系统架构（BLE，Bearer，Network，Transport，Access，Foundation，Model）_ble network

作者：Gausst松鼠会 | 2024-04-05 22:20:49

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ble network

BLE Mesh 架构：

在这里插入图片描述

序号	分层	作用	主要包含
1	模型层（Model Layer）	用户场景/应用例如 Generic(通用)，Lighting(照明)，Sensor(传感器)，Vendor(厂商)
2	基础模型层（Foundation Model Layer）	配置 Mesh，管理
3	访问层（Access Layer）	格式化应用数据，正确应用上下文管理	Dev key，App key，
4	上层传输层（Upper Transport Layer）	应用数据加密，解密和认证
5	底层传输层（Lower Transport Layer）	分段和重组
6	网络层（Network Layer）	网络管理，网络信息认证，中继和转发消息。地址：单播，组地址，虚拟，广播	Net key，
7	承载层（Bearer Layer）	广播承载，GATT 承载

在Mesh架构堆栈底部，有一层名为 蓝牙低功耗 。实际上，这并非仅是Mesh架构的其中一层，而是完整的蓝牙低功耗协议栈，是提供基础无线通信功能所必需的，这些功能可为位于其上的Mesh架构所用。

应该清楚的是，Mesh系统有赖于 蓝牙低功耗协议栈 的可用性。
在这里插入图片描述

定义用于标准化典型用户场景操作的模型，并在蓝牙Mesh模型规范或其他更高层规范中定义。
高层模型规范的示例，包括用于Lighting（照明）和Sensor的模型。

定义配置和管理Mesh网络所需的状态，消息和模型。

访问层 负责定义应用如何利用上层传输层，包括：

序号	描述
1	定义`应用数据`的`格式`
2	定义并`控制`在`上层传输层`中执行的`应用数据`的`加密`和`解密`
3	在将`数据`上传到`堆栈`之前，对来自`上层传输层`的数据进行`认证`（Authenticate），判断其是否适用于该网络和应用

确认和非确认消息（Acknowledged & Unacknowledged Messages）

序号	非确认消息（Unacknowledged）	确认消息（Acknowledged）
1	对非确认的消息没有回应（No response）	每个接收元素通过回应消息，进行确认
2	如果消息已经被传递或处理，不太可能发送元素去终结	回应是典型的状态消息（Status message）
3	对等节点会被状态消息通知状态变化	在规定时间周期内，没有收到消息会进行重传（retransmit）
4	状态消息被发送到模型的发布地址，该模型与改变的状态相关联	消息超时时间最小应被设置为30秒
5	-	不推荐向所有节点地址，发送确认消息

序号	描述
1	负责对传入和传出访问层的应用数据进行加密、解密和认证（authentication）
2	负责传输控制消息，这些消息内部生成、并发送于不同对等节点的上层传输层之间，包括与友谊和心跳相关的消息

序号	消息分类	描述
1	`访问`消息	（1）定义了应用数据的格式（2）应用密钥（App key）或者设备密钥（Device key）用于加密和认证信息
2	`控制`消息	（1）用于创建和管理`友谊`和`心跳`操作 1、友谊 friendship：用于使能低功耗操作 2、心跳 heartbeat：（1）帮助检测设备，是否仍然工作（2）可被用于终结网络拓扑

序号	用于加密和认证信息的Key	具体作用
1	应用密钥（App key）	用于模型数据
2	设备密钥（Device key）	（1）用于配置和密钥管理（2）配对密钥（3）只有 Provisioner 和单一设备知道

友谊信息（Friendship）：
在这里插入图片描述

序号	描述
1	从`上层传输层`接收`PDU`，并将其发送到`对等设备`的`底层传输层`
2	对`太长`的PDUs进行分段 (Segmentation)和重组 (Reassembly)

序号	描述
1	定义如何将传输消息寻址到一个或多个元素，以及允许承载层传送传输层PDU的Mesh消息格式
2	决定是否中继/转发消息，接收消息以进行进一步处理，还是拒绝消息
3	定义如何加密和认证（authentication）网络消息

定义如何在节点之间 传输网络消息。
定义了 两个承载层，即 广播承载层和GATT承载层。

序号	承载层	描述
1	`广播`承载层（Advertising bearer）	利用 BLE 的`GAP广播`和`扫描功能`来传送和接收`Mesh PDU`
2	`GATT`承载层（GATT bearer）	允许不支持`广播承载层`的设备，`间接`地与`Mesh网络`中的`节点`进行通信，使用的协议为`代理协议`

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