Bluetooth Mesh는 BLE의 진정한 혁신입니다., 메시 지원 Zigbee 및 Thread 기술과 경쟁. 이는 본질적으로 상호 연결된 노드를 통해 가능해집니다.. 이 노드는 분산형 네트워크에서 포인트 역할을 합니다., 데이터를 공유하고 네트워크의 도달 범위와 기능을 확장합니다.. 블루투스 메시 초기, 이 새로운 메쉬 기술이 얼마나 큰 규모로 채택될지에 대한 기대가 있었습니다. – BLE 메시가 출시된 직후의 예상 2017. 많은 사람들이 이야기했습니다. ” BLE 메시 네트워크” 몇년내 현실이 된다. 그 잠재력에도 불구하고, 다른 BLE 기술에서 볼 수 있는 폭발적인 성장을 경험하지 못했습니다..
블루투스 메시 기술이란 무엇입니까?
Bluetooth Mesh는 메시 네트워킹과 Bluetooth를 결합한 것입니다..
메시 네트워크, 또한 ~으로 알려진 “다중 홉 네트워크”, 네트워킹 토폴로지입니다.. 메시 네트워크에서, 데이터는 모든 장치에서 다른 모든 장치로 이동할 수 있습니다., 다대다 통신 달성. 하나의 장치가 고장나더라도, 네트워크는 계속 작동해요.
Bluetooth Mesh는 Bluetooth 저에너지를 사용합니다., 블루투스와 함께 제공되는 4.0. 에 2017, 공식 블루투스 메시 1.0 출시되었다 (아직까지도 최신이야). BLE 메시가 새로운 무선 통신 기술이 아니라는 점은 분명합니다., 하지만 네트워킹 기술. BLE를 활용하고 의존합니다., 통신 프로토콜 스택을 사용합니다..
Bluetooth 메시 네트워크는 관리형 플러딩을 사용합니다.. 장치는 일대일로 대화할 수 있습니다., 일대다, 또는 다대다. 서로 다른 네트워크 노드 간의 통신을 위해 BLE 프로토콜을 사용하여, 통신불감대 없이 네트워크를 형성합니다.. 모두 기존 Bluetooth보다 더 멀리 메시지를 전달할 수 있습니다..
블루투스 메시는 어떻게 작동하나요?
기존의 일대일 연결과 달리, Bluetooth 메시는 목적지에 도달할 때까지 메시지가 장치에서 장치로 이동할 수 있는 네트워크를 생성합니다.. 두 장치 노드 사이에 하나 이상의 경로가 존재할 수 있습니다.. BLE 메시는 근처의 모든 노드에 메시지를 브로드캐스트하여 작동합니다., 그런 다음 계속 전달합니다.. 이 프로세스는 메시지가 의도한 대상에 도달할 때까지 계속됩니다.(에스).
이 “홍수 관리” 일부 장치가 직접 범위를 벗어나거나 꺼져 있는 경우에도 메시지가 대상에 도달하도록 보장합니다.. 장치는 특정 주소에 메시지를 게시할 수 있습니다., 다른 사람들도 구독하여 받을 수 있습니다.. 게시-구독 패턴을 통해 효율적인 그룹 커뮤니케이션이 가능해집니다..
기본 블루투스 메시 네트워킹
블루투스 메시 작동 방식을 이해한 후, 이 기술의 핵심 기술 용어와 개념을 이해하는 것이 중요합니다.. 그 중 일부를 분석해 보겠습니다.:
- 노드: Bluetooth 장치가 Bluetooth Mesh 네트워크에 연결되면, 그것은 된다 “마디.” 노드는 BLE 메시 네트워크의 참가자입니다..
- 강요: 각 노드는 하나 이상의 노드로 구성됩니다. “강요.” 요소는 노드 내의 기능 단위와 같습니다.. 모든 노드에는 최소한 하나의 요소가 있습니다., 하지만 다양한 기능을 수행하는 경우 여러 요소를 가질 수 있습니다..
- EV 전력 제어 시스템은 전기 자동차의 충전 시스템에 통합됩니다.: 요소에는 다음이 포함됩니다. “모델,” 노드의 특정 동작이나 서비스를 정의합니다.. 모델에는 고유한 ID 번호가 있으며 노드가 수행할 수 있는 작업을 결정합니다.. 많은 일반적인 시나리오를 포괄하는 Bluetooth SIG에서 정의한 표준 모델이 있습니다..
- 메시지: 노드 간에 메시지가 전송되는 경우, 일치하는 요소와 모델을 기준으로 필터링됩니다..
- 구애: 주소는 메시지의 소스와 대상을 식별하는 데 사용됩니다..
노드 유형:
블루투스 메시 네트워크에서, 여러 유형의 노드가 있습니다, 각각 특정 역할을 가지고 있음:
- 릴레이 노드: 메시지는 게시 노드의 직접 무선 범위에 있는 노드로 전송됩니다.. 다음과 같은 일부 노드 기능이 있습니다. “릴레이”. 릴레이는 메시지를 재전송하여 더 멀리 이동할 수 있도록 합니다., 다수의 “홉”.
