【技术专栏】泰凌微电子蓝牙Mesh远程配网功能和测试说明

sunsili

【技术专栏】泰凌微电子蓝牙Mesh远程配网功能和测试说明

1远程配网（Remote Provisioning）

功能介绍

蓝牙Mesh规范1.0版本里面，进行配网（Provisioning）的时候，要求配网节点（Provisioner）和被配网节点（Provisionee）在一跳范围内，因为unprovision beacon 包不能直接进行relay，所以配网过程中的命令交互也就不能进行relay。

为了把一跳以外的节点加入网络，蓝牙Mesh规范1.1版本加入远程配网（Remote Provisioning，RPR）功能。RPR在组网的时候，也是逐个节点进行添加，但是有relay的功能，所以可以添加较远的节点进入网络。目前，泰凌微电子的TLSR825x和TLSR921x系列芯片已经全面支持包括RPR在内的蓝牙Mesh规范1.1的所有新功能。

重要应用场景：采用RPR后，当主机（配网节点）不方便移动时，也可以实现在应用中按实际场景先布置好mesh节点，然后再组网。特别是有网关的应用场景。

RPR组网流程如下:

• 先对配网节点一跳范围内的一个或者多个节点进行组网。
• 通过已经组网的节点扫描更远距离（第二跳范围内）的节点发出来的unprovision beacon并上报给配网节点。
• 配网节点选中某一个上报unprovision beacon的节点（比如已组网节点A上报扫描到了未组网节点 B ）。
• 配网节点对节点B组网时，把要发送给节点B的消息先封装成mesh network message，然后先发送给节点A，然后节点A再把组网信息提取出来，以通用的provision PDU的形式发送给未组网节点B（可以是 PB-ADV, 也可以是 PB-GATT的方式）。
• 节点B回复给配网节点的消息，也是先封装成mesh network message后，再经过A传给配网节点。
• 步骤4和步骤5多次执行，直至组网完成。在此过程中，对于未组网节点 B 来说，可以认为节点 A 是不存在的，和普通的组网模式没有什么区别。
• 通过重复步骤2到6把第二跳范围内的节点组网完成。然后按相同的方式，再搜索和组网第三跳的节点。。直至搜索不到任何未配网节点。
  
  

另外， RPR除了可以做远程组网，还可以做Device Key， Node Address和 Composition Data的更新。

2 使用App测试RPR功能

01 测试条件

1、SDK开发包

访问Telink Wiki下载最新的蓝牙Mesh SDK：

https://wiki.telink-semi.cn/tools_and_sdk/BLE_Mesh/SIG_Mesh/sig_mesh_sdk.zip

2、硬件

本文以TLSR825x芯片作为测试样例。需要TLSR8258 Dongle若干（>=2）作为mesh节点设备，可以通过在线购买获取：

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-24776555937.13.5c531ab2zURieL&id=680419633378

Android或者iOS蓝牙Mesh App

3、手机App

[url=]Android App[/url]在以上SDK开发包中获取：\telink_sig_mesh_sdk\app\android\TelinkBleMesh\TelinkBleMeshDemo-V4.1.0.0-20231113.apk

iOS App可以在App Store通过搜索telinksigmesh获取。

02 SDK代码配置

在默认配置下，RPR功能是关闭的。如需开启该功能，则需要在mesh_config.h文件中打开节点端的 MD_REMOTE_PROV宏开关（如下图）。

将编译后得到的8258_mesh.bin文件烧录到两个TLSR8258 Dongle中，并将dongle上电。

03 APP设置

打开App，⾸⻚点击Setting——Settings——Provision Mode，选择remote provision。

04 测试步骤

1、App首页点击 + 号进入 Remote Provision页面。然后开始自动组网。

开始自动组网前，App会判断，当前App是否是和支持RPR功能的已组网节点处于GATT connected状态，如果不是，则进行普通的 PB-GATT 组网，如果是，则通过这个已组网节点对其它未组网节点进行RPR组网。如下图，其中第一个节点（左上）是通过普通的 PB-GATT进行组网，后面两个（右上和左下）是通过remote provision组网。

