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  • 低功耗蓝牙

    2017-04-25 14:23:28
    9.scanBlutoothDevices()扫描周围低功耗蓝牙设备,可以指定扫描的蓝牙MAC 10.stopLeScan()停止蓝牙扫描 11.countBlutooth()链接蓝牙设备 12.disConnect()断开链接 13.closeConnect()关闭连接 14.BindingServices()...
  • 前面讲完了经典蓝牙的开发,本章开始详解低功耗蓝牙了,我在刚接触时傻傻的分不清经典蓝牙和低功耗蓝牙的区别,一直用开发经典蓝牙设备的方法去连接低功耗蓝牙,最后当然是一直连接不上了。然后一直吐槽低功耗蓝牙的...

    前言

    前面讲完了经典蓝牙的开发,本章开始详解低功耗蓝牙了,我在刚接触时傻傻的分不清经典蓝牙和低功耗蓝牙的区别,一直用开发经典蓝牙设备的方法去连接低功耗蓝牙,最后当然是一直连接不上了。然后一直吐槽低功耗蓝牙的不好用,这也是鉴于不会的基础上,后面会了后发现也还是挺简单的,就是感觉层次有点复杂了,下面首先详细介绍一下android蓝牙,也算是回顾前面的经典蓝牙概念。

    Android 蓝牙

    说到Android中的蓝牙,大家听到的可能有蓝牙1.0、蓝牙2.0、蓝牙3.0、蓝牙4.0之类的以数字结尾的蓝牙版本号,而实际上,在最新的标准中,已经不再使用数字版本号作为蓝牙版本的区分了,取而代之的是经典蓝牙与低功耗蓝牙(BLE)这两种区别。

    这里提到的低功耗蓝牙也会有很多人会误解为就是蓝牙4.0,但是完整的蓝牙4.0规范中实际上包括有经典蓝牙和低功耗蓝牙这两个部分,大家看看如下这张分类表就能够明白这其中的关系了。

    在这里插入图片描述
    如表中所述,现在的蓝牙实际上分为了三类:单模、双模和经典。那么,最官方的蓝牙版本称呼就是,单模蓝牙、双模蓝牙和经典蓝牙

    在这其中,最前沿的当属单模蓝牙了,也就是低功耗蓝牙(BLE)。这个蓝牙标准和经典蓝牙区别极大,在最初甚至考虑过加入WIFI阵营,但是因为蓝牙阵营这边条件较为优厚(比如授权费用极低)才并入了蓝牙标准。

    那么,低功耗蓝牙和经典蓝牙的区别究竟在哪里呢?

    要是仅仅从两者的通信方式上来说,可以说除了名字叫蓝牙外,完全可以当做两个东西。不过,两者在总体上的流程却也是相似的,那就是:

