IoT开放平台
开发指南

智能家居设备蓝牙mesh扩展协议


一. 概况

   本文为阿里巴巴为智能家居设备制定的蓝牙mesh扩展消息定义,便于更多的智能家居设备通过蓝牙mesh技术来接入天猫精灵生态。

 

二. Model

   由于SIG Mesh的Model目前尚未覆盖所有的家电,我们采用Vendor Model来实现智能家居设备的控制和状态上报,SIG定义其格式为4字节(其中2字节的Company ID和2字节的Vendor-assigned Model ID),其中Alibaba的Company ID为0x01A8,如下表所示。

表1 Vendor Model ID定义格式

Field

Size(octets)

Notes

16-bit Company Identifier

2

0x01A8

16-bit vendor-assigned model Identifier

2

 

   下表为两个VendorModel ID,用于消息扩展用。

表2 Vendor Model ID

Model Name

SIG Model ID

Vendor Model Server

0x01A80000

Vendor Model Client

0x01A80001

IOT设备作为Vendor Model Server,天猫精灵作为Vendor Model Client。

 

三. 扩展消息

1. 操作码

   在mesh协议中规定,操作码分为3种:1字节OpCode;2字节Opcode;3字节Opcode。

1字节Opcode的最高位为0,所以1字节Opcode的取值范围从0x00-0x7e(其中0x7f用于将来扩展用)。

2字节Opcode第一字节的最高位为1,第二位为0,所以2字节OpCode的取值范围从0x8000到0xbfff,都为SIG分配。

3字节Opcode第一字解的最高两位均为1,后两字节"z"是由SIG分配的Company ID,Company ID使用小端优先的方式传输,阿里巴巴使用的Company ID为0x01a8。’x’可由厂商定义64个opcodes。

下图为操作码的具体格式。

图1 操作码格式

阿里巴巴定义的Opcode如下表所示

表3 蓝牙mesh扩展消息Opcode

Message Name

Opcode

Vendor Message Attr Get

0xD001A8

Vendor Message Attr Set

0xD101A8

Vendor Message Attr Set Unacknowledged

0xD201A8

Vendor Message Attr Status

0xD301A8

Vendor Message Attr Indication

0xD401A8

Vendor Message Attr Confirmation

0xD501A8

Vendor Message Transparent msg

0xCF01A8


2. 消息结构

Vendor message里的数据都使用小端优先方式传输。


Vendor Message Attr Get

该消息用于Vendor Model Client获取Vendor Model Server的一个或多个属性值,消息格式如下

Field

Size

Note

Opcode

3

0xD001A8

TID

1

Transaction Identifier,每条新消息递增

Attr Type

2

读取的Attr类型

Attr Type最多可有15个。当Vendor Model Server收到Attr Get消息后,必须向Vendor Model Client回复Attr Status。如Vendor Model Client在下发该命令之后未收到Vendor Model Server返回的Attr Status,可以再次下发该指令。

 

Vendor Message Attr Set

该消息用于Vendor Model Client设置Vendor Model Server的一个或多个属性值,消息格式如下

Field

Size

Note

Opcode

3

0xD101A8

TID

1

Transaction Identifier,每条新消息递增

Attr Type

2

设置的Attr类型

Attr Parameter

N

设置的Attr参数

Attr Type和Attr Parameter最多可有15个。当Vendor Model Server收到Attr Set消息后,必须向Vendor Model Client回复Attr Status。如Vendor Model Client在下发该命令之后未收到Vendor Model Server返回的Attr Status,可以再次下发该指令。

 

Vendor Message Attr Set Unacknowledged

该消息用于Vendor model Client设置Vendor Model Server的一个或多个属性值,消息格式如下

Field

Size

Note

Opcode

3

0xD201A8

TID

1

Transaction Identifier,每条新消息递增

Attr Type

2

设置的Attr类型

Attr Parameter

N

设置的Attr参数

Attr Type和Attr Parameter最多可有15个。当Vendor Model Server收到Attr Set Unacknowledged消息后,不需要向Vendor Model Client发送Attr Status消息

 

Vendor Message Attr Status

该消息用于Vendor Model Server回复Attr Get和Attr Set命令或上报设备状态信息给Vendor Model Client,消息格式如下

Field

Size

Note

Opcode

3

0xD301A8

TID

1

Transaction Identifier,每条新消息递增

Attr Type

2

上报的Attr类型

Attr Parameter

N

上报的Attr参数

Vendor Model Client收到Attr Status后,不需要回复消息给Vendor Model Server

 

Vendor Message Attr Indication

该消息用于Vendor Model Server发送属性给Vendor Model Client,消息格式如下

Field

Size

Note

Opcode

3

0xD401A8

TID

1

Transaction Identifier,每条新消息递增

Attr Type

2

上报的Attr类型

Attr Parameter

N

上报的Attr参数

Attr Type和Attr Parameter最多可有15个。当Vendor Model Client收到Attr Indication消息后,必须向Vendor Model Server回复Attr Confirmation。如Vendor Model Server在发出该命令之后未收到Vendor Model Client回复的confirmation,可以再次发送该指令。

 

Vendor Message Attr Confirmation

该消息用于Vendor Model Client回复给Vendor Model Server,用于表示已收到Vendor Model Server发出的Indication,消息格式如下

Field

Size

Note

Opcode

3

0xD501A8

TID

1

Transaction Identifier,收到的Indication的TID

Vendor Model Server收到Attr Confirmation后,不需要回复消息给Vendor Model Client

 

Vendor Message Attr Transparent Msg

该消息用于mesh设备与天猫精灵之间透传数据,后续数据格式由各厂家自己实现.

