隨著物聯網技術的飛速發展，越來越多的設備需要實現互聯互通。藍牙Mesh網絡作為一種低功耗、高覆蓋、易于部署的無線通信技術，已經成為物聯網領域中的關鍵技術之一。在藍牙Mesh網絡中，節點之間可以通過多個跳數進行通信，從而實現大范圍的覆蓋。然而，隨著數據量的增加和帶寬需求的提高，如何在藍牙Mesh網絡中實現高效、穩定的多跳大數據量高帶寬傳輸數據成為了一個亟待解決的問題。本文將介紹一種基于藍牙Mesh模塊的多跳大數據量高帶寬傳輸數據方法，以滿足這一需求。
1、目前低功耗藍牙Mesh模塊的數據傳輸現狀
藍牙Mesh模塊技術是低功耗藍牙的進階版，它擴大了藍牙在應用中的規模和范圍。因為它可以支持超過三萬個網絡節點，可以跨越大型建筑物，不僅能使醫療健康應用更加方便快捷，還能監測像學校這類大型公共場所人員的安全動態。
藍牙Mesh模塊覆蓋范圍通過mesh網絡中的relay(中繼)功能來實現的，即在mesh網絡中，消息可以被臨近的節點relay出去，這樣經過多跳之后，消息再到達目標節點。因此傳輸覆蓋能力，指的是在mesh網絡覆蓋的范圍內，通過其網絡內部的節點的relay去實現，同時也可以解決點對點的BLE通信時遇到障礙物會通信不暢的問題。同時relay也引出了mesh網絡的“Managed Flooding”，就是消息會以泛洪方式傳播，只要relay節點收到消息，那么它就會將消息廣播給其他周圍的節點。Flooding的方式是不需要有中心節點去協調的(如Zigbee就有router和coordinator),因此并不會去選擇最優路徑去傳播，而是消息可能通過許多條路徑先后到達......于是，這同時也為Flooding的網絡帶來了問題，消息其實傳輸一次并成功即可，這種方式會有太多的冗余的傳輸，造成能量的消耗和網絡數據的阻塞。
因此，藍牙Mesh模塊通常數據包較短，最長也就幾十個字節。發包頻率不易過快，容易導致整個網絡的數據傳輸性能降低。
2、大數據高吞吐需求
很多場景下，我們不僅需要覆蓋范圍要廣，而且需要大數據量的傳輸。比方說傳輸文件或者圖片等。傳統的藍牙Mesh模塊就不適合了。此時數據將大量的被轉發。整個網絡近乎無法傳輸圖片或者文件。
但是，我們知道在BLE點到點使用GATT方式傳輸方式。傳輸文件圖片的話，就會大大減少傳輸時間。甚至可以達到2Mbps。另外，很多藍牙BLE的芯片是支持GATT Server和GATT Client共存的。
那么，我們就可以實現“手握手”多跳的方式進行大數據量的傳輸。Source節點創建GATT Client,中間節點創建GattServer和GattClient,目的節點創建GATT Server。這樣，就可以實現大數據的多跳數據傳輸。
3、大數據鏈路的路由
根據大數據的傳輸需求，我們需要查找到目的節點的傳輸路徑。我們采用按需路由的方式，建立動態路由。在需要數據傳輸的時候，動態建立大數據鏈路的路由。數據傳輸完成后，自動釋放路徑。是否中間大數據節點，以便其它節點使用。

4、大數據鏈路傳輸
大數據鏈路建立成功后，進入大數據傳輸階段。大數據傳輸階段的鏈路數據包格式如下：

在文件傳輸過程中。我們采用的數據包的具體數據格式。

MesoonRF美迅物聯網-工業物聯網無線通信模塊廠家，提供WiFi模塊,藍牙串口模塊,藍牙Mesh模塊,雙模藍牙模塊,UWB模塊,NFC模塊等產品,并通過了BQB,FCC,CE,KC,MIC等認證。產品包括藍牙串口透傳模塊,藍牙雙模,低功耗藍牙4.2/5.0/5.1/5.2/5.3,5.4,hc05/06,BM77/78等工業級、車規級物聯網方案。

審核編輯 黃宇