vài kĩ thuật tối ưu hóa được thêm vào:

Messages have a TTL assigned

TTL là viết tắt của time-to-live, giới hạn số bước nhảy mà bản tin có thể truyền qua các nodes trong mạng.

Messages are cached

Bản tin được yêu cầu lưu trữ bởi tất cả các nodes trong mạng này và yêu cầu tất cả các bản tin tồn tại trong bộ nhớ đệm phải bị xóa ngay lập tức.

Friendship

Đây là mối quan hệ của 2 node trong mạng. Cụ thể:

Low-power node (LPN) là node bị giới hạn nguồn và bảo tồn nguồn năng lượng. Theo đó, hầu hết không thể nhận được bản tin của mạng Bluetooth mesh trong hầu hết thời gian. Node này dành hầu hết thời gian để tắt bộ phát sóng.

Friend node luôn luôn được cấp năng lượng để hoạt động, nó có thể dụng để cấp phát dữ liệu cho LPN, Friend node sẽ lưu trữ bản tin cho LPN để tiết kiệm năng lượng.

Trên đây là những thông tin quan trọng về Bluetooth mesh, mong rằng sẽ giải đáp được cho bạn những thắc mắc về mạng này và hiểu được các khái niệm liên quan đến Bluetooth mesh.

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây