Bluetooth Mesh

Bluetooth Mesh ist ein drahtloses Netzwerkprotokoll auf Basis von Bluetooth Low Energy (LE). Es wurde 2017 von der Bluetooth SIG eingeführt und ermöglicht viele-zu-viele-Kommunikation – also die gleichzeitige Nachrichtenübertragung zwischen mehreren Sendern und mehreren Empfängern (engl. many-to-many, abgekürzt m:m). Das Protokoll ist für großflächige Netzwerke wie Gebäudeautomation oder intelligente Beleuchtungssysteme konzipiert.

Frequenz & Modulation

Da Bluetooth Mesh auf Bluetooth LE basiert, nutzt es das 2,4 GHz ISM-Band mit GFSK-Modulation. Die physikalischen Parameter entsprechen denen von LE:

• 40 Kanäle mit 2 MHz Kanalabstand (Werbe- und Datenkanäle)

• GFSK-Modulation mit einer PHY-Bitrate von 1 Mbit/s beim LE-1M-PHY; der effektive Mesh-Netzwerkdurchsatz liegt durch Advertising-Overhead und Relay-Mechanismen deutlich darunter

• Optional: LE Coded PHY für größere Reichweite

Bluetooth Mesh transportiert Nachrichten über den Advertising Bearer oder den GATT Bearer; letzterer nutzt das Proxy-Protokoll über eine GATT-Verbindung.

Typische Anwendungen

Bluetooth Mesh eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen viele Geräte zuverlässig über große Distanzen kommunizieren müssen:

• Intelligente Beleuchtungssysteme

• Gebäudeautomation (z. B. HVAC, Zugangskontrolle)

• Industrielle Zustandsüberwachung

• Einzelhandel und Asset Tracking

Knoten, die die optionale Relay-Funktion unterstützen und entsprechend konfiguriert sind, können Nachrichten über ein verwaltetes Flooding-Verfahren weiterleiten.

Unterschiede zu Bluetooth LE

Bluetooth Mesh ist kein separates Funkprotokoll, sondern ein höheres Protokoll über Bluetooth LE, das Netzwerkfunktionen hinzufügt. Wichtige Unterschiede:

• Viele-zu-viele-Kommunikation (m:m) statt Punkt-zu-Punkt

• Nachrichtenweiterleitung zwischen Geräten zur Reichweitenerhöhung

• Klare Rollendefinitionen (Relay, Proxy, Friend, Low Power Node)

• Standardisierte Modelle für Geräteeigenschaften und sichere Provisionierung

GATT-basierte Verbindungen werden nicht verwendet – die Kommunikation erfolgt über Broadcast.

Bedeutung für Prüfung & Zertifizierung

Bluetooth Mesh-Geräte werden als Bluetooth-LE-Funkgeräte regulatorisch bewertet. Dabei sind das tatsächliche Advertising-Verhalten des Produkts und die Anforderungen des jeweiligen Zielmarkts maßgeblich, beispielsweise hinsichtlich Sendezeit, Duty Cycle und Leistungsdichte.

Interoperabilität und die korrekte Umsetzung von Rollen und Modellen werden getrennt davon im Rahmen der Bluetooth-SIG-Qualifizierung anhand der Mesh Profile Specification geprüft.