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在人工智能物聯網(AIoT)時代背景下，藍牙連接技術在近場通信領域中舉足輕重。藍牙mesh技術是藍牙SIG組織於2017年7月首發的，技術新穎，優勢明顯。阿裡巴巴是最早研究藍牙mesh技術並產品化的公司，通過項目實戰積累技術經驗和解決方案，本書全面地介紹藍牙mesh技術，包括廣播、配網、安全、協議等關鍵內容，以及阿裡巴巴的具體實踐方案：IoTConnect Kit解決方案。該方案包含了語音配網＆控制、互聯互通標準、智能家電規範、SDK、模組、產品、認證體系等一系列提高行業智能化改造效率的工具包。本書適合物聯網開發者、智能硬件開發者、天貓精靈生態開發者、微電子學、電子工程、計算機等相關專業的學生、人工智能物聯網興趣愛好者或發燒友閱讀。
名人/編輯推薦
萬物智聯的基礎技術――藍牙mesh，一本書搞定！阿裡巴巴集團副總裁 庫偉、金海鵬博士聯袂作序推薦！
1 藍牙mesh首著出版，由阿裡巴巴天貓精靈終端總經理和藍牙BLE&mesh方面的資深專家全力打造。
2 得到了阿裡巴巴集團二位副總裁 庫偉、泰淩微電子?共同創始人/COO金海鵬博士的親筆作序推薦。
3 藍牙mesh技術是藍牙SIG組織於2017年7月首發的，技術新穎、優勢明顯，本書全面地介紹了藍牙mesh技術細節，以及落地實踐案例，是瞭解藍牙mesh技術的首選讀物。
4 本書適合物聯網開發者、智能硬件開發者、天貓精靈生態開發者、微電子學、電子工程、計算機等相關專業的學生、人工智能物聯網興趣愛好者或發燒友等閱讀。
1 藍牙mesh首著出版，由阿裡巴巴天貓精靈終端總經理和藍牙BLE&mesh方面的資深專家全力打造。
2 得到了阿裡巴巴集團二位副總裁 庫偉、泰淩微電子?共同創始人/COO金海鵬博士的親筆作序推薦。
3 藍牙mesh技術是藍牙SIG組織於2017年7月首發的，技術新穎、優勢明顯，本書全面地介紹了藍牙mesh技術細節，以及落地實踐案例，是瞭解藍牙mesh技術的首選讀物。
4 本書適合物聯網開發者、智能硬件開發者、天貓精靈生態開發者、微電子學、電子工程、計算機等相關專業的學生、人工智能物聯網興趣愛好者或發燒友等閱讀。
目次
第 1 章 藍牙 mesh 介紹 / 1
1.1 藍牙技術簡介 / 1
1.2 藍牙 mesh 的基本概念 / 3
第 2 章 藍牙 mesh 協議 / 11
2.1 承載層 / 12
2.1.1 廣播承載器 / 12
2.1.2 GATT 承載器 / 12
2.2 網絡層 / 13
2.2.1 地址 / 13
2.2.2 網絡層 PDU / 15
2.2.3 網絡層接口 / 17
2.2.4 網絡層行為 / 18
2.3 底層傳輸層 / 18
2.3.1 底層傳輸層 PDU / 19
2.3.2 分包和組包 / 22
2.4 上層傳輸層 / 26
2.4.1 上層傳輸層訪問 PDU / 26
2.4.2 上層傳輸層控制 PDU / 27
2.4.3 上層傳輸層行為 / 27
2.4.4 朋友關係 / 28
2.4.5 心跳消息 / 28
2.5 訪問層 / 30
2.5.1 訪問層數據包 / 30
2.5.2 訪問層的行為 / 31
2.5.3 兩種類型的消息 / 32
2.5.4 訂閱和發佈 / 32
2.5.5 消息序列 / 34
2.6 基礎模型層 / 35
第 3 章 藍牙 mesh 廣播 / 41
3.1 管理型網絡洪泛 / 41
3.1.1 信息緩存隊列 / 42
3.1.2 TTL 字段 / 42
3.2 藍牙 mesh 廣播的數據格式 / 43
3.2.1 Mesh Beacon / 43
3.2.2 PB-ADV / 46
3.2.3 Mesh Message / 47
第 4 章 藍牙 mesh 配網 / 48
4.1 藍牙 mesh 配網概述 / 48
4.1.1 配網角色 / 48
4.1.2 配網流程 / 49
4.2 藍牙 mesh 配網協議 / 49
4.2.1 配網的協議棧 / 49
4.2.2 承載層 / 50
4.2.3 傳輸層 / 51
4.2.4 配網協議 / 51
4.3 藍牙 mesh 配網流程 / 52
4.3.1 信標階段 / 52
4.3.2 邀請階段 / 54
4.3.3 交換公鑰階段 / 55
4.3.4 身份認證階段 / 58
4.3.5 分發配網數據 / 62
4.4 低功耗藍牙設備配網 / 63
4.4.1 基本原理 / 63
4.4.2 代理節點 / 64
4.4.3 藍牙 mesh 代理服務 / 64
4.4.4 代理協議 / 65
4.4.5 代理過濾器 / 65
4.4.6 智能手機或平板電腦的角色 / 66
第 5 章 藍牙 mesh 安全 / 67
5.1 IoT 設備的安全威脅 / 67
5.2 藍牙 mesh 的安全策略 / 68
5.2.1 現有安全策略 / 68
5.2.2 三元組 / 69
