BLE MESH 学习[1] - ESP32 篇

BLE MESH 学习

BLE MESH 是一种蓝牙（n:m）组网的技术。

本篇先介绍 BLE MESH 到使用 ESP32 的官方示例对其进行学习讲解。

后面会进一步学习 SIG 的 BLE MESH 协议和架构，以及 RTL8762C 使用。

一、 BLE 和 经典蓝牙简介

1.1 SIG 简介

蓝牙技术现如今由蓝牙技术联盟（Bluetooth special interest group，简称Bluetooth SIG）制定，后面称 SIG。SIG 负责发布维护蓝牙的通信规格和标准。

1.2 BLE 的诞生

SIG 在 2010 年发布了蓝牙4.0，第一次引入的 LE（Low Energy）模式，到后来 2014年发布蓝牙4.2 ，2016 年发布蓝牙5.0。其中 LE 模式常被称为 BLE (Bluetooth Low Energy，蓝牙低功耗)。

在蓝牙4.0 规格中，SIG 定义了四种蓝牙 controller 技术：BR，EDR，AMP 和LE，也就是说，蓝牙只有一种蓝牙，那就是 SIG 的蓝牙，而蓝牙技术本身包含四种类型：BR，EDR，AM 和 LE。

其中 LE 技术就是面向更低成本和功率消耗应用的，在物联网有更好的应用。相反地其他 BR、EDR、AM 等经典技术也就合称为经典蓝牙（BT）。

1.3 BLE 和经典蓝牙应用

下面引用参考的一张图片很好介绍了蓝牙的应用差异。

注意 ：经典蓝牙和蓝牙低功耗物理层调制是不同的，所以两者无法进行通信。市面上的蓝牙也分经典蓝牙和低功耗蓝牙以及双模蓝牙，双模即是可以在两种模式中任意切换。

1.4 BLE MESH

BLE EMSH 就是使用 BLE技术进行组网，使得我们能够通过一个网关控制多个节点，节点间互为中继自发连成一个网络，使我们即可以控制其中任一一个节点，也可以控制多个节点协同运作。

二、乐鑫 ESP-BLE-MESH

相对而言，目前 BLE-MESH 的教程比较稀少，且硬件设备类型繁杂。个人比较熟悉 ESP-IDF 以及 ESP32 ，且乐鑫教程文档比较完善清晰，于是使用 ESP32 进行起步对其进行学习。

下面引用其图片、视频进行简单介绍，旨在快速介绍程序以及相关使用流程。详细可以参考 乐鑫 ESP-BLE-MESH API 导向。

2.1 准备

• 三片ESP32 开发板

• bluetooth / esp_ble_mesh / ble_mesh_node / onoff_server 代码

• nRF Mesh 手机应用程序

2.2 烧入程序

将程序烧入后，初始化未连接，LED 灯呈现绿色。

2.3 连接配置

1. 启动 nRF Mesh Android 程序，扫描发现三个未配置的设备，点击任意一个对其配置。

1. 依次按下 IDENTIFY、PROVISION 。

   

2. 按下 PROVISION 后，应用程序尝试配置该设备。

   • 断开与节点的连接

   • 尝试与节点重新连接

   • 成功连接并发现ESP-BLE-MESH GATT服务

   • 获取节点的成分数据并向其添加AppKey

   如果成功，会发现右侧图片已经解码成功，

   

   如果失败，那么只能尝试重新连接，

   ​

3. 然后初始化配置完三个设备，然后设备的绿灯应该都会熄灭

   

4. 配置初始化完成后，将主元素中的 AppKey 与通用的 OnOff 服务器模型绑定。

5. 绑定完成后，可以使用 APP 控制 RED 颜色开关。

   

三、程序代码分析

TODO

参考

• 低功耗蓝牙和经典蓝牙概述
• 蓝牙低功耗-维基百科
• 乐鑫 ESP-BLE-MESH API 导向
• 乐鑫 ESP BLE Mesh Node demo