LV04-天猫蓝牙Mesh项目-01-课程介绍

本文主要是天猫蓝牙Mesh项目——课程介绍的相关笔记,若笔记中有错误或者不合适的地方,欢迎批评指正😃。

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Bluetooth 技术网站 蓝牙协议规范什么的可以来这里找
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开发手册 AliOS Things开发指南 AliOS Things开发指南,这里是最新版本,可以直接从官网找到
AliOS Things开发指南 AliOS Things应用开发指南,这里应该是3.3版本的完整开发文档
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《设备端开发指南》
Wi-Fi IoT品类定义与功能开发 天猫精灵IoT开放平台——Wi-Fi IoT品类定义与功能开发
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esp8266开发板 一个教程:ESP8266-NodeMCU开发板详解-太极创客 (taichi-maker.com)
TLSR8258 Datasheet Datasheet for Telink BLE + IEEE802.15.4 MultiStandard Wireless SoC TLSR8258
参考资料 AliOS Things 3.0 应用开发指南 这个只是一篇参考文章,里面是一些环境搭建相关的,可以参考
IP知识百科 - 华为 (huawei.com) IP的一些相关知识点
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蓝牙规范相关文档 Core Specification 5.2 核心规格 5.2,该规范定义了创建可互操作的Bluetooth 设备所需的技术。
《Core_v5.2.pdf》
Mesh Model(v1.1) 本Bluetooth 规范定义了模型(以及它们所需的状态和消息),这些模型用于在mesh 网络中的节点上执行基本功能,超出了Bluetooth Mesh 配置文件 规范中定义的基础模型。
本规范包括定义跨设备类型标准功能的通用模型,以及支持关键mesh 场景的模型,如照明控制、传感器、时间和场景。
《MshMDL_v1.1.pdf》
Mesh Profile(v1.0.1) 该Bluetooth 规范定义了基本要求,以实现可互操作的mesh 网络解决方案,用于Bluetooth 低能量无线技术。
《MshPRFv1.0.1.pdf》
Mesh Device Properties 本规范包含Bluetooth Mesh 配置文件 和Bluetooth Mesh 模型规范所要求的设备属性的定义。
但是跟之前的有些区别,我主要看的之前的版本:《MMeshDeviceProperties_v1.2.pdf》
GATT Specification Supplement GATT Specification Supplement | Bluetooth® Technology Website。
好像可以在线看:《GATT Specification Supplement》
Assigned Numbers GATT的一些类型定义可以在这里找。
AliOS Things alios-things/AliOS-Things Gitee上的AliOSThings SDK源码仓库
alibaba/AliOS-Things GitHub上的AliOSThings SDK源码仓库
天猫精灵蓝牙Mesh协议栈 alibaba-archive/genie-bt-mesh-stack GitHub上的天猫精灵蓝牙Mesh协议栈源码仓库。
之前是在alibaba/genie-bt-mesh-stack这个仓库。
写笔记的时候最新提交为faf523618a6a2560090fc423222b9db80984bb7a
蓝牙Mesh设备开发指南 阿里云生活服务平台开发手册——蓝牙设备开发一节中的内容

这一LV的笔记起始跟前面有所重叠,互相补充吧算是。

一、课程介绍与项目展示

天猫精灵课程大纲

二、项目涉及技术分析

天猫精灵语音控制生态架构:

天猫精灵网络框架

(1)云:阿里云、天猫精灵生活平台。

(2)管:蓝牙Mesh、WiFi。管就像高速公路,数据就像装有货物或者人的车,车从出发地到目的地是最终目的,管就是能保证车运输安全、效率的高速公路。

(3)端:泰凌微TLSR8258、天猫精灵音箱(网关)、安卓手机。

三、项目模块化设计

1. 设备通信选择

1.1 三种协议

蓝牙MeshZigbeeThread都是面向物联网领域的低功耗、自组网无线通信协议。

1.1.1 Zigbee

zigbee

Zigbee:Zigbee联盟,现更名为CSA(Connectivity Standards Alliance,连接标准联盟),Zigbee是一种应用于短距离和低速率下的无线通信技术,为了在全球统一标准上实现简单可靠、价格低廉、功耗低、无线连接的监测和控制产品进行合作,并于2004年12月发布了第一个正式标准。

1.1.2 Thread

Thread

Thread:Thread 是一种低功耗、低延迟的无线网状网络协议,使用开放且经过验证的标准构建。Thread解决了物联网的复杂性,解决了互操作性、范围、安全性、能源和可靠性等挑战。Thread网络没有单点故障,并具有自我修复能力。是Google旗下Nest 实验室于2014年7月提出的家庭物联网通讯协定技术。

1.1.3 Bluetooth

蓝牙图标

蓝牙Mesh:蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)在2017年7月正式推出的蓝牙设备组网标准。区别于以往的蓝牙ble设备”一对一“或者”一对多“的通讯关系。蓝牙Mesh使网络内的蓝牙设备可以实现“多对多“的通讯,这将大大增加蓝牙的通讯距离和应用场景,填补了蓝牙在大规模组网应用领域的空白。

1.2 通信协议优略势

自组网协议优略势

1.3 性能分析

主要从延迟、数据吞吐量、接收成功率、连接数量分析。

  • 4跳发送数据长度(单位:字节)与延迟(单位:毫秒)对比
图片1
  • 小数据包 延迟与跳数对比
图片2
  • 成功接收率:24个节点设备发送5-8字节的成功接收率
图片3
  • 24个节点32或50个字节的成功接收率
图片4
  • 192个节点5到8个字节的成功接收率
图片5

1.4 蓝牙Mesh应用优势

(1)蓝牙室内定位;

(2)移动端直连入网;

(3)小数据量应用性能较好;

(4)连接数量多。

总体来说,蓝牙Mesh、Zigbee和Thread都有自己的优势和不足。选择哪种技术很大程度上取决于具体的应用场景。在选择时需要考虑到灵活性、兼容性、设备控制能力、跨平台支持能力、成本等因素。

2. 天猫精灵开发箱介绍

天猫精灵开发箱

(1)3个泰凌微8258模块、Micro USB线、MiNi USB线和烧录器;

(2)1个WiFi模块;

(3)天猫精灵音箱及电源;

(4)风扇模块;

(5)DS18B20温度模块;

(6)《蓝牙mesh实战》书籍。

3. 软件设计方案

SDK采用天猫精灵官方提供,内部使用AliOS Things操作系统,包含蓝牙协议栈。

四、项目基础要求与课程收获

1. 需要哪些基础知识储备

(1)C语言、数据结构;

(2)了解HAL硬件抽象层的概念;

(3)了解Alios Things操作系统;

(4)了解BLE蓝牙协议栈。

2. 课程收获

(1)蓝牙mesh应用开发;

(2)开发天猫精灵衍生产品;

(3)智能家居设计方案开发;

(4)设计大规模局域网络连接场景。