    发现设备->配对/绑定设备->建立连接->数据通信

    经典蓝牙和低功耗蓝牙除了配对/绑定这个环节是一样的之外,其它三个环节都是不同的。

    但是相较于传统蓝牙,BLE(低功耗蓝牙) 技术最重要的特点还有三个:低延迟、低功耗、低吞吐量

    蓝牙 4.0(BLE)工作在 2.4GHz ISM 频段,采用跳频技术与 GFSK 调制技术,广播频段均避开 Wi-Fi 频段,确保不受 Wi-Fi 信号影响。

    BLE 具有 40 个频段,其中有只有 3 个广播频段,37 个连接频段,大大缩短设备建立连接的时间,又能保证的数据的鲁棒性。

    BLE 低功耗蓝牙协议栈简介

    蓝牙 4.0(BLE)协议栈包含两部分:主机和控制器,如下图所示。协议定义的是一系列的通信标准,通信双方需要共同按照这一标准进行通信

    在这里插入图片描述

    控制器部分包括:物理层,链路层、主机控制接口层。

    物理层:从 2400MHz~2480MHz,间隔大小为 2MHz 的 40 个频段,其中 3 个广播频段,37 个连接频段。

    链路层:控制设备的状态。设备可以有五种状态:就绪、广播、搜索、初始化和连接。一个处于连接状态的设备会有一个角色:master(主)和 slave(从)。

    主机控制接口层:主机和控制器之间的一个标准接口。这一层可以是软件或者硬件接口,如 UART、SPI、USB 等。

    主机部分包括:逻辑链路控制及自适应协议层、安全管理层、属性协议层、通用属性配置层、通用访问配置层。

    逻辑链路控制及自适应协议层:为上层提供封装传输数据的服务,允许逻辑上的点对点数据通信。

    安全管理层:定义了配对和秘钥分配方式,为协议栈其他层与另一个设备之间的安全连接和数据交换提供服务。

    属性协议层:允许设备向另外一个设备展示一块特定的数据,称之为“属性”。展示“属性”的设备称为服务器,与之配对的设备称为客户端。

    通用属性配置层:定义了使用属性协议层的服务框架,用于已连接的蓝牙设备之间的数据通信。

    通用访问配置层:负责处理设备访问模式和程序,包括设备发现、建立连接、终止连接、初始化安全特性和设备配置。

    如果由工程师来开发蓝牙功能,就要先完成这些基本的协议栈上的工作,才能到应用层的开发。蓝牙 4.0(BLE)的出现带来低功耗的同时也进一步增加了蓝牙的开发难度。

    为了减小蓝牙设备的开发难度,云里物里基于 Nordic 的蓝牙 4.0(BLE)芯片 nrf51822 开发的一款低功耗、高性能的透传模块—MS49SF2C。

    BLE 蓝牙模块 MS49SF2C 不仅内置蓝牙 4.0(BLE)协议并支持用户简单接线就可以当 UART 口使用,开发 APP 还可实现 1 对 7 一主多从模式,实现多个设备间的信息交互。

    蓝牙的选用

    既然有经典蓝牙和低功耗蓝牙之分,我们在设计物联网产品和智能硬件产品的时候,如何选择呢?

    经典蓝牙: 蓝牙最初的设计意图,是打电话放音乐。3.0版本以下的蓝牙,都称为“经典蓝牙”。功耗高、传输数据量大、传输距离只有10米。

    低功耗蓝牙: 就是BLE,通常说的蓝牙4.0(及以上版本)。低功耗,数据量小,距离50米左右。

    传声音的,用经典蓝牙: 如蓝牙耳机、蓝牙音箱。蓝牙设计的时候就是为了传声音的,所以是近距离的音频传输的不二选择。

    电池供电、连手机APP的,用BLE: 如共享单车锁、蓝牙智能锁、蓝牙防丢器、蓝牙室内定位,是目前手机和智能硬件通信的性价比最高的手段。直线距离约50米,一节5号电池能用一年,传输模组成本10块钱,远比WIFI、4G等大数据量的通信协议更实用。

    又要声音又要数据的,用双模蓝牙: 双模蓝牙,就是同时支持经典蓝牙音频和低功耗蓝牙。

    如智能电视遥控器、降噪耳机等。很多智能电视配的遥控器带 有语音识别,需要用经典蓝牙 才能传输声音

    传大数据量的,用经典蓝牙: 如某些工控场景,使用Android或Linux主控,外挂蓝牙遥控设备的,可以使用经典蓝牙里的SPP协议,当作一个无线串口使用。速度比BLE传输快多了。

    远距离的,不用蓝牙: 固定供电的、不考虑功耗的、要传超过几十米距离的、要传高速数据的,这些都不适合蓝牙。远距离的可以用2G、4G、NB-IOT,大数据量的可以用WIFI。

    BLE 低功耗蓝牙模块具体应用场景

    下面单独列出低功耗蓝牙具体应用场景

    蓝牙灯控方案

    蓝牙灯控解决方案主要蓝牙模块为基础,实现智能蓝牙 LED 灯的色彩控制等功能。

    蓝牙灯控方案说明:手机蓝牙和彩灯上的蓝牙模块 MS102SF6 进行配对,实现 APP 命令控制彩灯蓝牙,实现不同的功能,比如可以通过色板、声音调节喜欢的颜色、亮度等。

