藍牙技術的起源與發展歷程
西元十世紀，有一名丹麥國王出身海盜家庭，統一了四分五裂的北歐（挪威、瑞典和丹麥），成為維京王國的國王。國王的原名叫Harald Gormsson，愛吃藍莓的他有個綽號：“Harald Blåtand”，由“斯堪的納維亞”（北歐地區）的語言翻譯成英語就是“Harold Bluetooth(藍牙)”。
在1994年，愛立信開始著手研究一種新型的短距離無線通訊技術，而為了迎接這個即將上市的新技術，愛立信用丹麥國王的外號（Harold Bluetooth）給它命名。藍牙技術最初的構想，是用無線通訊技術替代RS-232標準電纜（串口），讓局部空間內的各類設備能夠互聯互通、協調工作。“藍牙”國王的事蹟正預示著這個短距通信技術的未來。
1998年，多家通信業巨頭（IBM、Intel、東芝、諾基亞）加入到藍牙技術的研發中，
（注釋：個人局域網（PAN-Personal Area Network）：在一個人操作可及的空間範圍內，把與此人相關的電子設備（例如可擕式電腦等）用無線技術連接起來的網路。）
在2004年，技術聯盟推出了藍牙2.0+EDR（Enhanced data rate），使得藍牙傳輸速率達到了2.1Mbps（262.5KB/s）。
在2009年發佈了藍牙3.0+HS（Hight Speed），
在2010年發佈的藍牙4.0包含三種協議，分別是傳統藍牙（Classic Bluetooth）、低功耗藍牙（Bluetooth Low Energy）和高速藍牙技術（Bluetooth High Speed）。其中低功率藍牙（BLE），晶片模組所需的最低功耗只有0.01-0.5W左右，極大地降低了藍牙設備的通信電力負擔。
2014年，V4.2版的藍牙支援6LoWPAN（IPv6 over LR-WPAN，基於IPv6的低速無線個域網標準），使得藍牙設備更易於接入互聯網。
2016年，藍牙5.0針對低功耗設備，進一步提升了通信速率，
2017年7月19日，藍牙技術全面支援Mesh網狀網路。
縱觀藍牙技術的發展旅程，SIG不斷地追求著無線連接的性能：傳輸速率（EDR-Enhanced Data Rate、AMP）、低功耗（Sniff Subrating、BLE）、網路接入（6LoWPAN、Mesh）和安全配對（SSP），以滿足各種應用對近距離通信的需求。
原本，SIG主要是聚焦于“以人為中心的邊緣網路”進行技術創新,而如今，藍牙適用的範圍已經逐漸拓展到所有物聯網邊緣場景：“藍牙增強速率技術（BR / EDR）”的應用從無線耳機發展到滑鼠鍵盤；“藍牙低功耗技術”應用於手錶、手環，
從最新的組網構架（Mesh組網）中，讓我們逐漸地看清了藍牙技術聯盟對物聯網通信的預想，以及對邊緣網路的理解。
從本質上來講，藍牙Mesh技術並非無線通訊技術，而是一種網路（組網）的技術，用於構建“多對多通信連接”的網路。
所以，藍牙Mesh是建立在低功耗藍牙之上的通信網路。目前，藍牙Mesh網路基於洪泛式（flooding）協議，未來在修訂版本中可能會基於路由式通訊協定來實現網路連接。
藍牙Mesh技術完整定義了通信協定的各個層次（從無線射頻的實體層到應用層），並具有良好的相容性：保證異廠家設備之間的互通性。藍牙Mesh網路旨在滿足工業領域嚴格的可靠性，可擴展性和安全性要求。
藍牙Mesh整體上可以分成應用層和網路層，這兩層都具有鮮明的層次化設計，有利於開發者進行網路部署及應用的開發。
1.應用層模型
在應用層面，SIG對藍牙設備的功能進行了多層次的封裝：節點-元素-模型-狀態。
（1）device（設備）和node（節點）
節點的角色（網路角色）
設備是指有藍牙功能電子終端。而一個設備加入到mesh網路中後，就成為一個節點。設備加入Mesh網路，需要網內的配網節點（Provisioner）的授權。
藍牙Mesh網路的節點除了實現應用功能以外，還具有網路角色，以實現網路組網、消息傳遞、網路安全管理等的各種功能。
主要的網路角色有五種：低功耗節點-Low Power Node、親友節點-Friend Node、中繼節點-Relay node、代理節點-Proxy node、非衝擊節點-No relay node。
Low Power Node和Friend Node:低功耗節點和親友節點。
低功耗節點通常由小型電池供電，需要盡可能的減少通信開銷。該節點不會一直在廣播通道發送或者監聽資料包，但網路有時還是資料傳送一些資料給它（比如新的測量閥值）。
