本系列讲座的第一篇概述了蓝牙Mesh及其支持的基本节点和特性类型。本篇讲解蓝牙Mesh网络的通信原理以及在使用蓝牙Mesh开展设计时应掌握的各种重要概念。
节点间通信
蓝牙Mesh使用海量消息并发传输模式在节点间传输消息。海量并发模式是一种多路径消息传递实现方案，有足够冗余来确保消息顺利抵达目的地。
在Mesh海量消息并发传送实现方案中，每个节点会转发所收到的每一条消息，节点将所有接受的消息添加到缓存列表中，避免Mesh设备重复转发之前接收到的消息。当节点接收到消息时，将和已有消息列表进行比对，如果消息已经在列表中存在，则忽略转发该消息。此外，每条消息都包含生存时间（TTL）值，该值限制一条消息能够在网络中转发的次数。每次消息被任何设备接收然后转发（最多126次），生存时间值就减1。
嵌入式设计是个庞大的工程，今天就说说硬件电路设计方面的几个注意事项，首先，咱们了解下嵌入式的硬件构架。
我们知道，CPU是这个系统的灵魂，所有的外围配置都与其相关联，这也突出了嵌入式设计的一个特点硬件可剪裁。在做嵌入式硬件设计中，以下几点需要关注。
一、电源确定
电源对于嵌入式系统中的作用可以看做是空气对人体的作用，甚至更重要：人呼吸的空气中有氧气、二氧化碳和氮气等但是含量稳定，这就相当于电源系统中各种杂波，我们希望得到纯净和稳定符合要求的电源，但由于各种因素制约，只是我们的梦想。这个要关注两个方面：
a、电压
嵌入式系统需要各种量级的电源比如常见的5v、3.3v、1.8v等，为尽量减小电源的纹波，在嵌入式系统中使用LDO器件。如果采用DCDC不仅个头大，其纹波也是一个很头疼的问题。
b、电流
嵌入式系统的正常运行不但需要稳定足够的电源，还要有足够的电流，因此在选择电源器件的时候需要考虑其负载，我设计时一般留有30%的余量。
低功耗蓝牙（BLE）技术是物联网领域的主导者。智能家居、远程医疗和资产跟踪等应用都显著受益于BLE的低功耗功能。然而，设备间的BLE通信一直局限于一对一或一对多。此外，因为通信距离有限，特别是在家居环境等复杂环境中，设备间可能有多面墙壁阻隔，BLE实施难上加难。这些因素导致无法从一个统一的位置控制整个家居环境。
在节点需要从多台设备接收消息并向多台设备发送消息时，就需要多对多通信。例如需要由多部手机控制一组四个灯泡的应用场景。此外，它们还需要接收调光器和/或占用感应器发出的设置消息。这就需要多对多通信。
为了让BLE在智能家居、智能建筑和智能城市等应用场景中，发挥最大功效，开发人员不仅需要实现多对多通信，还要开发出既能扩大通信距离，又能支持部分设备使用小型电池运行的先进技术。BLE Mesh (蓝牙Mesh) 能解决这些问题。
对于许多人来说，当前联网家电数量的激增让人回想起20世纪90年代越来越多的个人计算机连入互联网的情形。当时，关于这项技术仅仅是一个噱头，还是确实会对社会产生持久影响，诸如此类的争论此起彼伏。如今，联网PC和手机已被认为是必不可少的设备，许多人预见到联网家电在全世界普及将成为必然趋势。
能够从全世界任何地方开启咖啡机似乎并不是改变生活的技术，但是咖啡机仅仅是家庭物联网革命的起点。物联网将成为在电器领域取得创新发展和寻求商机的基础。机器学习和人工智能技术的不断进步只会加速这一发展进程。从电器和传感器收集原始数据的能力将开启一个全新的世界，丰富的用例和机遇将接踵而至。
一些设计人员不确定是否要参与物联网革命，因为他们担心构建带有物联网连接功能的嵌入式设计会是一项艰巨的任务。而现实情况是，这些需求很容易实现。支持物联网的产品通常仅包含三个元素：处理器或单片机（“智能”元素）、网络控制器（“连接”元素）以及确保与云安全通信的方法（“安全”元素）。
在介绍过孔无盘工艺之前，我们先来看一下正常过孔是怎么样的。
这是一个正常的过孔，钻孔、过孔焊环、反焊盘....拥有标准过孔的一切，相信大家已经熟悉的不能再熟悉。
过孔的贯通孔用于连接PCB的各层，而孔的焊环则负责将信号引出。周围的铜皮对于非相同网络过孔的避让距离就是反焊盘。