    BLE 蓝牙智能锁方案

    智能门禁锁是在原有门禁系统的基础上,增加低功耗蓝牙透传模块,实现手机蓝牙协议对接。智能手机通过 APP 调用蓝牙服务,发送指令,智能门禁锁接收蓝牙指令,继而控制智能门禁锁的开关。

    蓝牙智能锁方案说明:智能锁中内置 BLE 蓝牙模块 MS48SF1C,手机通过 APP 读取智能锁蓝牙信息,尝试配对,并发送开锁请求到服务器端,服务器端向手机发送开锁指令,手机接受到指令,通过蓝牙再把指令发送给智能锁进行解锁。

    蓝牙 MAC 地址扫描打印解决方案

    蓝牙 MAC 地址扫描打印解决方案,例如包含蓝牙 MAC 地址读取设备、MAC 地址读取软件、MAC 地址管理软件、二维码生成软件、二维码打印驱动。

    蓝牙 MAC 地址扫描打印解决方案说明:把低功耗蓝牙模块充当主机角色,扫描周边设备,根据广播名称过滤,筛选出周边信号最强的设备,获取 MAC 地址;获取 MAC 地址后,通过串口将数据发送给标签打印机,标签打印机打印出符合要求的二维码。

    以二维码的形式将蓝牙 MAC 地址打印出来,方便蓝牙产品对蓝牙 MAC 地址进行读取,能够有效提高工作效率。

    蓝牙 Mesh 组网方案

    蓝牙 Mesh 网络是用于建立多对多(many:many)设备通信的低能耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,也称为 Bluetooth LE)新的网络拓扑。

    它允许您创建基于多个设备的大型网络,网络可以包含数十台,数百甚至数千台蓝牙 Mesh 设备,这些设备之间可以相互进行信息的传递,无疑这样一种应用形态为楼宇自动化,无线传感器网络,资产跟踪和其他解决方案提供了理想的选择。有了蓝牙 Mesh,智能家居便涌现出很多新的应用可能性。

    蓝牙 Mesh 组网方案说明:有了蓝牙 Mesh 之后,只需用一台控制设备,就可以同时、轻松、高效地控制智能家居系统内的所有功能。蓝牙 Mesh 的强大架构还可以进行扩展,满足办公室、工厂、工业环境甚至城市的需求,将数以百万计的节点连接起来,而不会产生故障。

    蓝牙 Beacon 室内定位方案

    Beacon 是建立在低功耗蓝牙协议基础上的一种广播协议,同时它也是拥有这个协议的一款低功耗蓝牙从机设备。Beacon 设备,通常放在室内的某个固定位置,每隔一定时间广播一个数据包到周围。

    或者通过当前接收发送信号强度指示值(RSSI)、和 MAC 地址解析等来进行复杂的数据运算,进而对顾客进行室内定位。

    蓝牙 Beacon 室内定位方案说明:室内定位配合 Beacon 这一技术,将 Beacon 节点布在适当的位置,在配合丰富的 APP 应用,可以很方便地为用户提供室内位置服务。

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  • 一、低功耗蓝牙和蓝牙mesh的关系:蓝牙mesh并非无线通信技术,而是一种网络技术。蓝牙mesh网络依赖于低功耗蓝牙低功耗蓝牙技术是蓝牙mesh使用的无线通信协议栈。低功耗蓝牙设备可以设置成广播模式,以无连接方式...
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    一、低功耗蓝牙和蓝牙mesh的关系:蓝牙mesh并非无线通信技术,而是一种网络技术。蓝牙mesh网络依赖于低功耗蓝牙。低功耗蓝牙技术是蓝牙mesh使用的无线通信协议栈。

