BLE低功耗蓝牙技术开发指南PDF电子书下载

第1章 低功耗蓝牙系统体系结构概述 1

1.1 概述 1

1.1.1 蓝牙通信技术 1

1.1.2 低功耗蓝牙技术 1

1.1.3 其他短距离无线通信技术及其对比 3

1.2 低功耗蓝牙技术的价值 6

1.2.1 低功耗蓝牙技术填补空白 6

1.2.2 “泛”链接性 6

1.3 BLE蓝牙技术及其前景 7

1.4 体系结构 8

1.5 拓扑结构 10

1.6 工作状态和工作角色 11

1.7 设备分类 12

1.8 小结 12

第2章 物理层规范 13

2.1 概述 13

2.2 频带和信道分配 13

2.3 发射机特性 14

2.3.1 输出功率水平 14

2.3.2 调制特性 14

2.3.3 寄生辐射 15

2.3.4 射频容限 15

2.4 接收机特性 15

2.4.1 实际的灵敏度水平 15

2.4.2 干扰性能 16

2.4.3 带外阻塞 16

2.4.4 互调特性 16

2.4.5 最大有效电平 17

2.4.6 参考信号定义 17

2.5 小结 17

第3章 链路层规范 18

3.1 空中接口协议 18

3.1.1 低功耗蓝牙的地址 18

3.1.2 多址方案 18

3.1.3 帧间距 19

3.1.4 设备发现 19

3.1.5 链路层的链接配置 25

3.1.6 链路层链接过程 27

3.1.7 确认方案 33

3.1.8 定时要求 33

3.2 空中接口包的格式 33

3.2.1 位顺序 34

3.2.2 广播信道PDU 34

3.2.3 数据信道PDU 38

3.3 比特流的处理 43

3.3.1 CRC多项式 43

3.3.2 数据白化 44

3.4 直接测试模块 44

3.4.1 概述 44

3.4.2 测试序列 44

3.4.3 发射机测试 45

3.4.4 接收机测试 45

3.4.5 UART测试接口 45

3.5 小结 47

第4章 主机接口规范 48

4.1 概述 48

4.2 命令和事件概览 48

4.2.1 管理等级 48

4.2.2 测试 49

4.2.3 通用事件 49

4.3 主机控制接口的流控制 49

4.4 主机控制接口的数据格式 50

4.4.1 数据和参数格式 50

4.4.2 主机控制接口命令分组 50

4.4.3 主机控制接口数据分组 50

4.4.4 主机控制接口事件分组 50

4.5 主机控制接口命令和事件 51

4.5.1 管理等级命令 51

4.5.2 事件 65

4.5.3 数据等级 71

4.6 错误代码 71

4.7 小结 71

第5章 主机规范 72

5.1 概述 72

5.2 逻辑链路控制和适配协议 72

5.3 安全管理协议 73

5.4 属性协议 73

5.5 通用属性规范 74

5.6 通用接入规范 74

5.7 AMP管理协议 75

5.8 小结 76

第6章 链路控制和适配协议 77

6.1 概述 77

6.2 协议数据单元和数据服务单元 77

6.3 最大传输单元 78

6.4 链路控制和适配协议特征 78

6.4.1 固定信道标识符 78

6.4.2 数据的分段和重组 79

6.4.3 复合信道 80

6.5 数据包 80

6.6 链路控制和适配协议参数 80

6.7 链路控制和适配协议信令 81

6.7.1 指令拒绝 82

6.7.2 链接参数更新请求 83

6.7.3 链接参数更新应答 83

6.8 小结 84

第7章 安全管理协议 85

7.1 概述 85

7.2 计数器的结构 86

7.3 ICV 86

7.4 密钥建立 87

7.5 密钥 87

7.5.1 概述 87

7.5.2 私有地址 89

7.6 生成私有地址 90

7.6.1 生成一个标准的私有地址 90

7.6.2 扩展匹配期间生成私有地址 90

7.6.3 解析私有地址 90

7.6.4 更改私有地址 91

7.6.5 创建私有 91

7.7 创建加密会话链接 91

7.7.1 广播设备创建加密会话链接 91

7.7.2 发起设备创建加密会话链接 92

7.7.3 密钥更新 94

7.8 配对和密钥交换 94

