智能照明一盏灯控制全屋、楼宇里成百上千个传感器互联、仓储里几千个标签同时上报……这些场景光靠传统蓝牙「一对一」连接根本搞不定。于是有了蓝牙Mesh组网和主从一体多连接两类方案——前者是「多对多」大网后者是「一对多」小网。小编就从组网原理、适用场景到模块选型给大家讲讲怎么选。一、为啥需要一对多、多对多传统蓝牙是点对点手机连耳机、手机连手环一次只能连一个。但物联网里大量场景要的是需求典型场景一对多控制一个开关控制多盏灯、一个网关采集多台传感器、一台 Dongle 连多设备多对多互联智能家居里灯、开关、传感器互相联动楼宇里成千上万个节点自组网广覆盖大厂房、商场、仓库单点信号够不着要靠「接力」把消息传远自愈能力某个节点挂了别的节点还能继续转发网络不断所以就有了两大路线主从一体多连接一对多和蓝牙 Mesh多对多。二、一对多方案主从一体多连接2.1 是啥原理主从一体多连接就是主机逐个和从机配对每对连接建一个通道主机可以分别向每个通道发数据、从每个通道收数据。主机和从机角色可以互换——同一颗模块既能做主也能做从所以叫「主从一体」。特点说明连接方式逐个配对每对一个通道下发方式不能同时给所有从机发需要轮询——不同时间跟不同从机通信透传模式不是广播透传要靠指令在指定通道发指定数据网络规模小范围典型几路到十几路典型拓扑微微网Piconet、分散网Scatter net2.2 适用场景场景为啥适合一对多网关多路采集一个网关连多台传感器、多台设备每路独立收发门锁 灯联动门锁、灯都挂在同一主机下主机轮询控制Dongle / 网关电脑/手机通过 Dongle 或网关连多台外设数据量较大智慧医疗病床旁一台主机连多台监测设备数据回传到护士站2.3 一对多模块怎么选关注点说明最大连接数6 路、10 路、十几路都有按实际设备数量选SPP / BLE 比例有的支持 7 路 SPP 3 路 BLE有的纯 BLE看外设协议速率多路同时传数据时单路速率会分高速场景要选支持高速的功耗主从一体常驻连接功耗比 Mesh 低功耗节点略好但比纯从机高配对方式自动配对还是手动配对影响部署体验三、多对多方案蓝牙 Mesh3.1 是啥原理蓝牙 Mesh 是蓝牙技术联盟Bluetooth SIG出的网状网络规范设备之间多对多通信不靠「主机轮询」而是靠泛洪Flooding一个节点发出消息周围支持中继的节点收到后继续转发消息像水波一样扩散出去直到到达目标或超时。机制说明泛洪转发中继节点收到消息就转发扩展覆盖范围不需事先建「路由表」TTL生存周期每转发一次 TTL 减 1为 0 就停防止消息无限转发已转发过滤转发过某条消息的节点不再转发避免环路发布/订阅节点按地址单播、组播、广播收发灵活编组3.2 Mesh 节点类型类型说明中继节点Relay转发消息扩展网络覆盖是 Mesh 能「传远」的关键低功耗节点LPN平时休眠省电靠 Friend 节点帮忙缓存消息需要时再收Friend 节点给 LPN 存消息等 LPN 醒来再发给它代理节点Proxy桥接传统 BLE 设备让手机用 GATT 接入 Mesh 网络3.3 Mesh 能扛多少设备指标典型值网络节点数理论最多 32,767实际 6 万 节点组网有商用案例单条消息跳数由 TTL 控制一般 37 跳够用数据到达率设计合理时可达 99% 以上3.4 适用场景场景Mesh 能解决啥智能照明一盏灯、一个开关可控制全屋灯灯与灯、开关与开关可互相联动楼宇自动化成千上万个传感器、执行器自组网温控、照明、安防统一管理无线传感器网络工厂、仓储、农业大棚大量节点上报数据无需每台都连网关智能家居灯控、电工、窗帘、传感器同一 Mesh 网场景联动、本地控制四、一对多 vs 