ble低功耗蓝牙快速入门讲解.pdf

BLE快速入门基础快速入门基础 A501 A501目录目录 1.BLE1.BLE概述概述 2.2.广播、扫描广播、扫描 3.3.连接连接 4.4.属性数据库属性数据库 5.5.对属性的基本操作对属性的基本操作 A501 BLE概述概述  BLE与蓝牙4.0的区别 蓝牙4.0实际是个三位一体的蓝牙技术，它将三种规格合而为一， 分别是传统蓝牙、低功耗蓝牙和高速蓝牙技术，这三个规格可以组合或 者单独使用 单模设备只支持低功耗蓝牙 双模设备即支持经典蓝牙，又支持低功耗蓝牙 仅支持经典蓝牙的设备 A501 BLE概述概述  BLE的应用（未来五年将有十亿的设备需求量） 2.4G蓝牙低功耗系统 消费类电子产品 移动外围扩展设备 运动和休闲设备 健康医疗用品（血压计、体温计……） 汽车电子设备 人机接口设备（鼠标、键盘、遥控器……） USB Dongle A501 BLE概述概述  BLE的体系结构 A501 BLE概述概述  BLE设备链路层状态 A501 BLE概述概述  信道 频率/MHz 信道编号 2402 37（广播信道） 2404~2424 0~10（数据信道） 2426 38（广播信道） 2428~2478 11~36（数据信道） 2480 39（广播信道） A501 广播广播  设备每次广播时，会在3个广播信道上发送相同的报文。

称为一个广播 事件  广播间隔，2次广播事件之间的时间  广播间隔的取值范围20ms~10.28s  链路层会在每两次广播事件期间产生一个随机广播延时时间 （0~10ms），避免数据碰撞  凡是在广播信道传输的都是广播报文 A501 广播广播  广播数据最大长度31个字节  数据格式，长度：类型：数据  020106 06FF32342E3435 050863636363 00000000000000000 A501扫描扫描  每次扫描设备打开接收器去监听广播设备，称为一个扫描事件  扫描事件交替地发生在三个特定的广播信道：37,38,39  扫描的两个参数 扫描间隔：扫描设备的扫描频率 扫描窗口：每次扫描事件的持续时间 A501连接连接 A501连接连接 连接请求参数：  接入地址----链路层使用  CRC初始值----链路层使用  连接间隔  传输窗口偏移  传输窗口大小  从设备延迟  监控超时  信道图  调频算法增量  休眠时钟精度 A501连接连接 连接间隔：  一个连接事件是指主设备和从设备之间相互发送数据包的过程  每个数据包会在上个数据包之后等待150us再发送。

 连接间隔指的是两个连续的连接事件开始处的时间距离，可以使7.5ms~4s内的 任意值，但必须为1.25ms的整数倍  在连接事件之外，主从设备之间不发送任何数据 A501连接连接 连接间隔： A501连接连接 传输窗口偏移，传输窗口大小：  传输窗口偏移可以是0到连接间隔之间的任意值  从传输窗口开始，从设备打开其接收器，并等待来自主设备的数据包 如果到发送窗口结束时仍未收到数据包，从设备终止侦听，并会在下一 个连接间隔后再次尝试 A501连接连接 从设备延迟、监控超时：  监控超时，判断连接断开的无数据通信的最大时间间隔，10ms的倍数， 100ms~32s之间  从设备延迟，从设备如果没有数据发送，允许跳过的最大连接事件次数， 0~499之间  有效连接间隔，两个有效的连接事件之间的最大时间跨度，不得大于监 控超时 A501连接连接 建议至少给从设备留出6次侦听的机会 A501连接连接 信道图、调频算法增量：  信道图用于标记信道的好坏，37个数据信道，所以信道图的长度设为37 位，1表示良好，0表示糟糕  调频算法增量的数值是在5~16之间的一个随机数  过高或过低的跳数都不利于迅速排除干扰。