    低功耗蓝牙设备可以设置成广播模式,以无连接方式进行工作,其广播的数据,位于广播范围内的任何其他蓝牙主机设备都可接收。这是“一对多”(1:N)的拓扑,其中N可以是一个非常大的数量! 如果接收广播的设备本身不进行数据传输,那么广播设备的无线电频谱就仅仅是针对自己而言的,同时对于能够接收和利用其广播的其他设备数量没有明确的限制。蓝牙Beacon就是蓝牙广播功能的一个绝佳案例。

    二、蓝牙mesh基于ble低功耗蓝牙广播蓝牙Mesh采用ble低功耗蓝牙广播的方式就行信息发送和接受,将信息从网络当中的某一个节点转发至目的节点,在蓝牙mesh组网中,这种广播模式也称为网络泛洪。

    采用网络泛洪的方式,通过可控的泛洪消息传递,不需要创建和管理复杂的路由表、路由发现表等,节省了维护网络运行的存储器空间的开销。同时,网络泛洪消息传播的本质是多路径(Multi path)的,确保了信息可以通过多条路径传递到目的节点,因此网络中任何一个单点的故障也不会对网络传输造成致命性的影响,这使得网络高度可靠。

    低功耗节点和Friend节点

    在蓝牙Mesh网络中,低功耗节点可以通过减少射频收发机(RF transceiver)开启的占空比来达到低功耗的目的,这些低功耗节点只有在需要进行消息收发的时候才会打开射频收发器,其他时间都处于休眠状态。

    在蓝牙Mesh网络中还有一类节点是专门为低功耗节点服务的,其具有Friend特性,也可以称为Friend节点。Friend节点与低功耗节点可以建立Friendship关系。建立此种关系之后,Friend节点可以暂存发往低功耗节点的信息,待低功耗节点退出休眠模式之后,再从Friend节点取回相关信息。

    在实际应用中,Friend节点可以是灯泡、机顶盒、路由器,这些设备都是通过市电供电的,对于功耗不是很敏感;低功耗节点可以是由电池供电的设备,如传感器等。

    (上述文章阐述归伦茨科技公司所有,转载请注明出处,更多相关信息欢迎关注微信公众号:lenze_tech或微信号:lenzetech)

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  • 1.低功耗蓝牙是向后兼容的这意味着,如果您今天开发一个运行蓝牙最新版本(5.2)的BLE设备,则可以保证可以与另一个运行支持的第一个版本的BLE设备进行交互。 BLE(蓝牙版本4.0)。该规则有例外,特别是当其中一台设备...
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    1.低功耗蓝牙是向后兼容的

    这意味着,如果您今天开发一个运行蓝牙最新版本(5.2)的BLE设备,则可以保证可以与另一个运行支持的第一个版本的BLE设备进行交互。 BLE(蓝牙版本4.0)。该规则有例外,特别是当其中一台设备实现特定蓝牙版本的可选功能时,但在核心功能上,规范保证了向后兼容性。

    2.低功耗蓝牙能够实现超过1公里的范围

    当大多数人想到BLE时,由于早先的蓝牙规范专注于这类应用,因此由于充分的理由,他们认为短距离通信。但是,在蓝牙5.0中,引入了一种称为远程模式(编码PHY)的新模式,该模式允许BLE设备在更长的范围内进行通信,视距可达1.5公里。

    3.蓝牙低功耗技术支持点对点,星形和网状拓扑结构

    蓝牙低功耗技术是为数不多的低功耗无线技术之一,可支持可满足许多不同应用的多种拓扑结构。它本身就支持点对点通信,例如智能手机与健身追踪器之间的通信。此外,它还支持一对多拓扑,例如同时与多个智能家居设备接口的Bluetooth Low Energy集线器。最后,随着2017年7月蓝牙网格规范的引入,BLE还支持多对多拓扑(网格)。

    4.蓝牙低功耗广告数据包最多包含31个字节的数据

    这是在主要广告信道(37、38和39)上发送的数据包的广告有效载荷的标准大小。但是,请记住,这31个字节将至少包括两个字节:一个用于长度,另一个用于类型。剩下29个字节供用户数据使用。另外,请记住,如果您有多个具有不同广告数据类型的字段,那么每种类型的长度和类型都会占用两个额外的字节。对于在次要广告通道上发送的广告数据包(在蓝牙5.0中引入),有效负载增加到254个字节,而不是31个字节。

