蓝牙mesh组网实践(厂商透传模型介绍)

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CH582的官方EVT中,除了代理节点例程和天猫精灵例程外都提供了厂商定义的透传模型。

模型位于蓝牙mesh网络协议中的最上层,负责标准化用户应用场景的实例,比如说开关模型、亮度模型、风速模型。由于蓝牙mesh网络中所有数据都经由广播承载层传输,根据网络地址来区分节点,判断数据来源,也就缺少了管道、路由、端口等的区分数据种类、路径的工具和手段,故需要模型来对数据进行判别。对于模型来说,举个例子,一个智能小灯,只支持打开或者关闭,程序中只有一个开关模型,这时候收到一个指令让它调节色温,就会出错;要想小灯能够识别该指令,就需要添加色温模型来处理指令;换言之,开关模型规定了开关小灯的指令应该是什么样的,色温模型规定了调节色温的指令应该是什么样的。标准模型可以参考天猫精灵例程中的通用模型。

对于请求、设置服务端状态的一边,称之为客户端;对于存储模型状态以及收到消息时的应对方法的一边,称之为服务端。在配网器配网方式中,配网器作为网络的“中心节点”,包含的模型为客户端;其他节点除了代理节点没有包含透传模型外,都使用服务端模型。

 

客户端透传模数据向服务端发送函数,一个有应答机制,函数为:int  vendor_message_cli_write(struct send_param *param, uint8_t *pData, uint16_t len);

一个无应答机制,函数为:int  vendor_message_cli_send_trans(struct send_param *param, uint8_t *pData, uint16_t len),两者只有有无应答的区别,参数相同。

*pData指向需要发送的数组,len是发送的数组字节数长度。

其中最关键是第一个参数——发送参数结构体↓

 

app_idx:16位的AppKey的索引,用于选择16字节的AppKey。配网器可以存储多个AppKey并且需要维护模型与AppKey的绑定关系,配网器在配网时会将模型与AppKey绑定,每个模型可以绑定一个或多个AppKey(默认每个模型绑定一个AppKey,可在app_mesh_confg.h头文件中更改,最多三个)。绑定同一个的AppKey后,模型之间才可通信。对于配网器例程,这里的self_prov_app_idx指向的是配网时透传模型绑定的AppKey,用户若添加了更多模型和更多AppKey,可以直接赋值比如说0x0001来指向对应的AppKey。

addr:配网过程中,配网器会自动存储节点的网络地址在一个结构体数组中,可以将绝对地址0x0001改成app_nodes[n].node_addr来代入第n个节点的网络地址。默认0x0001地址为配网器地址。

trans_cnt:对于需要应答的消息,每次发送都会等待应答消息一定时长(默认2秒),超时便会重传;等待时间内收到应答,则不会重传。对于无应答消息,由于不知道接收方是否收到了消息,都会按本参数发送相应次数。0x03表示总计传输次数为3次,0x01即为只传一次,不重传。应答超时时长可在 app_vendor_model_cli.c 中的 cli_msg_timeout 静态变量处修改。

period:重传间隔,数据量较多、网络内同一时刻的消息数较多,建议重传间隔加大。

rand:随机延迟,图中为0即没有加延迟。可以使用(tmos_rand()%200)来设置一个0~199范围内的随机数。这个值为1600时会延迟1s发送,设置0~199则延迟不超过125ms。

tid:用于应用层判断消息是否重复,是回复还是丢弃。比如说配网器往某个节点发送一个无应答消息,tid标号为0x11(3次重传的tid均为0x11);接下来再往某个节点发送一个有应答消息,tid标号即为0x12。客户端(_cli)使用标号0~127,服务端(_srv)使用标号128~191。

send_ttl:在mesh协议中占7位。默认值为255(不是最大值,是指使用系统默认TTL值),用户指定的话最大值为127(0x7F)。可以根据预计消息转发的跳数来设置最佳TTL值以减小广播承载层压力。

 

类似的,服务端透传模数据向客户端发送函数,一个有应答机制,函数为:int  vendor_message_srv_indicate(struct send_param *param, uint8_t *pData, uint16_t len);

一个无应答机制,函数为:int  vendor_message_srv_send_trans(struct send_param *param, uint8_t *pData, uint16_t len),两者只有有无应答的区别,参数相同。

注意:服务端向客户端发包,才可用indicate;若服务端向另一个服务端模型发包,由于服务端是没有注册indicate操作码对应的函数的,故只能用trans。只有客户端有注册indicate操作码对应函数。

发送参数与客户端一致,参考上面的结构体。

 

上面展示了如何在用户层面发出数据,接下来展示如何显示接收到的数据,这样以来就能将透传模型最基本地用起来了。

在app.c中有如下函数↓。官方例程中打印了部分数据,没有将透传内容全部打印出来。可以在下图的函数中添加相应代码来打印全部数据。

 

同样可以在这个函数接下来的判断中作相应处理↓

 

小贴士:①使用CH582官方提供的透传模型,不一定要是客户端与服务端互相发消息,因为该模型主要是透传数据使用,不存在对于模型状态的存储和请求(比如说智能灯的当前状态是开,收到指令后下一个状态是关,状态切换时需要广播一个消息表示状态切换成功),客户端给客户端发消息也可。

②CH582是单线程单片机,不能同时处理多个消息,也不能同时处理收和发,故不要让多个节点同时给同一个节点发消息,可以在发包节点调整为不同的重发间隔,或者加上随机延迟参数,否则会造成严重丢包。

③若接收的数据较长,全部打印出来可能会影响丢包率,尤其是对于作为需要管理多个节点的“中心节点”的配网器来说。

posted @ 2022-05-19 10:46  JayWell  阅读(2220)  评论(0编辑  收藏  举报