A501连接连接 自适应调频： ChannelMap = 0001111000000000111000000000011000000000 Used = {9, 10, 21, 22, 23, 33, 34, 35, 36} numUsed = 9 fn+1 = (fn + hop) mod 37 如果fn+1是坏信道，则使用Used[(fn+1 mod numUsed)]信道 A501连接连接 休眠时钟精度：  时钟精度可以帮助从设备消除连接事件的不确定性  时钟的漂移使得从设备必须提早醒来，保持侦听，以防止主从设备的通 信丢失 A501连接连接 影响功耗的参数：  连接间隔  从机延迟  传输窗口 A501连接终止连接终止 主动终止： 被动终止：  监控超时 A501属性数据库属性数据库 通信方式：  服务器、客户端的形式 一个设备可能同时作为一个客 户端和服务器 A501 属性数据库属性数据库 属性结构： 属性句柄，是属性在数据库中的唯一标识，可用于索引存储地址 属性类型（UUID），说明代表什么数据，可以是Bluetooth SIG分配或 用户自定义的UUID。

长度128位，传输常用的UUID时，只发送较短的16位版本 UUID基数：00000000-0000-1000-8000-00805F9B34FB 属性值，表示设备公开的状态信息 属性句柄属性类型属性值 2字节2或6字节0~512字节 A501属性数据库属性数据库 低功耗蓝牙使用的那部分UUID分类：  0x1800 ~ 0x26ff 用作服务类通用唯一识别码  0x2700 ~ 0x27ff 用作标识计量单位  0x2800 ~ 0x28ff 用作区分属性类型  0x2900 ~ 0x29ff 用作特性描述  0x2a00 ~ 0x7fff 用作区分特性类型 A501属性数据库属性数据库 服务的结构： 属性句柄属性句柄属性类型属性类型权限权限属性值属性值 390x2800（首要服务）readE0:FF（自定义服务） 400x2803（特性声明）read 1a:29:00:e1:ff 0xffe1=自定义的特性类型 0x0029=属性句柄41 0x1a=特性的性质，读、写， 通知 410xffe1（自定义类型） read ,write,ntf…… 420x2902（特性描述）read and write00:00 430x2800readf0:ff A501属性数据库属性数据库 属性句柄属性句柄属性类型属性类型权限权限属性值属性值 390x2800readE0:FF 400x2803read 1a:29:00:e1:ff 410xffe1read ,write,ntf…… 420x2902read and write00:00 430x2803read0a:2c:00:e2:ff 440xffe2read ,write…… 450x2800readf0:FF A501属性数据库属性数据库 总结：  所有位于该服务声明之后，下一个声明之前的属性都隶属于当前的服务。

 特性由特性声明、特性数值和零个或多个描述符组成  特性声明，首先要用到特性属性，它包含三个字段：特性性质、数值属 性句柄和特性类型如下所示 特性性质是一个八位字段，确定了特性数值属特性性质是一个八位字段，确定了特性数值属 性对一系列操作的支持情况，包括：广播、读、性对一系列操作的支持情况，包括：广播、读、 写、通知、指示、命令、签名认证、拓展性写、通知、指示、命令、签名认证、拓展性 质 A501属性数据库属性数据库  通知和指示的区别，它们都是有服务器自发地向客户端发送属性值通 知可以在任意时刻发送；指示需要客户端回复确认信息，服务器收到确 认后才发下一条指示 A501 对属性数据库的操作对属性数据库的操作 属性句柄属性句柄属性类型属性类型属性值属性值 0x0001首要服务GAP服务 0x0002特性设备名 0x0003设备名“血压计” 0x0004首要服务连接丢失服务 0x0005特性报警级别 0x0006报警级别高 0x0007首要服务电量服务 0x0008特性电池余量 0x0009电池余量57% A501 对属性数据库的操作对属性数据库的操作 属性协议的常见基本操作：  查找信息请求 请求：起始句柄和结束句柄 响应：属性的句柄和类型  按类型值查找请求 请求：起始句柄和结束句柄，属性类型 响应：句柄  按类型读取请求 请求：起始句柄和结束句柄，属性类型 响应：句柄和数值 A501 对属性数据库的操作对属性数据库的操作  读取请求 请求：一个句柄 响应：对应的属性值  写入请求 请求：一个句柄、属性值 响应：确认  句柄值通知 请求：一个句柄、属性值  句柄值指示 请求：一个句柄、属性值 响应：确认 A501 对属性数据库的操作对属性数据库的操作 通用属性规范的常见基本操作：  发现所有首要服务  发现服务的所有特性  发现所有特性描述符  读取特征值、特征描述符  写入特征值、特征描述符  通知  指示 A501 习题习题 1、广播数据如下，02010605083132333405FF32342E34 0000000000000000000，请问设备名是什么。

2、用表格写一个包含温度特性的服务 属性句柄属性句柄属性类型属性类型权限权限属性值属性值 5 6 7 8 9 10 11 。