SIG Mesh 是由 蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG） 制定的 低功耗蓝牙（BLE）网状网络协议，专为物联网（IoT）设备设计，支持大规模设备组网和高效通信。以下是其核心要点：
1. 基本概念
- 发布背景：2017年正式推出，弥补传统蓝牙在广域多设备互联场景的不足。
- 网络拓扑：采用 去中心化的网状网络（Mesh）结构，设备之间可相互通信并中继数据，扩大覆盖范围。
- 核心目标：为智能家居、工业自动化等场景提供高可靠性、低功耗的组网方案。
2. 技术特点
- 低功耗（BLE）兼容
基于蓝牙4.0及以上版本的BLE技术，支持电池供电设备长期运行。 - 多对多通信
设备（节点）既可收发数据，也可作为中继转发信息，避免单点故障。 - 自修复能力
动态路由机制：若某节点失效，数据自动选择其他路径传输。 - 大规模组网
理论上支持 数万个节点 组网，适合复杂场景（如整栋楼的智能照明）。 - 分层安全机制
采用多层加密（如AES-128）和密钥管理（网络密钥、设备密钥、应用密钥）。
3. 网络角色
- 中继节点（Relay Node）
转发数据包，扩展网络覆盖范围（需持续供电）。 - 低功耗节点（Low Power Node, LPN）
依赖 友节点（Friend Node） 代理收发数据，节省电量（如电池供电的传感器）。 - 代理节点（Proxy Node）
允许传统蓝牙设备（如手机）通过GATT协议接入Mesh网络。
4. 通信方式
- 发布-订阅模型
设备向特定地址（组地址、单播地址）发布消息，订阅该地址的设备接收消息。 - 洪泛（Flooding）机制
消息通过广播扩散到全网，由中继节点逐跳转发，确保可靠性（但可能增加延迟和功耗）。
5. 典型应用场景
- 智能家居
灯光控制、温湿度传感器、安防系统等。 - 商业照明
大型建筑的智能灯具组网，支持群控和动态调光。 - 工业物联网（IIoT）
设备状态监控、传感器数据采集。 - 资产追踪
仓库或医院内的物品定位。
6. 优势与局限
- 优势
- 兼容现有蓝牙设备，无需额外硬件。
- 网络扩展性强，抗干扰能力高。
- 标准化协议，生态完善（如Nordic、Silicon Labs等厂商支持）。
- 局限
- 洪泛机制可能导致延迟和功耗波动。
- 大规模网络需优化中继节点布局。
- 相比Zigbee，开发复杂度略高。
7. 对比其他Mesh协议
| 特性 | SIG Mesh | Zigbee | Z-Wave |
|---|---|---|---|
| 频段 | 2.4 GHz（全球通用） | 2.4 GHz/Sub-GHz | Sub-GHz（地区特定） |
| 功耗 | 低（BLE优化） | 中等 | 低 |
| 最大节点数 | 数万 | 数百 | 数百 |
| 兼容性 | 蓝牙设备广泛支持 | 需专用芯片 | 需专用芯片 |
| 典型应用 | 智能家居、商业照明 | 工业控制、家居自动化 | 家庭安防、小型家居 |
8. 开发资源
- 协议栈：Nordic nRF5 SDK、Silicon Labs Bluetooth SDK。
- 工具：蓝牙Mesh配置工具（如nRF Mesh App）。
- 测试认证：需通过Bluetooth SIG认证以确保兼容性。
SIG Mesh 凭借其标准化、高扩展性和低功耗特性，已成为物联网领域的重要组网方案，尤其适合需要广覆盖和灵活部署的场景。