多对多怎么选对比项主从一体多连接一对多蓝牙 Mesh多对多拓扑星型主机为中心网状无中心节点规模几路十几路几百几万覆盖主机信号范围内靠中继扩展可覆盖整栋楼消息方式主机轮询各从机泛洪任一节点可发多节点可收自愈某从机断连不影响其他某节点挂掉其他节点可继续转发功耗主机常连功耗适中LPN 可超低功耗中继节点功耗略高协议经典蓝牙 SPP BLE 或纯 BLE纯 BLEMesh 协议栈适合谁网关、Dongle、小规模多设备智能照明、楼宇、传感器网络、智能家居一句话要少量设备、主机集中控制、数据量大选一对多要大量设备、广覆盖、自组网、设备间互传选蓝牙 Mesh。五、模块方案示例5.1 一对多FSC-BT630主从一体6 路参数典型值说明芯片Nordic nRF52832BLE 5.2主从一体连接数6 路最多 6 个 BLE 设备或手机同时接入尺寸10×11.9×1.8mm超小封装功耗保持连接 259µA可发现 100µA适合电池供电认证FCC、CE、TELEC、KC、IC、SRRC合规上市接口UART、I2C、SPI、ADC、PWM便于与主控对接典型应用门锁与灯联动、网关多路采集、小规模多设备互联。数据量不大、要省电、设备数在 6 个以内用它合适。5.2 一对多FSC-BT836B主从一体多路高速参数典型值说明芯片瑞昱 RTL8761BTV蓝牙 5.3 双模SPP GATT HID能力主从一体最多 10 路主模式 7 路 SPP 3 路 BLE速率SPP 80KB/sGATT 65KB/s高速数传尺寸13×26.9×2.4mm36 脚邮票孔功耗保持连接约 6mA适合 Dongle、网关等常供电场景接口UART、I2C、SPI、USB支持 OTA 空中升级典型应用Dongle 连多外设、网关多路数据采集、医疗多设备监测、销售终端。要高速、多路、常供电的选它。5.3 多对多FSC-BT3431SIG Mesh参数典型值说明芯片—BLE 5.1 低功耗 SoC能力主从一体、多连接、SIG Mesh支持 Mesh 与点对点并存尺寸12×15×1.7mm小尺寸封装功耗睡眠 1.4µAPD 130nA发射 4.2mA0dBm超低功耗适合电池供电接口UART、I2C、SPI、ADC、DAC、PWM20 个 GPIO发射功率最高 6dBm接收灵敏度 -96dBm1Mbps温区-40°C85°C工业宽温典型应用智能家居照明、电工开关、蓝牙钥匙、OBU、传感器。要标准 SIG Mesh、低功耗、电池供电的选它。六、方案搭建要点6.1 一对多组网注意啥连接数规划主机能连几路从机总数别超标。轮询策略不能同时下发要设计好轮询顺序和间隔避免某路长期「饿死」。断线重连从机掉线后要能自动或手动重连否则通道会越来越少。功耗主机常驻连接选低功耗芯片、合理广播/扫描间隔。6.2 蓝牙 Mesh 组网注意啥中继布局中继节点要分布均匀保证任意两点间有足够跳数可达。TTL 设置太大浪费带宽太小传不远一般 37 根据网络规模调。LPN 与 Friend电池设备用 LPN附近要有 Friend 帮忙缓存否则收不到消息。子网与密钥大网络要划分子网、分应用密钥安全和运维都更清晰。供电中继节点最好常供电LPN 才能省电。七、小结一对多主从一体多连接主机轮询多从机适合网关、Dongle、小规模多设备几路十几路数据量可以大。多对多蓝牙 Mesh泛洪转发、自组网适合智能照明、楼宇、传感器网络、智能家居节点可达成千上万。选型时要少量、主机集中、高速→ 一对多要大量、广覆盖、自愈、设备互联→ 蓝牙 Mesh。一对多模块看连接数、协议、速率Mesh 模块看中继能力、LPN 支持、生态天猫精灵等。