- 친구 노드 및 저전력 노드: LPN은 전력 제한이 매우 높습니다.. 메시지 수신에 대한 더 높은 듀티 사이클을 유지하지 않으려면, LPN은 친구와 파트너 관계를 맺습니다.. 친구 노드는 LPN에 대한 메시지를 저장하고 LPN이 가끔씩 폴링할 때 이를 전달합니다..
- 프록시 노드: 블루투스 저에너지 장치, 스마트폰과 같은, 프록시 노드를 통해 메시 네트워크에 연결할 수 있습니다..
좀 더 기본적인 개념을 알고 싶다면, 당신은 블루투스 메시 용어집.
BLE 메시 시스템 아키텍처
BLE Mesh 프로토콜 아키텍처는 7개의 레이어로 구성됩니다., 이미 익숙한 BLE 코어 사양을 기반으로 구축되었습니다.. 하나, 상호 연결된 장치의 네트워크를 생성하기 위해 정교한 상위 계층 기능을 추가합니다.. BLE 메시는 BLE 프로토콜 스택의 가용성에 의존합니다..
아래에서 위로, 레이어는 다음과 같습니다:
- 베어러 레이어
- 네트워크 계층
- 하위 전송 계층
- 상위 전송 계층
- 액세스 레이어
- 모델 레이어
- 애플리케이션 계층
Bearer Layer는 기본 BLE 프로토콜 스택을 사용하여 메시지를 보내고 받는 방법을 정의합니다.. 두 가지 방법을 지원합니다: 광고 전달자 (PB-ADV) 및 GATT 무기명 (PB-GATT). 여러 중간 계층이 중요한 작업을 처리합니다.. 여기에는 데이터 암호화 및 암호 해독이 포함됩니다., 네트워크 구성 관리, 메시지 분할 및 재조립, 기타. 이러한 계층은 메시지가 의도한 목적지에 도달하도록 보장합니다., 여러 장치를 거쳐야 하는 경우에도.
모델 계층은 표준화된 일반적인 사용자 시나리오를 정의합니다., 조명 제어, 센서 판독 등. 애플리케이션 계층, 맨 꼭대기에 위치, 이러한 모델을 최종 사용자가 상호 작용할 수 있는 유용한 애플리케이션으로 구성합니다..
BLE 메시 네트워킹의 이점과 제한 사항
BLE 메시는 스마트 연결 요구 사항을 충족합니다. – 대규모, 저전력, 융통성 있는, 그리고 안전하다. 하나, 이는 모든 경우에 적용되는 일률적인 솔루션이 아니며, 여느 기술처럼, 강점과 약점이 있습니다.
BLE 메시 네트워킹의 장점
- 저전력 소비: BLE 메시, 다른 BLE 시스템과 마찬가지로, 낮은 전력 소비 특징. 따라서, 메시 네트워크는 에너지를 절약하면서 넓은 영역을 포괄할 때 잘 작동합니다..
- 네트워크 탄력성: 블루투스 메시 네트워크에서, 장치 노드는 큰 영향 없이 연결을 끊을 수 있습니다.. 하나의 장치가 중단되는 경우, 초기 노드는 데이터를 계속 브로드캐스트합니다.. 수취인은 잠시 지연된 후 패킷을 받게 됩니다..
- 유연성 및 자체 재구성: 메시 네트워크는 스스로 재구성됩니다.. 이러한 유연성은 때로는 보장된 속도와 짧은 지연보다 더 중요합니다..
- 노드 이동성: BLE 메시 네트워크에서, 노드는 구조를 방해하거나 전송 중 데이터 손실 없이 위치를 변경할 수 있습니다.. 노드가 수신기 범위를 벗어나는 경우에만 데이터가 목적지에 도달하지 못합니다..
- 적합성: BLE 메시 노드는 Bluetooth 4.x 및 5.x 장치와 모두 통신할 수 있습니다.. Bluetooth 4.x 장치는 메시지를 수신할 수 있지만 완전한 네트워크 노드가 될 수는 없습니다..
- 비콘 통합: BLE 메시는 Bluetooth 비콘과 긴밀하게 작동합니다.. 비콘은 실내외 위치 확인에 사용할 수 있습니다., 센서 네트워크, 및 기타 응용 프로그램.
한계 BLE 메시 네트워킹의
- 낮은 데이터 처리량: Bluetooth mesh는 데이터 전송 속도가 제한되어 있습니다.. 정도에 국한됩니다 1 초당 메가비트, 아니면 그 이하. 이는 더 빠른 데이터 전송이 필요한 애플리케이션에는 적합하지 않음을 의미합니다..
