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Access层简介 Access层定义了应用层如何使用upper协议层的接口#xff0c;它不仅定义了应用层的格式#xff0c;还定义了应用数据在upper层的加密和解密。当收到下层的数据包时#xff0c;它会检查数据的netke…【蓝牙mesh】access层接入层协议介绍
Access层简介 Access层定义了应用层如何使用upper协议层的接口它不仅定义了应用层的格式还定义了应用数据在upper层的加密和解密。当收到下层的数据包时它会检查数据的netkey(网络密钥)和appkey应用密钥是否正确如果数据正确则将数据提供给应用层处理。 总的来说Access层从数据流的角度来讲并不属于某一个单独的协议层 它只是制定了一系列的网络传输规范的这点很类似于BLE中的GAP层。
概念介绍
Model ID
Model ID 是一个16Bit 或者32Bit的一个数值。用来表示设备的某个功能模块比如onoff model, lightness model。 那16Bit的Model ID 和 32Bit的Model ID有什么区别呢
16Bit的Model ID 是有蓝牙技术联盟分配的。 如下图是Sig制定的几个Model ID 32Bit的Model ID是由各个厂商自定义的Model ID。32Bit的Model ID分为两个部分 前16Bit是蓝牙技术联盟给各个厂商分配的Company ID 后16Bit是才是厂商自定义的Model ID。格式如下 至于各个厂商的Company ID, 可以再蓝牙技术联盟官网查询链接https://www.bluetooth.com/specifications/assigned-numbers/
下图就是根据文档搜到的杭州涂鸦智能的Company ID 为 0X07DO, 其他公司的Company ID可以自行搜索。
Access层payload数据 Access层数据每包长度为12个字节如果超过则底层会进行分包最多分包32包所以Access层能够传输的最大数据是384个字节。当然这是包含了TransMIC的长度如果TransMIC长度为4个字节则Access层Payload最大380个字节。其次还要减去对应的Opcode的长度。 如果Opcode长度为1则Payload为379个字节pcode长度为2则Payload为378个字节pcode长度为3则Payload为377个字节厂商自定义的Opcode都是3个字节。 Access层的数据包格式如下图
那什么是Opcode
Opcode操作码
Opcode可以是1、2、3个字节。第一个字节的最高两位表示Opcode的长度。如下图
第一个字节的最高位为0表示Opcode是一个字节 第一个字节的最高两位是10表示Opcode是两个字节 第一个字节的最高两位是11表示Opcode是三个字节。
1个字节的Opcode和2个字节的Opcode是蓝牙技术联盟定义的用作网络信息配网的数据包和应用传输的数据包中。 3个字节的Opcode是厂商可以自行定义的但是也不是三个字节都可以自定义。 Opcode中的第二和第三个字节表示的是厂商的Company ID 只有第一个字节的低6个Bit可以由厂商自定义也就是说一个厂商可以自定义64个字节的Opcode。
Acces层的功能
发送数据 发送的源地址必须是一个单播地址即发送方只能是某一个设备。 发送的目的地址可以是单播地址、群组地址或者虚拟地址。 如果发送方发送了一个带回复的数据包到一个单播地址即数据发给某一个设备则接收方在收到数据后应该延时20-50ms后回复数据包。 如果发送方发送了一个待回复的数据包到一个群组地址即一对多则接收方在收到数据后应该延时20-500ms后回复数据包这样是为了避免多个接收方同时回复数据导致回复数据的网络干扰减少丢包率。 通常设备节点在状态发生变化的时候会立即上报状态给订阅的节点。但是如果设备是刚上电的时候上报状态则应该延时20-500ms以防止多个设备同时上电导致的上报数据干扰。 由于蓝牙Mesh网络的带宽较小所以应该注意节点发送数据的频率一个节点在10秒内发送的数据包最好不要超过100包。
接收数据
当节点收到一包蓝牙Mesh数据后应该经过下面几步判断如果条件都满足才进行处理
通过Opcode判断到该数据包是当前设备model使用的目的地址满足下面其中一条 目的地址是当前设备的单播地址目的地址是当前设备订阅的组地址或者虚拟地址目的地址是0xffff之类的特定地址 该消息用来加密的appkey或者devkey是当前model已经绑定了的
无需ack的数据包 蓝牙Mesh可以制定消息是否需要回复例如像一个群组发送应用消息很多时候会使用noack的数据包这样可以避免群组内多个设备同时回复造成的网络风暴。 但是这样也有一个概率性丢包的问题因为发送方不知道接收方到底有没有收到这条消息。 所以noack的消息更适合一些不太重要场景的群组控制。
需要ack的数据包 蓝牙mesh中大部分的数据都是需要ack的如果发送方在一定的时间内没有收到接收方的ack发送方可以进行重发来保证数据包的必达。 但是对于节点内比较多的网络 最好不是在全组群发需要ack的数据包应该首先确定有哪些设备需要发送然后针对这些设备来进行群控而不是一股脑的全控。
发布和订阅 节点里每个model都可以订阅一个或多个地址地址可以是群组地址或者虚拟地址。 发送方向这个订阅地址发送的消息会被订阅这个地址的设备接收到。