    5.蓝牙5.0引入了两种新模式:高速和远程模式

    在蓝牙5.0版中,引入了两种新模式(每种模式都使用新的PHY):高速模式(2M PHY)和远程模式(编码PHY)。

    6.低功耗蓝牙可以实现高达1.4 Mbps的吞吐量

    通过在蓝牙5.0中引入2M PHY,可以实现高达1.4 Mbps的吞吐量。如果使用标准的1M PHY,则最大的用户数据吞吐量约为700 kbps。吞吐量达不到2M或1M的原因是数据包包括报头开销和数据包之间的间隙,因此降低了用户级别的数据吞吐量。

    7.蓝牙新版本中引入的许多新功能是可选的

    寻找蓝牙低功耗芯片组时,请务必牢记,该芯片组支持的宣传蓝牙版本不一定表示支持该版本的特定功能。例如,2M PHY和编码PHY都是Bluetooth 5.0的可选功能,因此请确保您研究了选定的Bluetooth Low Energy芯片组的数据表和规格,以确保其支持您感兴趣的Bluetooth功能。

    8.到2024年,出货的智能手机,笔记本电脑和平板电脑100%将同时支持低功耗蓝牙和经典蓝牙。

    根据最新的蓝牙市场报告,到2024年,所有新平台设备中的100%将支持蓝牙经典+ LE。

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  • 今天我们来介绍个低功耗蓝牙小工具,在这之前我们先简单介绍一下低功耗蓝牙(BLE)先附上地址|欢迎师傅们starhttps://github.com/nian-hua/Litchi蓝牙自4.0版本以后开始支持低功耗,在与BLE交互的过程中,最重要的是...

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    Hello,师傅们晚上好。今天我们来介绍个低功耗蓝牙小工具,在这之前我们先简单介绍一下低功耗蓝牙(BLE)

    先附上地址|欢迎师傅们starhttps://github.com/nian-hua/Litchi

    蓝牙4.0版本以后开始支持低功耗,在与BLE交互的过程中,最重要的是Characteristic、Desciptor、Service这三个概念:

    Characteristic:可以理解为一个数据类型,它包括一个value和0至多个对此characteristic的描述(Descriptor)

    Descriptor:对Characterisctic的描述,如范围、单位等

    Service:是Characteristic的集合,它可以包含多个Characteristic

    重点:一个BLE终端可以包含多个Service,一个Service可以包含多个Characteristic,一个Characteristic包含一个value和多个Descriptor,一个Descriptor包含一个value(其中Characteristic比较重要,用的比较多)

    我们再来看一下图片介绍

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    上图中,右侧图片为一个BLE设备的实例,可以看到在图片中有4个service,前两个为Unknown service,后两个分别是Battery Service(电池服务)和Current Time Service(当前时间服务)。而在第二个Unknown service中,有一个Unknown Characteristic。值得一提的是,Service和Characteristic各自拥有一个UUID用于标识,在BluetoothGatt类的相关函数中,就是用这些UUID找到所需的service和characteristic,这就相当于TCP通信中的端口(port)胖猴实验室

    根据胖猴实验室之前发布的文章,我们找到了同款存在未授权控制漏洞的灯泡,该灯泡可在未经绑定的情况下直接对其发送蓝牙数据进行控制,如下图所示:

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    这里我们使用litchi扫描附近的BLE设备连接,选择service、Characteristic并发送数据

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    当然也可以在启动的时候指定Device、Service、Characteristic,并直接发送数据

