低功耗蓝牙架构思维导图
2023-02-16 11:38:21 0 举报耗时三个月整理的低功耗蓝牙思维导图，整理完思路少走弯路
作者其他创作
大纲/内容
BLE的体系架构
控制器
物理层
物理收发无线电信号，和主机通过主机控制接口（HCI）连接
调制采用GFSK调制模式（调制前加高斯低通滤波器并且进行瞬时调频）传输信息
链路层
负责广播、扫描、建立和维护连接，以及确保数据包按照正确的方式组织、正确的方式组织。
信道
广播信道
未连接的设备通过广播信道发送数据
广播信道一共有3个
数据信道
数据信道有37个，用跳频技术实现鲁棒性
无论是广播信道还是数据信道基本的数据包格式均是相同的，每个数据包含有最少80比特的地址、报头和校验信息
报文
可发送的最短报文是空报文，时长是80us；
满载时最长报文时长376us
大部分广播报文只有128us
大部分数据报文时长为144us
主机/控制器接口（HCI）
逻辑接口
逻辑接口定义了命令和事件及相关行为，逻辑接口可以交付给任何物理传输
物理接口
物理接口定义了命令、事件和数据如何通过不同的连接技术来传输
已经定义的物理接口包括USB、SDIO和两个UART的变种
因为主机控制器接口存在于控制器和主机之内，位于控制器中的部分通常称为主机控制器接口的下层部分；位于主机中的部分通常称为主机控制器接口的上层部分
主机
逻辑链路控制和适配协议（L2CAP）
L2CAP信道
L2CAP信道是个双向数据通道，通向某一特定的协议或规范。
低功耗蓝牙中只使用固定信道：一个用于信令信道，一个用于安全管理器，一个用于属性协议
L2CAP信令
低功耗蓝牙只有一种帧格式：B帧
属性协议（Attribute Protocol）
定义了访问对端设备数据的一组规则。全部的数据都存储在属性服务器的属性里，供客户端执行读写操做。
属性是被编址并被打上标签的一小块数据。每一个属性包含一个惟一的句柄、一个表示存储数据的类型以及一个值。
属性协议定义了6中类型的信息：
客户端到服务器的请求；
服务器对客户端请求的应答；
客户定对服务器的命令；
服务器到客户端的通知；
服务器到客户端的指示；
客户端对服务器指示的应答；
安全管理器协议（Security Manager Protocol）
定义了配对和密匙分发协议。配对完成后，双方就保存了密匙，当两台设备下次重连时，能够迅速的认证彼此的身份。
属性规范（GATT）
GATT位于属性协议之上，定义了属性的类型和使用方法。通用属性规范引入了一些概念，包括“特性”、“服务”、服务之间的包含关系、特性描述符等。它还定义了一些规程，用来发现服务、特性、服务之间的关系，以及用来读取和写入特性值。
服务之间的关系是的低功耗蓝牙体系具备巨大的灵活性和活力。
通用访问规范（GAP）
GAP定义了设备如何发现、链接。它还定义设备之间如何创建长久的联系——绑定。规范定义了设备如何实现可发现、可链接和可绑定。
此外还包括通用属性规范（GATT）、通用访问规范（GAP）和模式（mode）
应用程序
特性（characteristic）
是采用已知格式、以通用唯一识别码(UUID)作为标记的一小块数据。
服务（service）
是人类可读的一组特征及其相关的行为规范。
规范（profile）
是描述两个或多个设备的说明，每个设备提供一个或多个服务。
规范描述了如何发现并连接设备，从而为每台设备确定所需的拓扑结构。
规范还描述了客户端行为，用于发现服务和服务特性，以及使用该服务实现用例或应用所要求的功能。
规范描述了如何发现并连接设备，从而为每台设备确定所需的拓扑结构。
规范还描述了客户端行为，用于发现服务和服务特性，以及使用该服务实现用例或应用所要求的功能。
通用属性规范（GATT）规程
发现规程
客户端发起规程
服务器发起规程
属性
服务器提供数据，客户端使用数据
数据与状态
客户端得到的是数据，当客户端得到数据的时候可能设备的状态已经改变了，所以客户端的数据不具备权威性
设备当前的状况或处境叫装填，设备检测到的数据反映了设备所处环境的状态
几种常见的状态
外部状态
外部传感器测量的状态叫外部状态
内部状态
设备内部状态，如通话状态，同步状态
抽象状态