所以，低功耗節點會採用一種“代收快遞”的方式來實現資料的獲取。首先，低功耗節點和網路中的其它節點實現“串聯”，形成一種“代理”關係，官方文檔中稱為“友誼(Friendship)”關係。
而後，當網路中有低功耗節點的資料時，會先發給串聯節點進行資料緩存。最後，當低功耗節點發送查詢資訊（定期的“Poll”消息）的時候，串聯的節點會將緩存的資料遞交給低功耗節點。這其中的串聯節點，即稱為Friend node（親友節點）。
Relay node：中繼節點
在Mesh網路中，某些設備被指定為“中繼設備”，通過廣播承載層來接收和轉發藍牙Mesh的消息，它承擔著擴展網路覆蓋範圍的職責。中繼節點使得資料能夠通過無線信號的“接力”繞過樓道內的物理障礙物，送達到目的設備。中繼節點需要充沛的供電，並具備一定的計算能力。親友節點(Friend Node)是一種特殊的中繼節點。
Proxy node：代理節點
代理節點提供了GATT介面（“Generic Attributes”，一種低功耗藍牙設備之間的通信協定），以便於藍牙設備在不具備藍牙Mesh網路通訊協定棧的情況下，能夠通過代理節點接入藍牙Mesh網路。代理節點同時支援廣播承載層和GATT承載層的資料包收發。代理節點(Proxy node)是一種特殊的中繼節點。
No relay node：普通節點（非代理節點）
沒有中繼功能的節點，也稱為普通節點。普通節點可以即時地收發消息，但是無法轉發其它節點的消息。
節點網路角色的功能，通過元素模型配置（網路位址、消息等）來具體定義，並由網路層、傳輸層實施具體操作（網路協商）。在具體應用中，節點需要遵循自己的節點角色發送、接收、轉發消息。
在藍牙Mesh網路中，低功耗節點和普通節點通常位於網路邊緣，屬於信源設備（資訊產生、處理的節點）；而親友節點、中繼節點和代理節點一般處於較核心的位置，都可以視為“中繼”節點（具有資訊轉發的網路功能）。
（2）Element(元素)
出於節能或便捷部署的需要，一個節點可以關聯多個子設備，這每個子設備都是一個“元素”。例如,一個節點可以包含一個藍牙通信模組和一個燈組（燈組由多個燈泡組成），所有的燈泡都是通過同一個藍牙模組接入Mesh網路，在燈組中的每一個燈泡都是一個元素。元素是Mesh網路中最小單位的“實體”，每個元素在網路中都有一個唯一的位址（單播位址，Unicast Address）。
（3）模型（model）和狀態（state）
模型代表了節點中的元素所具備的行為功能。一個元素必須至少有一個模型，既一種功能。每個模型都有唯一的識別字（32位元），能夠在Mesh網路中被識別出來。
模型具有一種或多種的“狀態”。狀態是一個或一組特定類型的值。狀態的改變，就代表模型執行了某項功能。
例如，燈具有開/關的功能。其中，燈代表“元素”實體，而開/關的功能就是“模型”。開關具有兩種特徵：“on”、“off”，這便是燈的“狀態”。
在應用層面，“節點”就是接入藍牙Mesh網路的“設備”，它包含了一個或一組“元素”（子設備），每個元素都具有一些“模型”（功能），且每一項功能都配置有一個或一組“狀態”參數，來表示此功能所對應的操作。
每當耶誕節來臨，聖誕樹需要燈飾裝點，燈飾一般都是一串彩燈（由許多不同顏色的燈泡組成）。可以將這一串燈視為一個“節點”。為了營造聖誕氣氛，可以對燈串中每一種顏色的燈作為“元素（Element）”進行單獨控制。
每種顏色的燈都具有發光的功能作為它的“模型”，模型包括兩種狀態屬性：“開/關”狀態、亮度狀態。這樣，藍牙Mesh網路便有了對裝飾燈進行動態控制的基礎。
當然，如果需要更多的動態效果，甚至可以將每一個燈泡配置成一個元素。不過，這樣做可能會“浪費”掉不少藍牙Mesh的位址資源（節點中的每個元素都會被分配一個唯一的單播位址）。如何定義和設計應用，完全由開發者根據產品要求自行決定，藍牙Mesh技術只是提供了節點配置的框架。
2.網路層結構
藍牙Mesh網路是搭建在藍牙低功耗技術（BLE）構架之上的，其網路的層次構架與OSI的7層參考模型有一點相似：BLE層-承載層-網路層-傳輸下層-傳輸上層-接入層-基礎模型層-模型層。
BLE層（Bluetooth Low Energy Layer）：低功耗藍牙連接層，實現節點之間的無線通訊連接，是實現Mesh網路的基礎。
承載層（Bearer Layer）：定義了如何使用底層BLE協定棧傳輸網路PDU（協定資料單元）。實際的承載方式分為兩種：廣播承載(advertising bearer)和GATT承載。預設情況下，使用廣播承載來封裝Mesh的網路資料包。