蓝牙Mesh组网方案：一对多与多对多怎么选？
智能照明一盏灯控制全屋、楼宇里成百上千个传感器互联、仓储里几千个标签同时上报……这些场景光靠传统蓝牙「一对一」连接根本搞不定。于是有了蓝牙Mesh组网和主从一体多连接两类方案——前者是「多对多」大网后者是「一对多」小网。小编就从组网原理、适用场景到模块选型给大家讲讲怎么选。一、为啥需要一对多、多对多传统蓝牙是点对点手机连耳机、手机连手环一次只能连一个。但物联网里大量场景要的是需求典型场景一对多控制一个开关控制多盏灯、一个网关采集多台传感器、一台 Dongle 连多设备多对多互联智能家居里灯、开关、传感器互相联动楼宇里成千上万个节点自组网广覆盖大厂房、商场、仓库单点信号够不着要靠「接力」把消息传远自愈能力某个节点挂了别的节点还能继续转发网络不断所以就有了两大路线主从一体多连接一对多和蓝牙 Mesh多对多。二、一对多方案主从一体多连接2.1 是啥原理主从一体多连接就是主机逐个和从机配对每对连接建一个通道主机可以分别向每个通道发数据、从每个通道收数据。主机和从机角色可以互换——同一颗模块既能做主也能做从所以叫「主从一体」。特点说明连接方式逐个配对每对一个通道下发方式不能同时给所有从机发需要轮询——不同时间跟不同从机通信透传模式不是广播透传要靠指令在指定通道发指定数据网络规模小范围典型几路到十几路典型拓扑微微网Piconet、分散网Scatter net2.2 适用场景场景为啥适合一对多网关多路采集一个网关连多台传感器、多台设备每路独立收发门锁 灯联动门锁、灯都挂在同一主机下主机轮询控制Dongle / 网关电脑/手机通过 Dongle 或网关连多台外设数据量较大智慧医疗病床旁一台主机连多台监测设备数据回传到护士站2.3 一对多模块怎么选关注点说明最大连接数6 路、10 路、十几路都有按实际设备数量选SPP / BLE 比例有的支持 7 路 SPP 3 路 BLE有的纯 BLE看外设协议速率多路同时传数据时单路速率会分高速场景要选支持高速的功耗主从一体常驻连接功耗比 Mesh 低功耗节点略好但比纯从机高配对方式自动配对还是手动配对影响部署体验三、多对多方案蓝牙 Mesh3.1 是啥原理蓝牙 Mesh 是蓝牙技术联盟Bluetooth SIG出的网状网络规范设备之间多对多通信不靠「主机轮询」而是靠泛洪Flooding一个节点发出消息周围支持中继的节点收到后继续转发消息像水波一样扩散出去直到到达目标或超时。机制说明泛洪转发中继节点收到消息就转发扩展覆盖范围不需事先建「路由表」TTL生存周期每转发一次 TTL 减 1为 0 就停防止消息无限转发已转发过滤转发过某条消息的节点不再转发避免环路发布/订阅节点按地址单播、组播、广播收发灵活编组3.2 Mesh 节点类型类型说明中继节点Relay转发消息扩展网络覆盖是 Mesh 能「传远」的关键低功耗节点LPN平时休眠省电靠 Friend 节点帮忙缓存消息需要时再收Friend 节点给 LPN 存消息等 LPN 醒来再发给它代理节点Proxy桥接传统 BLE 设备让手机用 GATT 接入 Mesh 网络3.3 Mesh 能扛多少设备指标典型值网络节点数理论最多 32,767实际 6 万 节点组网有商用案例单条消息跳数由 TTL 控制一般 37 跳够用数据到达率设计合理时可达 99% 以上3.4 适用场景场景Mesh 能解决啥智能照明一盏灯、一个开关可控制全屋灯灯与灯、开关与开关可互相联动楼宇自动化成千上万个传感器、执行器自组网温控、照明、安防统一管理无线传感器网络工厂、仓储、农业大棚大量节点上报数据无需每台都连网关智能家居灯控、电工、窗帘、传感器同一 Mesh 网场景联动、本地控制四、一对多 