既然信号是由焊环引出，那么在不引出信号线的层，这个焊环是否可以去掉？
这里以一个六层板为例，假设我们的信号需要从顶层通过过孔传输到底层，那么必要的焊环就只有顶层和底层的焊环，中间的所有焊环都可以去掉。
老wu经常看到很多工控板或者射频板在PCB板的四周会打上一圈的过孔和铜带，甚至有些射频板会在四周板边进行金属化包边，这样做是啥套路？
现今，随着系统速率的提高，不仅仅是高速数字信号的时序、信号完整性问题突出，同时因系统中高速数字信号产生的电磁干扰及电源完整性造成的EMC问题也非常突出。高速数字信号产生的电磁干扰不仅会造成系统内部的严重互扰，降低系统的抗干扰能力，同时也会向外空间产生很强的电磁辐射，引起系统的电磁辐射发射严重超过EMC标准，使得产品不能通过EMC标准认证。多层PCB的板边辐射就是比较常见的电磁辐射源。
电磁干扰（EMI）始终对汽车电源终端设备构成挑战。随着轻度混合动力电动汽车（MHEV）解决方案的兴起，EMI变得更具挑战性，因为系统中的许多电子电路的电池电压从12 V变为48 V。
大多数设计汽车电路的工程师都了解如何通过滤波器设计、布局指南和管理功能（如扩频、倒装芯片封装等）来降低EMI。但是，有一些鲜为人知的提示可以显著改善降压转换器（和其他拓扑结构）中的EMI，且无需重新设计电路板。这些提示可能意味着可以在10分钟内通过EMI测试与需要旋转新电路板之间的区别。
提示1：旋转功率电感器
降压转换器使用电感 - 电容滤波器将开关波形（开关节点：VSW）转换为直流波形（输出电压：VOUT）。图1所示为降压电路的简化原理图。
在电路中谈正负极的时候，一般是指电源的正负极，而且是直流电的正负极。直流供电的电路，其电源一般分为单电源供电，包括电源正和电源地；双电源供电，包括电源正和电源负。在区分电路中正负极的时候可以通过以下几种方法来判断。
1、根据电路板的丝印来确定正负极
工程师在设计PCB时，都会对接口部分的针脚定义用丝印标识好，对电源正负极来说，一般会用V+和GND来区分电源的正负极。所以，首先看板子上的丝印，通过板子上的丝印内容可以了解到很多信息，正确理解电路板的丝印信息非常重要。如下图所示，V+所表示的就是正极，GND就是电源地。
2、根据极性元器件来确定正负极
极性元器件是有极性的，在使用时不能接反。常用的有极性的元器件有电解电容、二极管等。所以通过有极性的元器件可以确定电路的正负极。以电解电容为例，其正极一定要接电源正，负极一定要接GND，识别对了电容的引脚也就能确定电路的正负极。电容确定正负极如下图所示。
01、前言
我们电子产品往往60%以上-可靠性方面的问题都出现在电子线路板的PCB设计上；工作及性能良好的PCB需要相关的理论及实践经验；我在产品的设计实践中经常碰到各种各样的问题；比如电子线路板不能通过系统EMS的测试标准，测试关键器件IC的功能引脚时出现高频噪声的问题，电路功能IC引脚检测到干扰噪声进行异常保护等等。通过不断的理论与实践结合；用实战检验我们的理论和实践的差异点！优良的设计跟长期的经验总结是密不可分的！！
我分享一下开关电源与IC控制器PCB设计思路给电子设计爱好者参考。
02、开关电源通过以下的原理示意图分享设计总体原则
图示为我们常用的两种开关电源的拓扑结构。
A.开关电源拓扑主电流回流路径面积最小化；驱动脉冲电流回路最小化。
B.对于隔离开关电源拓扑结构，电流回路被变压器隔离成两个或多个回路（原边和副边），电流回路要分开最小回流面积布局布线设计。
PCB上的立碑（tombstone）也叫曼哈顿吊桥或吊桥效应等，是一种片式（无源）元器件组装缺陷状况，其成因是零件两端的锡膏融化时间不一致，而导致片式元件两端受力不均，这种片式元件自身质量比较轻，在应力的作用下就会造成一边翘起，形象的称之为立碑。
也许纯文字描述大家不太好理解，这里分享一份SMT立碑现象发生过程的视频供大家参考。
在回流前或锡膏熔化前，由于锡膏中凝胶成分的作用，元件两端受到锡膏的粘附力（f）以及本身所受重力（G）的作用而固定在PCB焊盘上，当PCB在轨道上启停时，元件都不会发生移动。