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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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Fortsetzung des Artikels von Teil 4

Wiederverwendbare, generische Zustände

Verschiedene Arten von Geräten weisen häufig äquivalente Zustände auf, wie das einfache Konzept von Ein/Aus veranschaulicht: Leuchten, Ventilatoren oder Steckdosen können ein- oder ausgeschaltet werden (Bild 3). Folglich definiert die Bluetooth-Mesh-Modellspezifikation eine Reihe von wiederverwendbaren, generischen Zuständen, wie zum Beispiel »Generic OnOff« und »Generic Level«. Auf diese Weise können mehr Gerätetypen Bluetooth Mesh unterstützen, ohne dass hierzu neue Modelle erstellt werden müssen.

Von Lebenszeit und Freunden

Alle Knoten können Nachrichten senden und empfangen. Es gibt jedoch vier optionale Funktionen, die einem Knoten zusätzliche, spezielle Fähigkeiten verleihen:

Relais: Knoten, die die Weiterleitungsfunktion unterstützen, werden Relais-Knoten genannt. Sie können empfangene Nachrichten erneut senden. Relais-Knoten sorgen dafür, dass eine Nachricht das gesamte Netzwerk durchqueren kann. Die Datenpakete (PDU – Protocol Data Unit) enthalten ein Feld (TTL – Time To Live), um die Anzahl der Weiterleitungen einer Nachricht zu definieren.
Low Power und Freund: Einige Knotentypen haben nur eine begrenzte Energiequelle. Es kann sich um Geräte handeln, die in erster Linie für das Senden von Nachrichten vorgesehen sind, die aber dennoch gelegentlich Nachrichten empfangen müssen. Solche »Low Power Nodes« arbeiten in Verbindung mit einem oder mehreren anderen, nicht in der Leistungsaufnahme limitierten Knoten, die als »Freunde« bezeichnet werden. Freunde speichern im Namen der adressierten Low-Power-Knoten Nachrichten und geben sie auf Nachfrage weiter. Durch die Zusammenarbeit mit einem Freund kann selbst ein auf niedrige Energieaufnahme ausgelegter Knoten, z.B. ein energieautarker Temperatursensor, Funk für den Empfang von Nachrichten nutzen – und zwar in einer für ihn sinnvollen Häufigkeit, da er dem Nachrichtenverkehr im Netzwerk nicht permanent zuhören muss.
Proxy-Knoten: Bluetooth-LE-Geräte, die bei der Einführung von Bluetooth Mesh bereits auf dem Markt waren, verfügen über keinen Bluetooth-Mesh-Netzwerk-Stack. Sie können jedoch den Bluetooth-LE-Stack nutzen, um sich mittels GATT (Generic Attribute Profile) mit anderen Geräten zu verbinden und mit ihnen zu interagieren. Die erforderliche GATT-Schnittstelle für Bluetooth LE stellen sogenannte Proxy-Knoten bereit (Bild 4).