vs 多对多怎么选对比项主从一体多连接一对多蓝牙 Mesh多对多拓扑星型主机为中心网状无中心节点规模几路十几路几百几万覆盖主机信号范围内靠中继扩展可覆盖整栋楼消息方式主机轮询各从机泛洪任一节点可发多节点可收自愈某从机断连不影响其他某节点挂掉其他节点可继续转发功耗主机常连功耗适中LPN 可超低功耗中继节点功耗略高协议经典蓝牙 SPP BLE 或纯 BLE纯 BLEMesh 协议栈适合谁网关、Dongle、小规模多设备智能照明、楼宇、传感器网络、智能家居一句话要少量设备、主机集中控制、数据量大选一对多要大量设备、广覆盖、自组网、设备间互传选蓝牙 Mesh。五、模块方案示例5.1 一对多FSC-BT630主从一体6 路参数典型值说明芯片Nordic nRF52832BLE 5.2主从一体连接数6 路最多 6 个 BLE 设备或手机同时接入尺寸10×11.9×1.8mm超小封装功耗保持连接 259µA可发现 100µA适合电池供电认证FCC、CE、TELEC、KC、IC、SRRC合规上市接口UART、I2C、SPI、ADC、PWM便于与主控对接典型应用门锁与灯联动、网关多路采集、小规模多设备互联。数据量不大、要省电、设备数在 6 个以内用它合适。5.2 一对多FSC-BT836B主从一体多路高速参数典型值说明芯片瑞昱 RTL8761BTV蓝牙 5.3 双模SPP GATT HID能力主从一体最多 10 路主模式 7 路 SPP 3 路 BLE速率SPP 80KB/sGATT 65KB/s高速数传尺寸13×26.9×2.4mm36 脚邮票孔功耗保持连接约 6mA适合 Dongle、网关等常供电场景接口UART、I2C、SPI、USB支持 OTA 空中升级典型应用Dongle 连多外设、网关多路数据采集、医疗多设备监测、销售终端。要高速、多路、常供电的选它。5.3 多对多FSC-BT3431SIG Mesh参数典型值说明芯片—BLE 5.1 低功耗 SoC能力主从一体、多连接、SIG Mesh支持 Mesh 与点对点并存尺寸12×15×1.7mm小尺寸封装功耗睡眠 1.4µAPD 130nA发射 4.2mA0dBm超低功耗适合电池供电接口UART、I2C、SPI、ADC、DAC、PWM20 个 GPIO发射功率最高 6dBm接收灵敏度 -96dBm1Mbps温区-40°C85°C工业宽温典型应用智能家居照明、电工开关、蓝牙钥匙、OBU、传感器。要标准 SIG Mesh、低功耗、电池供电的选它。六、方案搭建要点6.1 一对多组网注意啥连接数规划主机能连几路从机总数别超标。轮询策略不能同时下发要设计好轮询顺序和间隔避免某路长期「饿死」。断线重连从机掉线后要能自动或手动重连否则通道会越来越少。功耗主机常驻连接选低功耗芯片、合理广播/扫描间隔。6.2 蓝牙 Mesh 组网注意啥中继布局中继节点要分布均匀保证任意两点间有足够跳数可达。TTL 设置太大浪费带宽太小传不远一般 37 根据网络规模调。LPN 与 Friend电池设备用 LPN附近要有 Friend 帮忙缓存否则收不到消息。子网与密钥大网络要划分子网、分应用密钥安全和运维都更清晰。供电中继节点最好常供电LPN 才能省电。七、小结一对多主从一体多连接主机轮询多从机适合网关、Dongle、小规模多设备几路十几路数据量可以大。多对多蓝牙 Mesh泛洪转发、自组网适合智能照明、楼宇、传感器网络、智能家居节点可达成千上万。选型时要少量、主机集中、高速→ 一对多要大量、广覆盖、自愈、设备互联→ 蓝牙 Mesh。一对多模块看连接数、协议、速率Mesh 模块看中继能力、LPN 支持、生态天猫精灵等。