只和某一瞬间有关的状态信息，如命令灯光切换开关状态，要求设备立即报警的状态等；
这些状态不可读取，但是却可以被写入或者通知
服务和规范
低功耗蓝牙采用了纯粹的“客户端--服务器”结构
服务器行为在服务器规格书中定义，用户行为在另一规范说明中定义
通过一个属性数据库，服务器规格书定义了需要公开的状态以及通过属性可以实现的行为
规则“原子化”，
规范发现设备的各种服务，并且对服务进行连接配置
细分的行为在服务器中规定，每一项服务都有明确的自己的行为（一种服务只执行特定的操作）
属性的概述
属性句柄
相当于这段数据的地址（用来标志这个属性，让属性可以找到并分辨属性是什么）
属性类型
温度、压强、体积、距离、功率等待都是属性类型
用通用唯一识别码（UUID）来标识
UUID：一串被定义的128位的数字
蓝⽛核⼼规范制定了两种不同的UUID，⼀种是基本的128位UUID，⼀种是代替基本UUID的16位UUID。所有的蓝⽛技术联盟定义UUID共⽤了⼀个基本的 UUID：0x0000xxxx-0000-1000-8000-00805F9B34FB
其中XXXX是蓝牙联盟SIG规定的“蓝牙UUID基数”，它规定了16位通用唯一识别码
虽然蓝⽛技术联盟使⽤相同的基本UUID，但是16位的UUID⾜够唯⼀地识别蓝⽛技术联盟所定义的各种属性。蓝⽛技术联盟所⽤的基本UUID不能⽤于任何定制的属性、服务和特性。对于定制的属性，必须使⽤另外完整的128位UUID。
所以通常传输非定制UUID都是传输16位UUID，剩下的UUID由接收方补上基数即可节省传输开销
蓝牙认证
SRRC
在国内市场必须做SRRC认证
凡带WIFI、蓝牙、2/3/4G通讯的无线产品，都属于SRRC认证强制范围，家电产品、照明产品、开关插座产品、车载产品等，2019年1月1日起所有电商平台将会把此类产品没有做SRRC认证的强制下架（没做罚金可达100万）
详细介绍：https://m.sohu.com/a/577584557_121435111/
FCC
在美国市场必须做SRRC认证
FCC通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来协调国内和国际的通信。许多无线电应用产品、通讯产品和数字产品要进入美国市场,都要求FCC的认可--FCC认证。FCC委员会调查和研究产品安全性的各个阶段以找出解决问题的最好方法，同时FCC也包括无线电装置、航空器的检测等等
详细介绍：http://labtesting.cn/fcc.html
BQB
蓝牙认证也就是BQB认证（Bluetooth Qualification Body），简言之就是如果您的产品具有蓝牙功能并且在产品外观上要标明蓝牙标志，必须通过一个叫做BQB的认证。所有Bluetooth SIG成员公司完成认证之后均可使用蓝牙字标和徽标。蓝牙字标和徽标仅可用于通过蓝牙资格认证流程的相关产品。
详细介绍：https://zhuanlan.zhihu.com/p/572038321
CE
欧洲市场
CE认证,为各国产品在欧洲市场进行贸易提供了统的技术规范,简化了贸易程序。任何国家的产品要进入欧盟、欧洲自由贸易区必须进行CE认证，在产品上加贴CE标志。因此CE认证是产品进入欧盟及欧洲贸易自由区国家市场的通行证。
CE认证表示产品已经达到了欧盟指令规定的安全要求;是企业对消费者的种承诺,增加了消费者对产品的信任程度；贴有CE标志的产品将降低在欧洲市场上销售的风险。
详细介绍：https://shenzhen0956157.11467.com/news/1149299.asp
REACH
REACH全称“Registration，Evaluation，Authorization and Restriction of Chemicals”。欧盟法规（EC）（No）1907/2006，是2007年6月1日《化学品注册、评估、授权和限制条例》的正式规定。其目的是确保更高水平的人类健康和环境保护，促进欧盟市场化学品自由流通，提高竞争力和创新能力。
详细介绍：https://zhuanlan.zhihu.com/p/587947155
收藏
0 条评论
下一页