網路層（Network Layer）：定義了各種消息的網址類別型、格式，完成資料的網路定址和轉發。節點的中繼、代理行為是通過網路層實現的。
傳輸下層（Lower Transport Layer）：主要負責網路中傳送的PDU（協定資料單元，Protocol Data Unit）的分段和重組。如果傳輸層資料包過長，那麼該層會將資料包拆分後送給網路層發送；在收到網路層分片的資料包後，該層會進行資料包的重組。
傳輸上層（Upper Transport Layer）：負責對上層應用資料進行加密、解密和認證。該層還定義了“傳輸控制消息”（transport control messages），用於關聯節點間互通消息，例如親友節點（Friend Node）和低功耗節點（Low Power Node）之間的“心跳狀態包（Heartbeats）”。
接入層（Access Layer）：定義應用的資料格式，以及如何使用傳輸層的服務（網路服務）。接入層能夠定義、控制在傳輸層中的資料加密、解密過程。對於傳輸層送達的資料，接入層能夠對其中的網路、應用資訊進行驗證。
基礎模型層（foundation models Layer）：實現應用層模型與Mesh網路通訊協定的適配，定義了其中的消息、狀態等屬性。
模型層（models Layer）：處於藍牙Mesh應用層，實現應用層資料配置、設備操作、消息收發的基本功能單位。同時它也具有控制、管理網路的功能，收發與藍牙mesh網路操作有關的消息，例如網路心跳（heartbeat）消息。在藍牙Mesh網路中，模型是實現各類應用功能的基礎。
可擴展性和安全性要求。
藍牙Mesh整體上可以分成應用層和網路層，這兩層都具有鮮明的層次化設計，有利於開發者進行網路部署及應用的開發。
1.應用層模型
在應用層面，SIG對藍牙設備的功能進行了多層次的封裝：節點-元素-模型-狀態。
（1）device（設備）和node（節點）
節點的角色（網路角色）
設備是指有藍牙功能電子終端。而一個設備加入到mesh網路中後，就成為一個節點。設備加入Mesh網路，需要網內的配網節點（Provisioner）的授權。
藍牙Mesh網路的節點除了實現應用功能以外，還具有網路角色，以實現網路組網、消息傳遞、網路安全管理等的各種功能。
主要的網路角色有五種：低功耗節點-Low Power Node、親友節點-Friend Node、中繼節點-Relay node、代理節點-Proxy node、非衝擊節點-No relay node。
Low Power Node和Friend Node:低功耗節點和親友節點。
低功耗節點通常由小型電池供電，需要盡可能的減少通信開銷。該節點不會一直在廣播通道發送或者監聽資料包，但網路有時還是資料傳送一些資料給它（比如新的測量閥值）。
所以，低功耗節點會採用一種“代收快遞”的方式來實現資料的獲取。首先，低功耗節點和網路中的其它節點實現“串聯”，形成一種“代理”關係，官方文檔中稱為“友誼(Friendship)”關係。
而後，當網路中有低功耗節點的資料時，會先發給串聯節點進行資料緩存。最後，當低功耗節點發送查詢資訊（定期的“Poll”消息）的時候，串聯的節點會將緩存的資料遞交給低功耗節點。這其中的串聯節點，即稱為Friend node（親友節點）。
Relay node：中繼節點
在Mesh網路中，某些設備被指定為“中繼設備”，通過廣播承載層來接收和轉發藍牙Mesh的消息，它承擔著擴展網路覆蓋範圍的職責。中繼節點使得資料能夠通過無線信號的“接力”繞過樓道內的物理障礙物，送達到目的設備。中繼節點需要充沛的供電，並具備一定的計算能力。親友節點(Friend Node)是一種特殊的中繼節點。
Proxy node：代理節點
代理節點提供了GATT介面（“Generic Attributes”，一種低功耗藍牙設備之間的通信協定），以便於藍牙設備在不具備藍牙Mesh網路通訊協定棧的情況下，能夠通過代理節點接入藍牙Mesh網路。代理節點同時支援廣播承載層和GATT承載層的資料包收發。代理節點(Proxy node)是一種特殊的中繼節點。
No relay node：普通節點（非代理節點）
沒有中繼功能的節點，也稱為普通節點。普通節點可以即時地收發消息，但是無法轉發其它節點的消息。
節點網路角色的功能，通過元素模型配置（網路位址、消息等）來具體定義，並由網路層、傳輸層實施具體操作（網路協商）。在具體應用中，節點需要遵循自己的節點角色發送、接收、轉發消息。