5.3 藍牙 mesh 安全規範 / 70
5.3.1 消息加密 / 70
5.3.2 報文序列號 / 71
5.3.3 IV 索引 / 71
5.3.4 Nonce / 72
5.3.5 密鑰 / 74
5.3.6 消息安全性 / 77
第 6 章 藍牙 mesh 模型 / 81
6.1 基礎模型 / 81
6.1.1 配置模型 / 81
6.1.2 多個 Key 索引的組合 / 82
6.1.3 AppKey / 83
6.1.4 模型與 AppKey / 85
6.1.5 心跳廣播 / 86
6.1.6 模型訂閱 / 88
6.2 通用模型 / 89
6.2.1 通用服務模型字段說明 / 90
6.2.2 通用開關服務模型 / 91
6.3 Lighting Server 模型 / 93
6.3.1 Lightness 狀態 / 95
6.3.2 Light Lightness 狀態 / 97
6.3.3 Light CTL 狀態 / 104
6.3.4 Lighting 模型總結 / 111
6.4 廠商自定義模型 / 112
第7 章 藍牙mesh 低 功耗 / 113
7.1 標準藍牙 mesh 低功耗 / 113
7.1.1 藍牙 mesh 低功耗簡介 / 113
7.1.2 Friend 節點與低功耗節點 / 113
7.1.3 藍牙 mesh 低功耗的控制消息 / 114
7.2 精靈低功耗 / 118
7.2.1 精靈低功耗的實現方案 / 118
7.2.2 精靈低功耗在紅外遙控器中的應用 / 118
第 8 章 藍牙 mesh 落地方案淺析 / 121
8.1 藍牙 mesh 在智能音箱上的
應用 / 121
8.1.1 搜索 / 121
8.1.2 連接 / 122
8.1.3 配置、控制 / 122
8.2 藍牙 mesh 軟件框架簡介 / 124
8.3 一種 ADVBearer 在 Android 上的實現 / 126
第 9 章 天貓精靈 IoT 開放
平臺 / 129
9.1 天貓精靈 IoT 開放平臺介紹 / 129
9.1.1 接入方式 / 129
9.1.2 平臺亮點 / 130
9.2 如何創建一個產品 / 130
9.2.1 接入流程 / 131
9.2.2 產品定義 / 131
9.2.3 人機交互 / 135
9.2.4 設備調試 / 138
9.2.5 軟件發佈 / 138
9.3 調試中心 / 139
9.3.1 調試準備 / 140
9.3.2 語音調試 / 142
9.3.3 觸屏圖形界面調試 / 142
9.3.4 指令下發調試 / 143
9.4 產品量產 / 144
9.4.1 三元組介紹 / 144
9.4.2 產品量產流程 / 144
9.5 藍牙 mesh 協議定制 / 146
9.5.1 廣播 / 146
9.5.2 mesh 數據的接收和發送 / 147
9.5.3 消息回復規則 / 149
9.5.4 配網鑒權 / 149
9.5.5 配網過程定制 / 150
9.5.6 模型訂閱列表 / 150
9.5.7 設備上電規範 / 150
9.5.8 設備同步規範 / 151
9.5.9 設備複位規範 / 151
9.6 藍牙 mesh 擴展協議 / 151
9.6.1 模型 / 152
9.6.2 擴展消息 / 152
9.6.3 智能家居設備 / 157
9.6.4 樣本數據 / 157
9.7 藍牙 mesh 燈泡開發實例 / 159
9.7.1 模型分析 / 159
9.7.2 代碼實操 / 161
參考文獻 / 167
1.1 藍牙技術簡介 / 1
1.2 藍牙 mesh 的基本概念 / 3
第 2 章 藍牙 mesh 協議 / 11
2.1 承載層 / 12
2.1.1 廣播承載器 / 12
2.1.2 GATT 承載器 / 12
2.2 網絡層 / 13
2.2.1 地址 / 13
2.2.2 網絡層 PDU / 15
2.2.3 網絡層接口 / 17
2.2.4 網絡層行為 / 18
2.3 底層傳輸層 / 18
2.3.1 底層傳輸層 PDU / 19
2.3.2 分包和組包 / 22
2.4 上層傳輸層 / 26
2.4.1 上層傳輸層訪問 PDU / 26
2.4.2 上層傳輸層控制 PDU / 27
2.4.3 上層傳輸層行為 / 27
2.4.4 朋友關係 / 28
2.4.5 心跳消息 / 28
2.5 訪問層 / 30
2.5.1 訪問層數據包 / 30
2.5.2 訪問層的行為 / 31
2.5.3 兩種類型的消息 / 32
2.5.4 訂閱和發佈 / 32
2.5.5 消息序列 / 34
2.6 基礎模型層 / 35
第 3 章 藍牙 mesh 廣播 / 41
3.1 管理型網絡洪泛 / 41
3.1.1 信息緩存隊列 / 42
3.1.2 TTL 字段 / 42
3.2 藍牙 mesh 廣播的數據格式 / 43
3.2.1 Mesh Beacon / 43