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    大家可以使用-h命令查看帮助

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    我们来看看效果

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    欢迎师傅们star

    https://github.com/nian-hua/Litchi

    点我留言

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  • 低功耗蓝牙芯片

    2019-01-15 13:42:41
    低功耗蓝牙芯片,键盘。
  •   前面介绍了低功耗的各种概念和经典蓝牙的对比区别,让大家有了一个基础认知,但是如果去开发可能又还是很懵,可能不知道如何下手,本章将详解如下一步一步通讯低功耗蓝牙的开发步骤。   这里说明一下,在...
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  • 低功耗蓝牙.rar

    2019-05-16 18:31:41
    低功耗蓝牙开发指南,技术文档,蓝牙4.0.
  • blepraksa:低功耗蓝牙
  • C#ble低功耗蓝牙

    热门讨论 2019-03-07 17:27:28
    弄了好久的C#WINFORM上的低功耗蓝牙,需要在WIN10上 VS2017上运行的。
  • 如今,科技发展迅猛,各种设备让世界变得更加智能。...蓝牙技术的进步使得智能蓝牙(低功耗蓝牙BLE)应运而生。按照蓝牙技术联盟(SIG)的定义,BLE是一种低功率、短距离、低数据速率的无线通信协议。
  • USB 低功耗蓝牙 HID生成器
  • 随着兼容蓝牙4.0标准的智能手机逐步普及,低功耗蓝牙技术也面临着越来越广泛的应用。本设计采用了nRF51822和SHT11设计了一种基于低功耗蓝牙技术的温湿度传感器节点,能够将节点位置的温度和湿度发送给主机用于显示,...
  • 本代码将蓝牙扫描分为经典蓝牙(3.0接口)和低功耗蓝牙(4.0接口)扫描。
  • 本节书摘来自华章社区《低功耗蓝牙开发权威指南》一书中的第1章什么是低功耗蓝牙技术,作者 (英)Robin Heydon,更多章节内容可以访问云栖社区“华章社区”公众号查看 第1章什么是低功耗蓝牙技术如果我能看得更远的...
  • Android低功耗蓝牙demo

    2017-06-07 16:28:16
    方便实用的安卓蓝牙源码,Android低功耗蓝牙demo
  • *总部位于深圳的智能可穿戴设备企业深圳市爱都科技有限公司选择使用Nordic的nRF52840低功耗蓝牙(Bluetooth® Low Energy /Bluetooth LE)先进多协议芯片级系统(SoC)为其集成GPS芯片的“ID205G”智能手表提供核心处理...
  • Android 低功耗蓝牙

    2017-11-24 15:46:58
    安卓低功耗蓝牙与硬件设备扫描,连接,收发数据代码。由于不同设备的UUID不同,使用时需根据实际情况,修改DeviceControlActivity 143行,151行 处的 UUID的值。(该值一般由硬件工程师给出)
  • 低功耗蓝牙智能手表

    2018-06-02 17:03:55
    一个低功耗蓝牙手表产品,带MPU6050和温湿度和心跳监测
  • BLE4.0低功耗蓝牙

    2018-03-10 16:51:43
    基于BLE4.0的低功耗蓝牙通信模块,实现串口透传功能,
  • 低功耗蓝牙Ble_GFSK
  • 有关低功耗蓝牙开发

    2018-08-30 10:20:33
    这是有关低功耗蓝牙通信的代码,可以下载看看。其中资源是一个项目的压缩包。
  • 蓝牙技术的进步使得智能蓝牙(低功耗蓝牙BLE)应运而生。按照蓝牙技术联盟(SIG)的定义,BLE是一种低功率、短距离、低数据速率的无线通信协议。BLE的分层协议栈能以低功耗高效传输少量数据,使其成为电池供电应用的...
  • 经典蓝牙与低功耗蓝牙的区别

    万次阅读 2018-08-26 20:31:58
    Android中的蓝牙开发 要说到蓝牙,小伙伴们听到的可能有蓝牙1.0、蓝牙2.0...这里提到的低功耗蓝牙也会有很多人会误解为就是蓝牙4.0,但是完整的蓝牙4.0规范中实际上包括有经典蓝牙和低功耗蓝牙这两个部分,小伙伴们...

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