- 높은 대기 시간: 블루투스 메시 사용 “홍수 관리”, 그래서 메시지는 네트워크의 모든 장치로 전송됩니다.. 메시지가 모든 사람에게 전달되고 응답을 받는 데 시간이 오래 걸릴 수 있습니다.. 노드가 많을수록, 응답 시간이 길어질 수 있음.
- 전력 소비: Bluetooth는 종종 다른 기술보다 전력 소비가 적은 것으로 생각되지만, 메시 네트워크에서는 이것이 항상 사실이 아닙니다.. 메쉬에서, 장치가 많아요. 더 많은 작업을 수행하는 장치는 더 많은 배터리 전력을 소모합니다.. 항상 메시지를 듣고 다른 장치로 보내야 하기 때문입니다..
- 복잡한 네트워크 관리: Bluetooth 메시 네트워크 설정 및 관리는 복잡하고 광범위한 전문 지식이 필요합니다..
블루투스 미디엄에쉬 대 영형거기 티기술
BLE 메시 외에도, 다른 인기 있는 메시 네트워킹 기술로는 Zigbee 및 Thread가 있습니다.. 이러한 기술은 BLE 메시 네트워킹과 많은 유사점을 공유합니다..
실, 에 소개 2014, IoT를 위한 IPv6 기반 메시 네트워킹 프로토콜입니다.. 그것은까지 지원합니다 32 네트워크당 라우터 수 및 511 라우터당 장치, 고밀도 메쉬넷에 적합. IP 주소 지정이 가능한 솔루션, Thread는 IPv6 기반 앱과 쉽게 통합되며 로컬 IoT 시스템에 높은 데이터 속도를 제공합니다..
Zigbee는 훨씬 더 일찍 등장했습니다. 1998 그런 다음 표준화 2003. 저전력이다, 낮은 대역폭의 무선 네트워크. 인기 있는 애플리케이션에는 홈 자동화가 포함됩니다., 의료 기기, 및 산업용 애플리케이션. 그것은 250 Kbps 최대 속도 및 다양한 주파수 및 전력 범위 지원. Zigbee에는 게이트웨이가 필요한 경우가 많습니다., 따라서 가전제품 통합에 거의 포함되지 않습니다..
스레드의 주요 차이점, 지그비, 및 블루투스 메시:
- 프로토콜 베이스: BLE 메시는 인터넷 프로토콜 대신 Bluetooth를 사용합니다., Thread와 Zigbee는 IP 기반입니다..
- 주파수 대역: BLE 메시는 다음에서 작동합니다. 2.4 GHz 대역. 지그비를 사용할 수 있다 2.4 GHz, 915 MHz, 또는 868 지역에 따른 MHz 대역. 스레드는 다음에서도 작동합니다. 2.4 GHz 대역.
- 메시징 접근 방식: BLE 메시는 관리형 홍수 메시징을 사용합니다., Zigbee와 Thread는 라우팅 메커니즘을 사용합니다..
- RAM 사용량: Zigbee 및 Thread 장치에는 라우팅 테이블을 저장하기 위해 더 많은 RAM이 필요합니다..
- 네트워크 밀도: BLE 메시는 플러딩 접근 방식으로 인해 저밀도 메시넷에 더 잘 작동합니다.. 고밀도 네트워크에는 Zigbee와 Thread가 더 적합합니다..
- 최대 장치 지원: 스레드는 최대 지원 가능 511 라우터당 장치, 최대로 32 네트워크당 라우터. Zigbee는 이론적으로 최대 65,000 단일 네트워크의 노드. BLE 메시는 다음을 지원할 수 있습니다. 32,000 노드.
Bluetooth 메시 장치를 사용하는 이유
새로운 기술을 채택하는 것은 어려울 수 있습니다. 이 Bluetooth 메시 가이드가 여러분에게 몇 가지 아이디어를 제공할 수 있기를 바랍니다.. 모코스마트에서, 우리는 단순한 공급업체가 아닙니다; 우리는 블루투스 기술의 선구자입니다. 당사의 Bluetooth IoT 장치 제품군에는 Bluetooth 비콘이 포함됩니다., 앵커, 게이트웨이, 및 센서.
IoT 디바이스 원조 제조사로서, 우리는 귀하의 모든 Bluetooth 메시 요구 사항에 맞는 최고 품질의 안정적인 장치를 제공합니다.. BLE 메시 솔루션 배포를 고려 중이거나 BLE 메시 제품을 찾고 있는 경우, 저희에게 연락 주시기 바랍니다.
Bluetooth 메시에 관한 FAQ
Bluetooth Mesh 네트워크는 몇 개의 장치를 지원할 수 있습니까??
단일 Bluetooth Mesh 네트워크는 최대 32,767 장치.
Bluetooth Mesh 네트워크는 메시가 아닌 Bluetooth 장치와 상호 작용할 수 있습니까??
예, 프록시 노드를 통해, Bluetooth Mesh 네트워크는 일반 Bluetooth Low Energy 장치와 상호 작용할 수 있습니다..
