當Bluetooth ? 5.0 規范于 2016 年推出時，它提供了比以前的標準高得多的數據速率，并為引入許多藍牙低功耗 (BLE) 網絡功能鋪平了道路，特別是那些強調互聯網新興需求的功能物聯網 (IoT) 應用程序。僅僅一年后，即 2017 年 7 月 31 日，藍牙網狀網絡設備屬性 1.0 發布，支持提供基于藍牙的多對多通信。網格規范允許多達 32,767 (2 15 ) 個節點，使其非常適合部署在廣泛的物聯網和智能家居應用中，在這些應用中需要連接大量單獨的設備。

用于智能家居應用的藍牙網狀網絡

對于智能家居和家庭自動化應用，藍牙網狀網絡為許多新產品開辟了機會。一個很好的例子是現在可以買到的藍牙控制燈泡的興起。消費者可以從家里的幾個燈泡開始，也可以更換家里的所有燈泡，藍牙網狀網絡將負責將它們配置到特定的一組或一組燈中（例如走廊、餐廳、廚房、臥室等）。 ). 允許藍牙網狀網絡在家庭自動化應用中成功采用的另一個屬性是藍牙網狀網絡在 BLE 協議之上工作。這使藍牙網狀網絡能夠向后兼容藍牙 4.0，并確保消費者可以將舊設備整合到網狀網絡中。

藍牙網狀星形拓撲

網狀網絡不是通過單個網絡集線器或星形拓撲來限制通信，而是允許通過多個節點發送和中繼消息。網狀網絡還可以同時尋址和控制網絡中的多個設備。藍牙網狀網絡方法將網絡的物理范圍擴展到藍牙距離限制之外，通過冗余增加網絡彈性，并提供顯著擴展部署的能力。網格可以繼續擴展工作范圍，克服傳統藍牙設備遇到的范圍限制。此外，通過網絡“結構”中繼的消息的本質意味著沒有單點故障，這賦予了它自我修復的能力。

網格節點和泛洪技術

在藍牙中，mesh 節點分為四種不同的類型：中繼、低功耗、朋友和代理（圖 1）：

圖 1：包括所有節點類型的藍牙網狀網絡示例：中繼、低功耗、朋友和代理。（來源：賽普拉斯）

中繼節點：這些節點需要始終保持清醒狀態，因此會消耗更多電量。中繼節點的功能是通過網絡接收和轉發消息包。在我們的照明示例中，中繼節點將由市電供電，因此它們不太可能有能源供應問題。

低功耗節點：這些節點通常由電池供電，并且通常在大部分時間處于節能睡眠模式。

好友節點：低功耗節點始終與好友節點相關聯，好友節點根據約定的時間表存儲和轉發消息。用于在黃昏和黎明控制外部燈光的環境光傳感器是低功耗節點的一個示例。

代理節點：這些節點使不符合 BLE 標準的設備能夠通過使用藍牙通用屬性 (GATT) 配置文件接口連接到網格中。

網格使用廣播到所有或“泛洪”技術運行，以將消息發送到網絡中的每個節點，直到消息到達其目的地。消息可以針對單個節點、節點組或所有節點。例如，組地址可用于打開餐廳中的所有燈，每盞燈幾乎沒有延遲地接收命令。發布和訂閱技術鏈接網狀網絡中的不同節點類型。例如，餐廳中的一組燈“訂閱”由位于房間中的電燈開關“發布”的開/關命令。

賽普拉斯 EZ-BT? 網格評估套件 (CYBT-213043-MESH)

即使對于經驗最豐富的工程師來說，著手設計一款基于藍牙網狀網絡的新產品也會讓人望而生畏。Bluetooth 特別興趣小組 (SIG) 通過發布已通過 Bluetooth Qualification Process 的模塊和片上系統 (SoC) 供應商列表來提供幫助，但除此之外，工程師將有許多與組件規范相關的問題、軟件堆棧、開發工具和參考設計。在這種情況下，賽普拉斯脫穎而出，成為擁有答案并提供所有關鍵元素以完成藍牙網狀網絡設計的供應商。

賽普拉斯 EZ-BT? 網狀網絡評估套件 ( CYBT-213043-MESH ) 是完整評估平臺的絕佳示例，旨在實現和評估藍牙 SIG 網狀網絡功能（圖 2）。該套件包含四個獨立的評估板，每個評估板包含一個基于 Cypress CYW20819 的 CYBT-213043-02 模塊、一個熱敏電阻、光傳感器和 PIR 運動傳感器。CYW20819 是一款超低功耗、雙模藍牙 5.0 SoC，已通過藍牙 mesh 1.0 規范認證。該評估平臺非常適合需要低功耗藍牙 (BLE) 網狀網絡功能的設計，例如傳感器節點、照明和智能家居應用。

圖 2：Cypress CYBT-213043-MESH 評估套件使您能夠快速評估您的藍牙 SIG Mesh 設計。（來源：賽普拉斯）

賽普拉斯提供了用于實現所有節點類型的設備、參考設計和輔助應用程序的完整列表，從而可以盡可能快速且經濟高效地加快藍牙網狀網絡產品的原型設計、開發和測試。Cypress 完全認證的模塊和 SoC、固件和開發套件消除了使用網狀堆棧規范底層協議的復雜性，讓開發團隊專注于在盡可能短的時間內將最終產品推向市場。一個例子是一系列 Microsoft Windows、Android 和 Apple iOS 幫助應用程序，它們提供預構建的源代碼示例，以進一步加快與 Cypress 網格產品系列交互的移動應用程序的開發（圖 3）。

圖 3：Cypress 具有獨特的優勢，可以提供支持藍牙網狀網絡所需的硬件、軟件和應用程序。（來源：賽普拉斯）

此外，Mouser 一流的全球分銷和當日發貨能力意味著 Cypress 產品通常可以在訂購后的第二天就送到工程師的工作臺上。

學到更多

您想了解更多有關使用賽普拉斯硬件和軟件開發藍牙網狀網絡設計的信息嗎？為什么不加入我們的虛擬研討會，該研討會將重點介紹使用賽普拉斯認證的硬件解決方案以及全面的軟件工具、堆棧和幫助源代碼示例，將藍牙網狀網絡用于家庭自動化應用。

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