 

四. 智能家居设备描述

为了适配各种智能家居设备,我们将智能家居设备抽象成属性,事件和场景模式,具体定义如下

属性:包括设备具有的系统属性和物理属性,也包括设备具有的特殊功能,我们通过设置属性来改变设备的工作状态或让设备开启/关闭它的特殊功能。

事件:设备在运行过程中出现了需要用户来手动干预的特殊情况,这时候上报给用户的通知。或者是用户主动激活的某些事件,例如按键。

场景模式:设备为了完成某些特定功能而预设在设备内的一系列属性值,便于人们理解;在某一个时刻,设备只能处于一个场景模式。

注:如果属性,事件,场景模式无法满足产品开发需求,请及时与我们联系添加新的属性,事件,场景模式类型。(aligenie.iot@list.alibaba-inc.com)

Error Code

释义

0x00~0x7F

sig mesh Current Fault,请参看mesh profile文档的Table 4.21

0x80

设备未准备好

0x81

不支持的属性

0x82

不支持的操作

0x83

参数错误

0x84

设备状态错误

0x85

未找到索引

0x86

存储已满

0x87

格式错误



五.Sample Data

1.设置目标温度

Vendor Model Client设置目标温度为22摄氏度


Vendor Model Client下发设置目标温度的Attr Set命令

0xD1

0xA8

0x01

0x01

0x0C

0x01

0x4B

0x73

Opcode

TID

Attr Type

Attr Value

0xD101A8

01

目标温度 (0x010C)

目标温度值:22摄氏度(0x734B = 295.15K)

Vendor Model Server设置目标温度成功时返回的Attr Status

0xD3

0xA8

0x01

0x01

0x0C

0x01

0x4B

0x73

Opcode

TID

Attr Type

Attr Value

0xD301A8

01

目标温度 (0x010C)

目标温度值:22摄氏度(0x734B = 295.15K)

Vendor Model Server设置目标温度失败时返回的Attr Status

0xD3

0xA8

0x01

0x01

0x00

0x00

0x0C

0x01

0x80

Opcode

TID

Error Code Type

Attr Type

Error Code

0xD301A8

01

0x0000

目标温度 (0x010C)

状态码:设备未准备好(0x80)


2.读取数据

Clinet读取前后位置,当前温度,当前湿度

Vendor Model Client发送Attr Set读取前后位置,当前温度,当前湿度的属性

0xD0

0xA8

0x01

0x01

0x10

0x01

0x0D

0x01

0x0F

0x01

Opcode

TID

Attr Type

Attr Type

Attr Type

0xD001A8

01

前后位置:(0x0110)

当前温度:(0x010D)

当前湿度:(0x010F)

Vendor Model Server读取三个属性成功时返回的Attr Status

0xD3

0xA8

0x01

0x01

0x10

0x01

0x32

0x0D

0x01

0x4B

0x73

0x0F

0x01

0x94

0x11

Opcode

TID

Attr Type

Attr Value

Attr Type

Atrtr Value

Attr Type

Atrtr Value

0xD301A8

01

前后位置:(0x0110)

前后位置:50(0x32)

当前温度:(0x010D)

当前温度:22摄氏度(0x734B=295.15K)

当前湿度:(0x010F)

当前湿度:45%(0x1194)

Vendor Model Server读取温度失败时返回的Attr Status

0xD3

0xA8

0x01

0x01

0x10

0x01

0x32

0x00

0x00

0x0D

0x01

0x81

0x0F

0x01

0x94

0x11

Opcode

TID

Attr Type

Attr Value

Error Code Type

Attr Type

Error Code

Attr Type

Atrtr Value

0xD301A8

01

前后位置

前后位置:50(0x32)

0x0000

当前温度:(0x010D)

错误码:不支持的属性(0x81)

当前湿度

当前湿度值:45%(0x1194)


3.发送温度

Vendor Model Server发送温度给Vendor Model Client

Vendor Model Server发送Attr Indication上报温度

0xD4

0xA8

0x01

0x01

0x0D

0x01

0x4B

0x73

Opcode

TID

Attr Type

Attr Value

0xD401A8

01

当前温度 (0x010D)

当前温度值:22摄氏度(0x734B = 295.15K)

Vendor Modlel Client收到Attr Indication后发送Confirmation

0xD5

0xA8

0x01

0x01

Opcode

TID

0xD501A8

01