在藍牙Mesh網路中，低功耗節點和普通節點通常位於網路邊緣，屬於信源設備（資訊產生、處理的節點）；而親友節點、中繼節點和代理節點一般處於較核心的位置，都可以視為“中繼”節點（具有資訊轉發的網路功能）。
（2）Element(元素)
出於節能或便捷部署的需要，一個節點可以關聯多個子設備，這每個子設備都是一個“元素”。例如,一個節點可以包含一個藍牙通信模組和一個燈組（燈組由多個燈泡組成），所有的燈泡都是通過同一個藍牙模組接入Mesh網路，在燈組中的每一個燈泡都是一個元素。元素是Mesh網路中最小單位的“實體”，每個元素在網路中都有一個唯一的位址（單播位址，Unicast Address）。
（3）模型（model）和狀態（state）
模型代表了節點中的元素所具備的行為功能。一個元素必須至少有一個模型，既一種功能。每個模型都有唯一的識別字（32位元），能夠在Mesh網路中被識別出來。
模型具有一種或多種的“狀態”。狀態是一個或一組特定類型的值。狀態的改變，就代表模型執行了某項功能。
例如，燈具有開/關的功能。其中，燈代表“元素”實體，而開/關的功能就是“模型”。開關具有兩種特徵：“on”、“off”，這便是燈的“狀態”。
在應用層面，“節點”就是接入藍牙Mesh網路的“設備”，它包含了一個或一組“元素”（子設備），每個元素都具有一些“模型”（功能），且每一項功能都配置有一個或一組“狀態”參數，來表示此功能所對應的操作。
每當耶誕節來臨，聖誕樹需要燈飾裝點，燈飾一般都是一串彩燈（由許多不同顏色的燈泡組成）。可以將這一串燈視為一個“節點”。為了營造聖誕氣氛，可以對燈串中每一種顏色的燈作為“元素（Element）”進行單獨控制。
每種顏色的燈都具有發光的功能作為它的“模型”，模型包括兩種狀態屬性：“開/關”狀態、亮度狀態。這樣，藍牙Mesh網路便有了對裝飾燈進行動態控制的基礎。
當然，如果需要更多的動態效果，甚至可以將每一個燈泡配置成一個元素。不過，這樣做可能會“浪費”掉不少藍牙Mesh的位址資源（節點中的每個元素都會被分配一個唯一的單播位址）。如何定義和設計應用，完全由開發者根據產品要求自行決定，藍牙Mesh技術只是提供了節點配置的框架。
2.網路層結構
藍牙Mesh網路是搭建在藍牙低功耗技術（BLE）構架之上的，其網路的層次構架與OSI的7層參考模型有一點相似：BLE層-承載層-網路層-傳輸下層-傳輸上層-接入層-基礎模型層-模型層。
BLE層（Bluetooth Low Energy Layer）：低功耗藍牙連接層，實現節點之間的無線通訊連接，是實現Mesh網路的基礎。
承載層（Bearer Layer）：定義了如何使用底層BLE協定棧傳輸網路PDU（協定資料單元）。實際的承載方式分為兩種：廣播承載(advertising bearer)和GATT承載。預設情況下，使用廣播承載來封裝Mesh的網路資料包。
網路層（Network Layer）：定義了各種消息的網址類別型、格式，完成資料的網路定址和轉發。節點的中繼、代理行為是通過網路層實現的。
傳輸下層（Lower Transport Layer）：主要負責網路中傳送的PDU（協定資料單元，Protocol Data Unit）的分段和重組。如果傳輸層資料包過長，那麼該層會將資料包拆分後送給網路層發送；在收到網路層分片的資料包後，該層會進行資料包的重組。
傳輸上層（Upper Transport Layer）：負責對上層應用資料進行加密、解密和認證。該層還定義了“傳輸控制消息”（transport control messages），用於關聯節點間互通消息，例如親友節點（Friend Node）和低功耗節點（Low Power Node）之間的“心跳狀態包（Heartbeats）”。
接入層（Access Layer）：定義應用的資料格式，以及如何使用傳輸層的服務（網路服務）。接入層能夠定義、控制在傳輸層中的資料加密、解密過程。對於傳輸層送達的資料，接入層能夠對其中的網路、應用資訊進行驗證。
基礎模型層（foundation models Layer）：實現應用層模型與Mesh網路通訊協定的適配，定義了其中的消息、狀態等屬性。
模型層（models Layer）：處於藍牙Mesh應用層，實現應用層資料配置、設備操作、消息收發的基本功能單位。同時它也具有控制、管理網路的功能，收發與藍牙mesh網路操作有關的消息，例如網路心跳（heartbeat）消息。在藍牙Mesh網路中，模型是實現各類應用功能的基礎。