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 5

Standardsatz mit Konfigurationszuständen

Jeder Knoten unterstützt einen Standardsatz mit Konfigurationszuständen, die im Standardmodell des Konfigurations-Servers implementiert sind und mit dem Konfigurations-Client-Modell aufgerufen werden. Diese Daten definieren die Fähigkeiten und das Verhalten des Knoten innerhalb des Netzwerks, unabhängig von speziellen Anwendungen oder Gerätetypen. Die Adressen, für die ein Knoten abonniert ist, werden in der Abonnementliste gespeichert. Die Schlüssel, die die Netzwerke und Subnetze angeben, zu welchen der Knoten gehört, werden im Konfigurationsblock aufgelistet, ebenso die vom Knoten gehaltenen Anwendungsschlüssel.

Architektur des Bluetooth-Mesh-Protokolls

Bluetooth LE bildet die unterste Ebene. Der komplette Bluetooth-LE-Stack ist erforderlich, um die grundlegenden Funktionen der Funkkommunikation bereitzustellen, die vom darauf auf­bauenden Netzwerkprotokoll genutzt werden (Bild 5):

Bild 5. Das Netzwerkprotokoll für Bluetooth Mesh baut auf Bluetooth Low Energy auf, sodass bereits existierende BLE-Transceiver auch für netzwerkfähige Geräte genutzt werden  können.
Bild 5. Das Netzwerkprotokoll für Bluetooth Mesh baut auf Bluetooth Low Energy auf, sodass bereits existierende BLE-Transceiver auch für netzwerkfähige Geräte genutzt werden können.
© Bluetooth SIG
  • Überbringerschicht: Bluetooth-Mesh-Nachrichten benötigen ein Kommunikationssystem, um übertragen und empfangen werden zu können. Die Überbringerschicht definiert, wie Bluetooth-Mesh-PDUs gehandhabt werden.
  • Netzwerkschicht: Die Netzwerkschicht definiert die verschiedenen Nachrichtenadresstypen und ein Netzwerknachrichtenformat, mit dem die Transportschicht PDUs durch die Überbringerschicht transportieren kann.
  • Untere Transportschicht: Die untere Transportschicht übernimmt PDUs von der oberen Transportschicht und sendet sie an die untere Transportschicht des adressierten Zielknotens. Bei Bedarf führt sie zum Senden eine Segmentierung der PDUs durch und setzt segmentierte PDUs beim Empfang wieder zusammen.
  • Obere Transportschicht: Die obere Transportschicht ist für die Verschlüsselung, Entschlüsselung und Authentifizierung von Anwendungsdaten verantwortlich, die sie von und zur Zugriffsschicht passieren.
  • Zugriffsschicht: Die Zugriffsschicht ist dafür verantwortlich, wie Anwendungen die obere Transportschicht nutzen können. Das umfasst beispielsweise die Festlegung und Steuerung der Verschlüsselung und Entschlüsselung, die in der oberen Transportschicht durchgeführt werden.
  • Basismodellschicht: Die Basismodellschicht ist für die Umsetzung der Modelle verantwortlich, die sich mit der Konfiguration und Verwaltung des Netzwerkes befassen.
  • Modellschicht: Die Modellschicht beschäftigt sich mit der Implementierung von Modellen und damit der Implementierung von Verhaltensweisen, Nachrichten oder Zuständen, die in einer oder mehrerer Modellspezifikationen definiert wurden.

  1. Einblick in Bluetooth Mesh
  2. Aus Geräten werden Knoten
  3. Veröffentlichen oder abonnieren?
  4. Steuerung über Zustände
  5. Wiederverwendbare, generische Zustände
  6. Standardsatz mit Konfigurationszuständen
  7. Integrierte Sicherheit
  8. Höhere Zuverlässigkeit durch viele Nachrichtenpfade

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