2、当超时还未扫描到更多的未组网节点，则表示所有节点已组网完成，然后返回主页显示如下：

3使用网关（gateway）测试RPR功能

01 测试条件

通过网关测试RPR功能与App测试使用同样的SDK开发包（网关的代码配置如下说明）。同样使用TLSR8258 Dongle作为测试硬件，其中一个dongle作为网关设备，其余的多个dongle（>=2）作为mesh节点设备。

此外，在本测试中还需要使用PC[url=]上位机[/url]工具。该工具已经包含于SDK开发包中，路径为\tools\sig_mesh_tool.exe。

02 SDK代码配置

在默认配置下，RPR功能是关闭的。如需开启该功能，则需要在mesh_config.h文件中打开网关和节点端的宏开关MD_REMOTE_PROV（如下图）。

针对网关和节点设备分别编译代码，得到的8258_mesh_gw.bin和8258_mesh.bin文件，分别烧录到网关dongle和节点dongle中。随后，将网关dongle插入电脑USB端口，并将其余节点dongle也上电。

03 测试步骤

1、第一阶段：以普通PB-ADV方式组网一个或多个节点

当网络为空，没有已组网设备时，需要通过普通的 PB-ADV 的方式先把网关一跳范围内的一个或者多个节点先组网成功。

将网关dongle与PC通过USB端口连接。在PC上打开sig_mesh_tool工具，选择网关对应的[url=]ini文件[/url]如下图所示，用PB-ADV方式对其中一个/多个mesh节点进行组网，具体流程参考Sig Mesh Handbook（https://wiki.telink-semi.cn/doc/ ... oper%20Handbook.pdf）网关工程Provisioner加灯章节（10.4）。

组网成功后，点击右下角“Mesh”按钮打开mesh控制界面，并自动发送LIGHTNESS_GET all命令获取当前所有节点，并显示在首页UI界面。

2、第二阶段：RPR添加mesh节点

2.1 点击图中上位机主页的rp_scan按钮，设置好limit（报告的最大扫描设备数量）和timeout（扫描超时限制）（秒）参数。然后点击确认，工具会对前一步获取的已组网节点列表下发scan start命令

节点收到scan start后会回复scan status。

2.2指定的scan节点在scan期间通过REMOTE_PROV_SCAN_REPORT消息上报扫描到的未配网节点。如下图所示：

2.3 在扫描的设备列表双击需要进行RPR的设备（如下图），此时开始发送Remote Provisioning Link Open指令等。

2.4 点击上位机主页Prov按键进入provision界面。

2.5 点击Provision按键触发添加设备。

2.6 Provision完成后会上报设备provision状态。

2.7 绑定app_key

Provision完成后，还需要为model绑定app_key。点击bind_all为model绑定app_key。该流程和非RPR模式是一样的。

此时，就完成了通过RPR对该节点组网。

2.8 重复步骤 (2.1)~(2.7) 逐个对其他节点执行RPR组网，直至把所有节点组网完成。

4 总结

远程配网（Remote Provisioning）（RPR）是蓝牙Mesh 规范1.1中增加的主要新功能之一，便于Provisioner借助中继节点将一跳连接范围以外的远端mesh设备加入网络，使得mesh网络的建立过程更加便利。本文以TLSR825x芯片为例，介绍了使用通过泰凌提供的手机App和PC上位机工具两种途径对RPR功能进行测试验证的基本方法。

目前泰凌微电子的TLSR825x和TLSR921x系列芯片已经全面支持包括RPR在内的蓝牙Mesh规范1.1的所有新功能。后续，我们将推出系列文章对其他蓝牙Mesh 1.1的主要新功能进行介绍。