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Vom Kabelersatz zum Netzwerk

Einblick in Bluetooth Mesh

17. Oktober 2017, 13:47 Uhr | Von Martin Woolley

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Aus Geräten werden Knoten

Geräte, die Teil eines Netzwerkes sind, werden Knoten (Nodes) genannt, alle nicht mit dem Netzwerk verbundenen Geräte werden als »Unprovisioned Devices« bezeichnet. »Provisioning« ist ein Prozess, mit dem ein Gerät dem Netzwerk zugefügt und damit zum Knoten wird. Zum Beispiel muss eine neue Bluetooth-Mesh-Leuchte, die zu Hause in ein Bluetooth-Mesh-Netzwerk integriert werden soll, zunächst durch diesen Prozess ins Netzwerk eingebunden werden.

Provisioning selbst ist ein sicheres Verfahren, bei dem die Codierungsschlüssel des »Provisioner« (Mittler), in der Regel ein Smartphone oder Tablet-PC, dem Unprovisioned Device mitgeteilt werden. Einer dieser Schlüssel wird als Netzwerkschlüssel (NetKey) bezeichnet. Alle Knoten in einem Bluetooth-Mesh-Netzwerk haben mindestens einen Netzwerkschlüssel. Er ist die Voraussetzung, um ein Gerät zu einem Knoten im Netzwerk zu machen.

Nachrichtenorientierte Kommunikation

Wenn ein Knoten den Zustand anderer Knoten abfragen oder diese in irgendeiner Weise steuern muss, sendet er einen entsprechenden Nachrichttyp. Ebenso geht ein Knoten vor, der seinen Zustand anderen mitteilen muss. Die gesamte Kommunikation im Bluetooth-Mesh-Netzwerk ist nachrichtenorientiert, wobei viele Nachrichtentypen durch einen eigenen Befehlscode definiert sind. Nachrichten benötigen unbedingt eine Absender- und Empfängeradresse. Bluetooth Mesh definiert dazu drei Adresstypen:

Eine Unicast-Adresse identifiziert eindeutig ein einzelnes Element. Unicast-Adressen werden den Geräten während des Provisioning-Prozesses zugewiesen.
Eine Multicast-Adresse ist eine Gruppenadresse und steht für ein oder mehrere Elemente. Gruppenadressen werden entweder von der Bluetooth Special Interest Group (SIG) definiert oder dynamisch vergeben. Vier Gruppenadressen (Fixed Group Adresses) hat die SIG definiert: All-Proxies, All-Friends, All-Relays und All-Nodes.
Eine virtuelle Adresse ist vergleichbar mit einem Etikett. Virtuelle Adressen werden in der Regel bei der Herstellung von Geräten vorkonfiguriert und ermöglichen beispielsweise die einfache Adressierung aller Projektoren desselben Herstellers in einem Tagungsraum.