7.8.1 配对阶段一 95

7.8.2 配对阶段二 96

7.9 小结 98

第8章 属性协议 99

8.1 概述 99

8.2 属性 99

8.2.1 属性类型 99

8.2.2 属性句柄 99

8.2.3 属性许可 100

8.2.4 属性值 100

8.2.5 控制点属性 100

8.2.6 属性组句柄 101

8.2.7 原子操作 101

8.3 属性协议 101

8.3.1 属性协议数据单元格式 101

8.3.2 有序事务 102

8.4 方法 102

8.4.1 请求与响应类型方法 102

8.4.2 命令类型方法 108

8.4.3 通知类型方法 109

8.4.4 指示与确认类型方法 109

8.5 小结 109

第9章 通用属性协议 110

9.1 概述 110

9.1.1 配置文件依赖项 111

9.1.2 GATT环境文件结构 111

9.2 角色 113

9.3 属性 113

9.3.1 属性缓存 115

9.3.2 属性分组 115

9.3.3 通知和指示 115

9.4 服务定义 115

9.4.1 服务声明 115

9.4.2 引用定义 116

9.4.3 特征定义 116

9.5 配置广播 120

9.6 GATT功能 121

9.6.1 服务器配置 121

9.6.2 主要服务发现 122

9.6.3 关系发现 123

9.6.4 特征发现 124

9.6.5 特征描述符发现 126

9.6.6 读取特征值 126

9.6.7 特征值写入 128

9.6.8 特征值通知 131

9.6.9 特征值指示 132

9.6.10 特征描述符程序 132

9.7 超时设定 134

9.8 GATT服务 134

9.9 安全性考虑 135

9.1 0小结 135

第10章 通用接入规范 136

10.1 概述 136

10.2 角色 136

10.3 蓝牙参数概述 137

10.4 广播和扫描回复的数据格式 138

10.5 GAP特征 139

10.6 操作模式和程序 140

10.6.1 广播模式和观察程序 141

10.6.2 发现模式和程序 141

10.6.3 链接模式和程序 143

10.6.4 绑定模式和程序 147

10.7 安全 148

10.8 小结 150

第11章 基于GATT的应用规范 151

11.1 概述 151

11.2 服务、特征、规范 151

11.3 即时警报服务 151

11.4 FindMe规范 152

11.5 链路丢失服务 153

11.6 发射功率服务 153

11.7 近距离传感配置文件 154

11.8 电池服务 156

11.9 设备信息服务 156

11.10 当前时间服务 157

11.11 健康体温计服务 158

11.12 健康体温计规范 159

11.13 血压服务 161

11.14 血压规范 161

11.15 卫生、体育和健康规范 163

11.16 其他服务和规范 164

11.17 小结 164

第12章 低功耗蓝牙应用实例和应用前景 165

12.1 概述 165

12.2 低功耗蓝牙蓝牙技术的特点 165

12.3 低功耗蓝牙技术的应用 166

12.3.1 运动安全 166

12.3.2 无线办公和移动附件 167

12.3.3 射频遥控器 167

12.3.4 医疗保健 168

12.3.5 Beacon 168

12.3.6 智能手环 169

12.3.7 智能手表 170

12.3.8 智能锁 171

12.3.9 智能插座 172

12.4 6LoWPAN蓝牙4.2 版本——CC2640/2650芯片 173

12.4.1 背景 173

12.4.2 技术优势 173

12.5 Mesh——CSR1010芯片 177

12.5.1 背景 177

12.5.2 技术优势 178

12.6 博通WICED——BCM20706 180

12.6.1 背景 180

12.6.2 技术优势 181

12.7 Dialog——DA14580 181

12.7.1 背景 181

12.7.2 技术优势 182

12.8 小结 183

参考文献 184