3.2.2 PB-ADV / 46
3.2.3 Mesh Message / 47
第 4 章 藍牙 mesh 配網 / 48
4.1 藍牙 mesh 配網概述 / 48
4.1.1 配網角色 / 48
4.1.2 配網流程 / 49
4.2 藍牙 mesh 配網協議 / 49
4.2.1 配網的協議棧 / 49
4.2.2 承載層 / 50
4.2.3 傳輸層 / 51
4.2.4 配網協議 / 51
4.3 藍牙 mesh 配網流程 / 52
4.3.1 信標階段 / 52
4.3.2 邀請階段 / 54
4.3.3 交換公鑰階段 / 55
4.3.4 身份認證階段 / 58
4.3.5 分發配網數據 / 62
4.4 低功耗藍牙設備配網 / 63
4.4.1 基本原理 / 63
4.4.2 代理節點 / 64
4.4.3 藍牙 mesh 代理服務 / 64
4.4.4 代理協議 / 65
4.4.5 代理過濾器 / 65
4.4.6 智能手機或平板電腦的角色 / 66
第 5 章 藍牙 mesh 安全 / 67
5.1 IoT 設備的安全威脅 / 67
5.2 藍牙 mesh 的安全策略 / 68
5.2.1 現有安全策略 / 68
5.2.2 三元組 / 69
5.3 藍牙 mesh 安全規範 / 70
5.3.1 消息加密 / 70
5.3.2 報文序列號 / 71
5.3.3 IV 索引 / 71
5.3.4 Nonce / 72
5.3.5 密鑰 / 74
5.3.6 消息安全性 / 77
第 6 章 藍牙 mesh 模型 / 81
6.1 基礎模型 / 81
6.1.1 配置模型 / 81
6.1.2 多個 Key 索引的組合 / 82
6.1.3 AppKey / 83
6.1.4 模型與 AppKey / 85
6.1.5 心跳廣播 / 86
6.1.6 模型訂閱 / 88
6.2 通用模型 / 89
6.2.1 通用服務模型字段說明 / 90
6.2.2 通用開關服務模型 / 91
6.3 Lighting Server 模型 / 93
6.3.1 Lightness 狀態 / 95
6.3.2 Light Lightness 狀態 / 97
6.3.3 Light CTL 狀態 / 104
6.3.4 Lighting 模型總結 / 111
6.4 廠商自定義模型 / 112
第7 章 藍牙mesh 低 功耗 / 113
7.1 標準藍牙 mesh 低功耗 / 113
7.1.1 藍牙 mesh 低功耗簡介 / 113
7.1.2 Friend 節點與低功耗節點 / 113
7.1.3 藍牙 mesh 低功耗的控制消息 / 114
7.2 精靈低功耗 / 118
7.2.1 精靈低功耗的實現方案 / 118
7.2.2 精靈低功耗在紅外遙控器中的應用 / 118
第 8 章 藍牙 mesh 落地方案淺析 / 121
8.1 藍牙 mesh 在智能音箱上的
應用 / 121
8.1.1 搜索 / 121
8.1.2 連接 / 122
8.1.3 配置、控制 / 122
8.2 藍牙 mesh 軟件框架簡介 / 124
8.3 一種 ADVBearer 在 Android 上的實現 / 126
第 9 章 天貓精靈 IoT 開放
平臺 / 129
9.1 天貓精靈 IoT 開放平臺介紹 / 129
9.1.1 接入方式 / 129
9.1.2 平臺亮點 / 130
9.2 如何創建一個產品 / 130
9.2.1 接入流程 / 131
9.2.2 產品定義 / 131
9.2.3 人機交互 / 135
9.2.4 設備調試 / 138
9.2.5 軟件發佈 / 138
9.3 調試中心 / 139
9.3.1 調試準備 / 140
9.3.2 語音調試 / 142
9.3.3 觸屏圖形界面調試 / 142
9.3.4 指令下發調試 / 143
9.4 產品量產 / 144
9.4.1 三元組介紹 / 144
9.4.2 產品量產流程 / 144
9.5 藍牙 mesh 協議定制 / 146
9.5.1 廣播 / 146
9.5.2 mesh 數據的接收和發送 / 147
9.5.3 消息回復規則 / 149
9.5.4 配網鑒權 / 149
9.5.5 配網過程定制 / 150
9.5.6 模型訂閱列表 / 150
9.5.7 設備上電規範 / 150
9.5.8 設備同步規範 / 151
9.5.9 設備複位規範 / 151
9.6 藍牙 mesh 擴展協議 / 151
9.6.1 模型 / 152
9.6.2 擴展消息 / 152
9.6.3 智能家居設備 / 157
9.6.4 樣本數據 / 157
9.7 藍牙 mesh 燈泡開發實例 / 159
9.7.1 模型分析 / 159
9.7.2 代碼實操 / 161
參考文獻 / 167
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